三维激光扫描修复复杂结构

佛罗里达州坦帕市一家污水处理厂的项目工程师面临着一项具有挑战性的翻新工程——拆除一座泵房,并更换该厂消化池中的管道。虽然现有的二维图纸记录了管道,但它们没有包括以确保新安装不会与现有结构冲突的方式规划重建所需的详细程度。

项目工程师和他的团队需要彻底了解错综复杂的管道,这些管道相互缠绕,改变高度,并在各种植物结构中交织。为了评估水箱的容量,他们需要测量水箱内部的数据,包括水箱最高部分的填充线,以及水从塔中流出的位置。最后,他们想要一个整体的场地平面图,展示建筑足迹和它们之间的关系。这份文件将帮助他们了解水流的动态,确定消化器的容量,建立他们在水塔上的连接点,并就电站的修复做出明智的决定。

点云、3D可视化和模型为复杂的管道和阀门网络提供了宝贵的见解。

手动完成文档不仅复杂,而且可能很危险。首先,由于水塔有53米(175英尺)高,很难进入。此外,在对废水消化池(用于稳定处理过程中从废水中去除的固体的开放式桶)进行手动测量时,始终存在坠落和溺水的风险。

由于在工厂周围走动的复杂性和物流问题,手工文档也会耗费时间,例如,在某些地方,通过狭窄到约41厘米(16英寸)宽的通道。一个由四名工程师组成的团队可能需要两周左右的时间来进行测量,但他们仍然只能收集到最低限度的数据。

激光扫描从困难和危险到简单和安全
项目工程师意识到激光扫描可以解决他们的问题。在寻找服务提供商后,他联系了TruePoint激光扫描公司的总裁瑞安•哈克。由于激光扫描仪能够有条不紊地快速捕获在其范围内的所有物体的数据点,它们可以轻松地捕获复杂的管道和工厂布局。此外,由于真点激光扫描团队选择使用徕卡C10扫描站,他们能够准确记录300米(980英尺)范围内的建筑和结构,同时在一秒钟内捕捉数千个数据点。这种远程能力意味着技术人员可以安全地从通道上扫描消化器的内墙,并从地面记录水塔的情况,从而不需要人工升降机和排斥设备。

TruePoint的两名技术人员决定,他们需要在36个地点进行扫描。激光扫描能捕捉视线内的一切。然而,为了确保完整的文档,他们从多个角度进行扫描。每一次扫描都代表了TruePoint关联的拼图的一个片段,之后再拼接起来。虽然项目工程师最初计划了一个多阶段的项目,以便在更换特定管道和阀门的同时继续作业,但TruePoint能够在一天内完成数据收集。这个快速的过程还减少了对多个文档项目的需要,从而节省了资金。此外,由于所有的数据都是即时可用的,工程师可以制定一个完整的计划,减少未来更改订单的需要。扫描产生了一系列的点云,三维数据集代表在设施中扫描的对象。回到TruePoint的总部,工作流进入一个轻松的节奏,因为团队导入多点云到徕卡旋风软件。然后,为了获得植物的完整视图,他们组装了拼图,记录了点云,并将它们加入一个单一的数据集。 They sent the 3D representation to the engineers at the water treatment plant who also use Leica Cyclone software. The engineers imported the point clouds into their Autodesk AutoCAD software to create a model. In addition, TruePoint provided Leica TruViews that give a panoramic 3D view of the scanned area. The TruViews are intuitive for people to use; they can easily zoom in to see points of interest and look at them from all angles.

在办公室进行测量并分析数据
工程师们能够在舒适的办公室里仔细检查数据,并计算出一些因素,如管道的必要上升、水流和具体测量。掌握所有数据使他们能够向制造商提供所需新管道的准确尺寸和形状。一旦他们收到管道,他们在现场所要做的就是组装它们;因此,他们节省了体力劳动的时间。因此,水处理厂的工程师能够更准确、更全面地规划他们的翻修,提高安全性,降低成本,更快地实现目标。由于该项目的成功,项目经理现在已将激光扫描纳入其他项目。

布鲁斯·鲍迪奇写

记者

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