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徠卡RTC360三維激光掃描儀在某石化工廠數(shù)字化中的應(yīng)用

2019-10-18 熱度:6890 ℃

  一、背景

  石化工廠的安全運維是一項重要工作。但是如果工廠工程資料保存不完整或者太過陳舊,不能反映廠區(qū)真實現(xiàn)狀,就難以實現(xiàn)石化工廠的數(shù)字化管理。一般使用三維激光掃描儀完成工廠數(shù)字化可以獲取廠區(qū)的精確點云,生成三維模型,提升運營效率,減低安全風(fēng)險。

  而工廠內(nèi)部一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜,內(nèi)部空間狹小,管道設(shè)施密集,遮擋嚴(yán)重,通視條件差,面對這種條件,一些常見的掃描儀架站拼接困難,提高數(shù)據(jù)獲取效率和保證作業(yè)的安全性尤為重要。

  徠卡RTC360三維激光掃描儀以其輕小便攜、高速、精準(zhǔn)、操作簡單、智能拼接等優(yōu)勢助力石化工廠數(shù)字化管理運維。

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  圖1 某工廠錯綜復(fù)雜的設(shè)施

  二、項目概況

  上海某高爐項目,作業(yè)平臺約 30m*20m,共 20 層,約 60米高,每層平臺外圍有狹窄通道,拐彎較多,內(nèi)部管線設(shè)施密集復(fù)雜,通視條件極差。原有設(shè)計模型和現(xiàn)狀不符,為了工廠數(shù)字化,需要進(jìn)行三維掃描。

  三、項目過程

  踏勘

  制定合理的設(shè)站方式、掃描路線和點云拼接方式。

  數(shù)據(jù)采集

  架設(shè)碳纖維三腳架,卡扣式安裝掃描儀,自由設(shè)站。每站采用6mm@10m分辨率采集點云和HDR全景影像,開啟 VIS 視覺追蹤技術(shù),無需擺放標(biāo)靶,無需通視,實現(xiàn)自動拼接站點,大幅提高了采集效率。一站數(shù)據(jù)不到2min即可完成。

  換站采集,放穩(wěn)即測,速度超快。13層作業(yè)平臺共采集109站,共耗時4.5小時。

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  圖2 RTC360正在采集數(shù)據(jù)

  三維激光掃描可全方位獲取三維點云數(shù)據(jù),無論是復(fù)雜的法蘭還是立柱都能夠清晰完整的獲取?;诟呔雀哔|(zhì)量的點云數(shù)據(jù),三維建模才能夠更精細(xì)。

  數(shù)據(jù)導(dǎo)入與自動拼接

  VIS 視覺追蹤技術(shù)搭配徠卡Register360軟件的智能拼接功能實現(xiàn)了點云的全自動拼接,大大減少了拼接時間。為了進(jìn)一步提高整體點云精度,拼接點云構(gòu)成閉合環(huán)。

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  圖3數(shù)據(jù)導(dǎo)入完即可實現(xiàn)自動拼接

  碰撞檢測和模型更新

  根據(jù)原有設(shè)計模型和圖紙創(chuàng)建工廠管線模型和平臺相關(guān)模型。

  將模型和點云數(shù)據(jù)同時導(dǎo)入Navisworks,一鍵碰撞分析,檢測出原有設(shè)計模型與真實點云模型有差異的位置,并依據(jù)點云的精準(zhǔn)位置和尺寸信息進(jìn)行模型修改調(diào)整,實現(xiàn)真實現(xiàn)狀模型的工廠數(shù)字化。

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  圖4 設(shè)計模型與點云對比檢測

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  圖 5 更新后的高精度工廠模型

  四、項目總結(jié)

  1,數(shù)據(jù)質(zhì)量好:徠卡RTC360掃描儀以其優(yōu)越的測角和測距精度確保了點云可靠性,超低的噪音確保了復(fù)雜設(shè)施的細(xì)節(jié)點云質(zhì)量。

  2,作業(yè)效率高:徠卡RTC360掃描儀小巧輕便,無需對中整平,設(shè)站方便,無需標(biāo)靶,單站采集時間短,可以自動拼接。相比常規(guī)掃描儀兩天才能完成的工作,徠卡RTC360半天即可完成。

  3,簡單、高度自動化:不僅是數(shù)據(jù)采集的操作簡單,而且數(shù)據(jù)拼接自動化,大大降低了技術(shù)難度和勞動強度。

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