DESIGN AND MODELING

The introduction of drones to monitor construction sites in order to reduce risks

Authors

  • Vladimir Yu. Malkin Dahl Lugansk State University, 248000, Lugansk, Dachnyi Quarter, 1
  • Alexander T. Pavlenko Dahl Lugansk State University, 248000, Lugansk, Dachnyi Quarter, 1
  • Alexander V. Krasnogrudov Dahl Lugansk State University, 248000, Lugansk, Dachnyi Quarter, 1

How to cite

GOST Malkin V. Y., Pavlenko A. T., Krasnogrudov A. V. The introduction of drones to monitor construction sites in order to reduce risks // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2025. Vol. 69. No. 8. P. 118-127.
APA Malkin, V. Y., Pavlenko, A. T. & Krasnogrudov, A. V. (2025). The introduction of drones to monitor construction sites in order to reduce risks. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 69(8), 118-127.

Abstract

The article substantiates the effectiveness of deploying unmanned aircraft systems for monitoring construction sites as a tool of proactive risk management, showing that a shift from episodic ground inspections to high-frequency aerial imaging and photogrammetry integrated with BIM reduces the incidence of hazardous conditions, accelerates response, and decreases direct project losses. The empirical base includes an in-situ quasi-experiment on 14 comparable residential construction projects(2022-2024), divided into control and experimental groups; at the experimental sites, regular multirotor flights with RGB/thermal imaging and LiDAR were employed, with processing in specialized software(orthomosaics at 1.5 cm/pixel, digital surface models, 3D point clouds) and reconciliation with schedule network models and BIM. Methods included comparative analysis, Student’s t-test(p0.05), correlation analysis, and the calculation of risk-oriented flight route maps to calibrate frequency and coverage zones. The results record a 44,56% reduction in the average number of occupational safety violations(from 14,72 to 8,16 per 10,000 person-hours), a decrease in the share of severe violations by 12,22 percentage points, and a reduction in remediation time from 5,82 to 2,15 hours; labor inputs for weekly monitoring and as-built surveying decreased by 82,48% and 80,46%, respectively, due to automation of flights and post-processing; the accuracy of volumetric measurements of bulk materials improved on average sevenfold(mean deviation 1,18% versus 8,34%). The composite economic effect(rework, schedule penalties, losses from inefficient consumption) amounted to savings of 43,49 thousand currency units per each 1 million currency units of budgeted cost, ensuring payback within a single construction season. The discussion underscores key drivers(spatio-temporal coverage, automated analytics, digital integration) and constraints (weather/regulatory barriers, cybersecurity, recognition quality in complex scenes), and offers practical implementation principles: risk-based flight planning, combining daylight and thermal imaging, data labeling standards, and integrating alerts into operational control loops. The conclusion confirms that unmanned aircraft systems form the foundation of a site’s digital twin and shift risk management into a predictive mode.

Keywords

drones construction monitoring risk management photogrammetry and LiDAR digital twin

References

Абильдин С.К., Кропачев П.А., Аубакирова Б.Б., Мухамеджанова А.Т. Система технического мониторинга строительных объектов// Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвуз. сб. тр., посв. 50-летию кафедры механического оборудования. Белгород, 2020. С. 17-22.

Алексеев В.А. Автоматизированные системы мониторинга безопасности на строительной площадке// Тинчуринские чтения 2025 «Энергетика и цифровая трансформация»: мат. Межд. мол. науч. конф. Казань, 2025. С. 748-750.

Болдырев П.Ю., Панкова Т.А. Использование беспилотных летательных аппаратов при строительстве объектов// Современные проблемы и перспективы развития строительства, теплогазоснабжения и энергообеспечения: мат. XIII Национ. конф. с межд. уч. Под ред. Б.В. Фисенко. Саратов, 2023. С. 288-291.

Ганиев Р.Ф., Нигматулин Р.И., Шиянов М.И., Соловьев А.А., Юзбеков Н.С. О мониторинге эксплуатационной безопасности строительных объектов// Проблемы управления безопасностью сложных систем: мат. XXI Межд. конф. Под ред. Н.И. Архиповой, В.В. Кульбы. 2013. С. 417-421.

Глижинская Е.А. Использование беспилотных летательных аппаратов(дронов) в строительстве// Сб. ст. магистр. и асп. строит. фак. В 2 т. СПб., 2024. С. 106-112.

Голубев К.В. Применение автоматизированных систем при мониторинге строительных объектов в условиях уплотненной застройки// Проблемы строительного производства и управления недвижимостью: мат. I Межд. науч.-прак. конф. 2010. С. 246-248.

Дорошенко А., Гамаюнова О. «Дроны» новая система контроля за строительством// Строительство: новые технологии новое оборудование. 2021. № 10. С. 58-65.

Кавелин А.С., Тютина А.Д., Нуриев В.Э. Использование квадрокоптеров для обследования объектов// Инженерный вестник Дона. 2019. № 7(58). С. 4.

Каримов И.Р. Применение строительного мониторинга для выявления рисков// Организация строительного производства: мат. Всерос. науч. конф. 2019. С. 153-157.

Киман В.А., Орлова С.В. Использование дронов в строительстве// Традиции, современные проблемы и перспективы развития строительства: б. науч. ст. Гродно, 2021. С. 209-211.

Клиндух Н.Ю., Еремин А.В. Примеры применения дронов(БПЛА) на различных этапах строительства зданий и сооружений// Актуальные вопросы строительства: взгляд в будущее: мат. II Всерос. науч.-прак. конф. Красноярск, 2023. С. 376-378.

Комарова К.С., Комарова Н.Д. Мультикоптеры в мониторинге строительных площадок// Университетская наука. 2016. № 1(1). С. 70-73.

Крыжановский А.Л., Рубцов И.В., Рубцов О.И., Бутырский С.Н. Применение технологии «Песконасос» в системах мониторинга строительных конструкций// Прикладные задачи механики: сб. науч. тр. М., 2005. С. 69-74.

Кузовлева И.А. Оценка эффективности использования дрон технологий в строительстве // Строительный комплекс: экономика, управление, инвестиции: межвуз. сб. науч. тр. Под ред. И.В. Федосеева. СПб., 2022. С. 66-74.

Молев М.Д., Плешко М.С. Системный мониторинг безопасности городского строительства // Инновации, экология и ресурсосберегающие технологии: мат. XI Межд. науч.-техн. форума. 2014. С. 97-103.

Issue

Section

DESIGN AND MODELING

Metrics

222 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 5 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.