«Белоруснефть-Нефтехимпроект» расширяет сферу применения лазерного 3D-сканирования
С 2020 года государственное предприятие «Белоруснефть-Нефтехимпроект» стало использовать технологию лазерного 3D-сканирования для решения широкого спектра инженерных задач. На протяжении этого времени специалисты постоянно расширяют сферу применения ее возможностей, реализуя все новые и новые проекты.
Лазерное 3D-сканирование позволяет проводить до миллиона измерений в секунду, представляя объекты в виде набора точек с пространственными координатами. Полученный массив данных, называемый «облако точек», может быть впоследствии представлен в двухмерном и трехмерном виде, а также использован для измерений, расчетов, анализа и моделирования. Такой формат лазерного сканирования дает высокодетализированную цифровую 3D-модель всех видимых элементов объекта, возможность дистанционной съемки элементов конструкций в труднодоступных местах, определение изменений, дефектов и деформаций относительно ранее проведенной съемки и многое другое.
О том, как «работает» лазерное 3D-сканирование и какими преимуществами обладает, рассказывает начальник отдела геодезических изысканий предприятия «Белоруснефть-Нефтехимпроект» Александр Зайко:
Суть технологии заключается в том, что прибор определяет пространственные координаты точек объекта при помощи фазового или импульсного безотражательного дальномера, вычисляет расстояния до всех его точек, измеряет вертикальные и горизонтальные углы. Принцип работы лазерного сканера аналогичен принципу действия безотражательного режима электронного тахеометра, только с очень большой частотой измерений. А это делает технологию самым оперативным и высокопроизводительным средством получения точной и полной информации о любом объекте. Лазерное сканирование может быть выполнено с воздуха, автомобиля, поезда, катера, вездехода, пешей бригадой. И это также делает его универсальным способом получения геодезических данных.
По словам специалиста, на основе результатов сканирования создаются подробные топографические планы, для формирования которых ранее выполнялась геодезическая съемка, что требовало немалых временных и трудовых затрат. К преимуществам стоит отнести и скорость обработки данных, которая в разы превосходит традиционные методики, а также высокую точность. К слову, на залесенных территориях у этой технологии и вовсе нет альтернативы. Валерия Нарушевич, геодезист отдела геодезических исследований предприятия, перечисляет варианты практического использования результатов лазерного сканирования:
При лазерном 3D-сканировании формируется трехмерное изображение в виде облака точек, которое дает возможность специалистам выполнять различного рода работы. В частности, создавать 2D-планы объекта с координатной привязкой; составлять оценочные планы учета деревьев и кустарников; создавать высокодетализированные съемки элементов конструкций, наружного и внутреннего оборудования; обследовать здания и сооружения; выполнять обмерные работы, измерения элементов; определять изменения, дефекты и деформации относительно ранее выполненной съемки; проводить дистанционное лазерное 3D-сканирование труднодоступных и опасных сооружений, конструкций, оборудования; измерять объемы земляных масс в процессе строительства.
Область применения результатов лазерного сканирования обширна и не ограничивается перечисленными видами работ. Специалисты предприятия «Белоруснефть-Нефтехимпроект» активно применяют технологию в процессе BIM-проектирования и 3D-моделирования, для контроля строительных работ, а также решения нетипичных инженерных задач.
Один из крупных проектов этого года – сканирование подземного резервуара, расположенного на территории одного из складов хранения нефтепродуктов. Благодаря использованию технологии, специалисту не потребовалось спускаться в обследуемый объект. Эту работу выполнил прибор, который с помощью специальной оснастки поместили внутрь. Как результат: подземный резервуар обследован и выполнена оценка его текущего состояния, проведен необходимый анализ геометрических параметров. При решении инженерной задачи был исключен фактор риска, а также сэкономлены трудовые и временные ресурсы на производство работ.
Александр Зайко приводит еще один пример эффективности 3D-сканирования:
Облако точек дает возможность создавать очень точные триангуляционные модели объектов, которые могут быть использованы для решения различных инженерных задач. Так, по заданию заказчика, сотрудники отдела геодезических изысканий «Нефтехимпроекта» выполнили сканирование дорожного полотна, расположенного в одном из промышленных карьеров. Триангуляционная модель, полученная благодаря сканированию, успешно была применена заказчиком для вычисления необходимых величин. Технология позволила в кратчайшие сроки без потери точности решить поставленную задачу. Для сравнения, традиционные методы потребовали бы огромного количества как временных, так и трудовых ресурсов.
Современная технология позволила успешно решить задачи, возникшие и во время строительства АЗС на территории Минской области. Здесь данные лазерного сканирования с точностью до кубических сантиметров помогли вычислить объемы насыпей и выемок на территории объекта, а также получить точные данные о затраченных материалах (при сканировании, например, бетонных колонн).
Также в этом году предприятие использовало возможности сканирования при создании цифровых моделей сложных технологических конструкций, разработке трехмерного топографического плана, который в качестве одного из разделов вошел в состав BIM-проекта по объекту «Реконструкция АЗС № 41 в д. Василинки».
Валерия Нарушевич, продолжая тему, уточняет высокую эффективность технологии лазерного сканирования и при проведении обмерных работ:
Как правило, проектным и строительным работам при реконструкции или реставрации объектов предшествует комплексное обследование зданий, позволяющее дать заключение о его текущем состоянии и пригодности для дальнейшего использования. Благодаря наличию плотного облака точек объекта, специалисты «Нефтехимпроекта» смогли оперативно выполнить обмеры и построение точных обмерных чертежей здания, расположенного на территории одного из промышленных предприятий. Метод лазерного сканирования как инструмент для выполнения таких работ – точный, эффективный и безопасный. При этом экономится не только время, но и снижаются риски, связанные, например, с работой на высоте. Обмеры, проведенные с применением лазерных сканеров, позволяют получать точную, актуальную и подробную исполнительную документацию: традиционные плоские чертежи и трехмерные модели.
Широко использовать технологию и расширять сферы ее применения специалисты «Белоруснефть-Нефтехимпроекта» продолжат и в 2022 году. Так, в планах отдела геодезических изысканий предприятия проведение лазерного сканирования территории, отведенной под строительство новой автозаправочной станции в городе Сенно Витебской области. Полученное облако точек будет применено для моделирования цифрового рельефа, объектов инфраструктуры, контроля проектных решений. А совмещение облака с созданной BIM-моделью автозаправки позволит выявить и учесть еще до начала строительства все возможные риски и проблемные места.
