Лазерное сканирование металлургического завода

#Moltgeo projects

Комплексное применение ПО и оборудования Trimble

Статья о технологическом процессе и эффективном применении технологий, комбинирования оборудования и программного обеспечения Trimble Geospatial, командой MOL'T Geo

Как достигнуть максимальной эффективности при выполнении полевого цикла работ по лазерному сканированию?

Для достижения максимальной эффективности мы используем возможности каждого инструмента и целого ряда ПО на максимум. Это позволяет выполнять огромный объем работы за короткий срок с высокой точностью и качеством

Создание базового скана при помощи Trimble SX10

Первый этап продуктивных работ - это создание высокоточного базового скана при помощи тахеометра-сканера Trimble SX10 в единой системе координат объекта обследования

Набор плотного облака точек при помощи Trimble X7

Вторым этапом выступает параллельная работа быстрым лазерным сканером Trimble X7 по созданию блоков облаков точек по этажам, этапам или горизонтам

Комбинирование и уточнение общих результатов работ

Третий этап полевых работ - это рациональный процесс сшивки облаков точек, их уточнение и систематизация при помощи Trimble Access, Perspective, Business Center и RealWorks

Trimble SX10 в работе:

Выполнение работ по созданию геодезического обоснования для сканирования

Работы при помощи Trimble SX10 смело можно назвать нацеленными на обеспечение тотальной точности, и если их делать продуманно на несколько шагов вперёд, они помогают делать процесс лазерного сканирования простым, быстрым и удобным. Что делается при помощи тахеометра-сканера:

- Первый этап, перед работами, безусловно это создание геодезического обоснования для производства работ по лазерному сканированию. При помощи высокоточного тахеометра-сканера Trimble SX10 1" создается геодезическая сеть по всему объекту обследования.
- Второй этап заключается в выполнении станций сканирования при помощи SX10 в местах, которые можно назвать "узловыми", по паре станций сканирования на каждом горизонте, этаже или блоке объекта обследования.
- Третий этап - это координирование специальных знаков, целей, для лазерного сканирования. Их уже не нужно большое количество на весь объем обследуемых помещений или конструкций, цель их координирования - это контроль и ускорение процесса сшивки общего скана.

Всего по этому объекту было выполнено более 30 станций сканирования при помощи SX10, что позволило закрыть точным облаком точек практически все узловые элементы необходимого участка съемки.

Детальное лазерное сканирование при помощи Trimble X7. Учитывая особенности этого оборудования, а также особенности работающего с ним в паре ПО Trimble Perspective, выработан следующий алгоритм эффективной работы:

- В ПО Перспектива создаются проекты на каждый этаж, горизонт или этап. Это позволяет использовать возможности ПО и планшетного компьютера Trimble T10 на максимум, не загружая его большим количеством станций сканирования на каждый проект. Если ограничивать каждый "блок" в 80-120 станций сканирования, то уточнение, авторегистрация и геопривязка проходят намного быстрее, проще и без проблем.
- Выполняется сканирование всего объекта "блоками", от первой станции выполненной при помощи Trimble SX10, с закоординированными метками, к другим станциям на этом условном горизонте, этаже или этапе.
- Шаг установки сканера и плотность покрытия точками выбирается исходя из соображений того, что все поверхности должны быть покрыты точками лазерного скана, а перекрытие между соседними станциями должно быть порядка 40-50% минимум. Это позволяет проводить моделирование с минимальным количеством вопросов или уточнений.

Trimble SX10 в работе

Выполнение работ по лазерному сканированию

Для качественного покрытия облаками точек всех необходимых для моделирования поверхностей потребовалось 5 рабочих дней, и 800 станций сканирования Trimble X7, выполненных как на минимальных настройках плотности, так и на средних.

Комбинирование работ разным оборудованием

Выполнение работ по лазерному сканированию

Объединение данных лазерного сканирования, полученных в результате работы как Trimble SX10, так и Trimble X7:

- Наиболее рациональный способ, это стараться изначально работать в одной системе координат, именно для этого при помощи SX10 координируются маркеры, которые позволяют сразу, примерно, расположить каждый блок данных сканирования с X7 в систему координат проекта, эти маркеры не используются для сшивки или уточнения, их цель в общем упрощении методики выполнения работ.
- При сборе всех данных в единый проект можно использовать как Trimble Business Center, так и Trimble RealWorks. Сперва в систему TBC загружается единый проект из Trimble Access с SX10, в котором можно провести анализ как геодезической основы, созданной для производства работ, так и общего высокоточного облака точек, созданного при помощи SX10 уже в системе координат объекта обследования.
- В ПО Trimble Perspective при помощи импортированных из Access координат маркеров для лазерного сканирования, выполняем уточнение каждого блока и геопривязку каждого блока в систему координат проекта, сразу проводя первичную оценку сшивки по результатам качества геопривязки.
- В ПО Trimble RealWorks загружаем вместе базовый скан с SX10 и все группы с облаками точек выполненными при помощи X7 (уже геопривязанными и уточненными в ПО Перспектив). Таким образом в общем проекте RealWorks наши сканы уже примерно сидят на своих местах, остается выбрать скан SX10-ого за "неподвижный", и кликнуть "уточнить проект целиком".

Используя такой метод производства работ по первичной обработке данных лазерного сканирования, работать с облаками в таком количестве и весе стало возможно на сравнительно мало-мощных ноутбуках прямо на объекте производства работ, что значительно сократило скорость выдачи готового результата.

Этап промежуточной камеральной обработки данных лазерного сканирования

Получая отличные полевые данные, работать с дальнейшим этапом получается эффективно и быстро, несмотря на огромный объем данных

При помощи автоматических или полу-автоматических алгоритмов работы с такими данными ПО Trimble RealWorks автоматически классифицирует облако точек и вписывает в него найденные трубопроводные сети. Аналогичные операции можно поводить с метало-каркасом здания, лестничными блоками и другими присутствующими на производстве элементами.

Результат комплексных работ по лазерному сканированию и 3D моделированию

На изображении результат двухнедельной обработки этого массива данных опытной командой мастеров своего дела. Детализация и проработка модели на уровне LOD 200 с классификацией по производственным блокам, линиям оборудования, назначению трубопроводных сетей и конструктивным элементам.

Любое производство за время работы обрастает большим количеством элементов построенным с некоторыми отклонениями от изначальных проектов или вообще, хозяйственно-бытовым способом. Поэтому для грамотного проектирования подобные данные просто необходимы, чтобы избежать ошибок и сократить сроки производства работ по перевооружению производственных линий.

Для качественного проектирования нового производственного оборудования такие данные играют очень важную роль и помогают проектировщикам выполнять работы с учетом всех существующих линий инженерных сетей, оборудования и механизмов, демонтаж которых невозможен или нерационален.

Подводя итоги, можно сказать, что оборудование и ПО Trimble дают возможность выполнять работы большого уровня ответственности быстро, удобно и интересно. Основная задача для достижения этого результата - правильно наладить процесс производства работ, внимательно относиться к нюансам каждого оборудования и ПО и использовать их индивидуальные сильные стороны по максимуму.