Trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0, các công nghệ số đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng, từ thiết kế, thi công đến quản lý chất lượng công trình. Trong đó, việc giám sát vị trí và hoạt động của thiết bị, máy thi công đóng vai trò quan trọng, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, giảm chi phí vận hành và bảo đảm chất lượng công trình.

Các thiết bị thi công có thể được chia thành hai nhóm theo yêu cầu định vị. Nhóm thiết bị thông thường (xe tải, xe ben, máy kéo...) chủ yếu sử dụng công nghệ định vị vệ tinh GNSS với sai số khoảng 1–5 m, đáp ứng nhu cầu giám sát vị trí, hành trình và trạng thái hoạt động. Trong khi đó, nhóm thiết bị yêu cầu độ chính xác cao như xe lu, xe ủi và thiết bị trắc địa cần khả năng định vị ở mức centimet để giám sát quá trình thi công, bảo đảm yêu cầu kỹ thuật (như số lượt lu, độ chồng vệt lu) và hỗ trợ quản lý khối lượng công việc theo thời gian thực.

Hiện nay, nhiều công nghệ định vị chính xác đã được nghiên cứu và ứng dụng như Ultra Wideband (UWB), WiFi và GNSS/RTK. Trong đó, UWB và WiFi phù hợp với các bài toán định vị trong nhà hoặc phạm vi hẹp nhưng còn hạn chế về phạm vi hoạt động và khả năng chống nhiễu. Đối với các ứng dụng ngoài trời trong xây dựng, công nghệ GNSS/RTK được sử dụng phổ biến nhờ khả năng cung cấp độ chính xác ở mức centimet.

GNSS/RTK (Real-Time Kinematic) là kỹ thuật định vị vệ tinh động thời gian thực, hoạt động dựa trên một trạm gốc (Base) tính toán các số hiệu chỉnh và truyền đến thiết bị di động (Rover), giúp nâng cao đáng kể độ chính xác định vị so với GNSS thông thường, đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng xây dựng và đo đạc chính xác.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Chủ nhiệm đề tài ThS. Nguyễn Hoàng Long cùng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Công nghệ Vi điện tử và Tin học thuộc Viện Ứng dụng Công nghệ thực hiện “Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị định vị chính xác sử dụng trong giám sát máy công trình”

Minh họa nguyên lý đo khoảng cách dựa trên mã giả ngẫu nhiên

Trong thời đại 4.0, công nghệ đã được ứng dụng rộng rãi vào mọi mặt của cuộc sống, đặc biệt là việc ứng dụng công nghệ vào quản lý tập trung và số hóa trong các lĩnh vực xây dựng, công nghiệp, nông nghiệp đã và đang giúp nâng cao năng suất vượt trội. Trong đó, giải pháp công nghệ định vị thời gian thực RTLS (Real-time Locating System) đang được ứng dụng rộng rãi vì những hiệu quả mang lại như: giúp quản lý dễ dàng hơn, cập nhật thông tin một cách trực tiếp và nhất quán, nâng cao công tác quản lý vận hành. Việc nghiên cứu và phát triển thành công hệ thống định vị có độ chính xác cao cỡ cm ngoài trời có vai trò quan trọng trong việc thu thập, theo dõi, giám sát thiết bị cũng như hỗ trợ điều khiển các thiết bị cần độ chính xác cao như UAV, máy nông nghiệp sử dụng trong nông nghiệp công nghệ cao, máy xây dựng...

Trong thời gian thực hiện đề tài đã thu được những kết quả như sau:

1. Đối với nhóm sản phẩm dạng I:

• 03 Bộ giám sát định vị GPS-RTK mỗi bộ gồm:
• 01 thiết bị trạm cơ sở
• 01 thiết bị rover

1. Đối với nhóm sản phẩm dạng I:

• 01 Phần mềm quản lý thông tin thiết bị: Lưu trữ thông tin thiết bị (thời gian bảo trì bảo dưỡng, số lần sửa chữa, hư hỏng đã gặp phải .....); Cập nhật thời gian làm việc của thiết bị;  Theo dõi mức tiêu thụ nhiên liệu;  Lưu trữ, cập nhật vị trí thiết bị; Đảm bảo hoạt động tối thiểu cho 200 thiết bị kết nối đồng thời.
• 01 bộ hồ sơ thiết kế chế tạo thiết bị định vị chính xác
• 01 quy trình hướng dẫn, sử dụng, vận hành hệ thống.

Bên cạnh đó, trong thời gian thực hiện đề tài, các cán bộ thực hiện đã hướng dẫn, đào tạo 02 sinh viên thực hiện đồ án tốt nghiệp Đại học Bách khoa Hà Nội theo hướng nghiên cứu của đề tài (trong đó, 01 kỹ sư được tuyển dụng làm việc tại Trung tâm sau khi tốt nghiệp). Hướng dẫn 03 sinh viên thực tập kỹ thuật, thực tập tốt nghiệp theo các hướng nghiên cứu của nhiệm vụ. Quá trình thực hiện đề tài đã giúp nâng cao trình độ năng lực, phát triển đội ngũ kỹ sư trẻ, nâng cao năng lực quản lý chuyên môn nghiệp vụ tại Trung tâm Công nghệ Vi điện tử và Tin học.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 22167/2023) tại Cục Thông tin, Thống kê

Đ.T.V (NASTIS)