При реконструкции и модернизации промышленных объектов, насыщенных сложными пространственными строительными конструкциями, технологическими коммуникациями и оборудованием, часто возникает проблема получения точной информации об их пространственном положении. Даже наличие проектной документации не всегда полностью снимает эту проблему, так как не дает наглядного представления о взаимном расположении старого и нового оборудования, коммуникаций и строительных конструкций. В реальности ситуация на объекте может значительно отличаться от проектного решения, а цена ошибки при проектировании сложных производств очень велика. Всё чаще проектирование промышленных объектов выполняется с использованием специализированных программных комплексов трехмерного проектирования. В случае проведения проектных работ по реконструкции в качестве исходной информации в таком программном комплексе может быть использована трехмерная модель (3D-модель), отображающая реальное состояние объекта на данный момент. Необходимая точность такой исходной модели зависит от назначения объекта, его значимости и требований, предъявляемых проектировщиками.
Выполнение работ по сканированию
Специалисты компании ООО “Промышленная геодезия” выполняют весь спектр работ по сканированию промышленных объектов:
- 3D-моделирование цехов, промышленных площадок, установок и технологического оборудования
- Контроль деформаций и оценка оседания конструкций
- Создание 3D-моделей сканируемых объектов с целью проведения анализа
- Совмещение фактических и проектных чертежей или 3D-моделей для определения отклонений конструкций объекта
Значительно упростить работу по созданию точной 3D-модели существующего объекта позволяет применение лазерных сканирующих систем. Результат измерений в этом случае — пространственные координаты массива точек (т.н. сканы или облака точек), положение которых определено на поверхностях объектов, попавших в рабочую зону сканера.
При выполнении работ по сканированию инженеры “Промышленной геодезии” используют только современные наземные сканирующие системы
- Лазерные 3D-сканеры Surphaser
- Лазерные 3D-сканеры Leica
- Сканирующий лазерный трекер Leica
В зависимости от типа используемого сканера и режима измерений лазерные системы обеспечивают высокую скорость сканирования: до миллиона точек в секунду с точностью порядка 0,1÷0,5 мм.
Такие характеристики позволяют применять высокоточное сканирующее оборудование не только для создания обзорных моделей ситуации на объекте, но и для метрологического контроля геометрических характеристик продукции крупного машиностроения, контроля деформаций, обратного инжиниринга и др. высокоточных задач.
Обработка данных
Для камеральной обработки данных сканирования мы используем программный комплекс ScanIMAGER, 3D Reconstructor, AutoCAD ReCap или Leica Cyclone.
На первом этапе обработки производится очистка сканов от различных артефактов — каких-либо случайно попавших в область сканирования, но не интересующих нас объектов, а также точек, являющихся явным результатом погрешности сканера.
Следующим, более трудоемким вариантом обработки является создание геометрической 3D-модели объекта. В облака точек вписываются соответствующие им геометрические примитивы, такие как плоскость, сфера, цилиндр (труба) и более сложные элементы: изгибы, переходники труб, фланцы, металлические профили различного сечения (двутавр, швеллер, уголок и т.д.). При этом могут использоваться базы элементов стандартных табличных размеров. Все элементы 3D-модели при необходимости могут быть разбиты на группы.
Применение
Финальная 3D-модель объекта с присвоенными элементам семантическими данными может быть экспортирована в различные CAD-программы в разных форматах.
Технология лазерного сканирования может применяться не только для сбора пространственных данных, необходимых при реконструкции и модернизации, она может быть востребована также:
- Непосредственно во время строительства для выявления отклонений от проектной модели;
- Для построения обмерных чертежей различных объектов;
- Для определения точной формы и объема больших ёмкостей и резервуаров.
