徠卡RTC360三維激光掃描儀在某石化工廠數字化中的應用
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,不能反映廠區真實現狀,就難以實現石化工廠的數字化管理。一般使用三維激光掃描儀完成工廠數字化可以獲取廠區的精確點云,生成三維模型,提升運營效率,減低安全風險。
而工廠內部一般結構復雜,內部空間狹小,管道設施密集,遮擋嚴重,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,提高數據獲取效率和保證作業的安全性尤為重要。
徠卡RTC360三維激光掃描儀以其輕小便攜、高速、精準、操作簡單、智能拼接等優勢助力石化工廠數字化管理運維。
圖1 某工廠錯綜復雜的設施
二、項目概況
上海某高爐項目,作業平臺約 30m*20m,共 20 層,約 60米高,每層平臺外圍有狹窄通道,拐彎較多,內部管線設施密集復雜,通視條件極差。原有設計模型和現狀不符,為了工廠數字化,需要進行三維掃描。
三、項目過程
踏勘
制定合理的設站方式、掃描路線和點云拼接方式。
數據采集
架設碳纖維三腳架,卡扣式安裝掃描儀,自由設站。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,無需擺放標靶,無需通視,實現自動拼接站點,大幅提高了采集效率。一站數據不到2min即可完成。
換站采集,放穩即測,速度超快。13層作業平臺共采集109站,共耗時4.5小時。
圖2 RTC360正在采集數據
三維激光掃描可全方位獲取三維點云數據,無論是復雜的法蘭還是立柱都能夠清晰完整的獲取。基于高精度高質量的點云數據,三維建模才能夠更精細。
數據導入與自動拼接
VIS 視覺追蹤技術搭配徠卡Register360軟件的智能拼接功能實現了點云的全自動拼接,大大減少了拼接時間。為了進一步提高整體點云精度,拼接點云構成閉合環。
圖3數據導入完即可實現自動拼接
碰撞檢測和模型更新
根據原有設計模型和圖紙創建工廠管線模型和平臺相關模型。
將模型和點云數據同時導入Navisworks,一鍵碰撞分析,檢測出原有設計模型與真實點云模型有差異的位置,并依據點云的精準位置和尺寸信息進行模型修改調整,實現真實現狀模型的工廠數字化。
圖4 設計模型與點云對比檢測
圖 5 更新后的高精度工廠模型
四、項目總結
1,數據質量好:徠卡RTC360掃描儀以其優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雜設施的細節點云質量。
2,作業效率高:徠卡RTC360掃描儀小巧輕便,無需對中整平,設站方便,無需標靶,單站采集時間短,可以自動拼接。相比常規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:不僅是數據采集的操作簡單,而且數據拼接自動化,大大降低了技術難度和勞動強度。
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