一、背景

　　石化工廠(chǎng)的安全運維是一項重要工作。但是如果工廠(chǎng)工程資料保存不完整或者太過(guò)陳舊，不能反映廠(chǎng)區真實(shí)現狀，就難以實(shí)現石化工廠(chǎng)的數字化管理。一般使用三維激光掃描儀完成工廠(chǎng)數字化可以獲取廠(chǎng)區的精確點(diǎn)云，生成三維模型，提升運營(yíng)效率，減低安全風(fēng)險。

　　而工廠(chǎng)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(jiàn)的掃描儀架站拼接困難，提高數據獲取效率和保證作業(yè)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(jiǎn)單、智能拼接等優(yōu)勢助力石化工廠(chǎng)數字化管理運維。

　　圖1 某工廠(chǎng)錯綜復雜的設施

　　二、項目概況

　　上海某高爐項目，作業(yè)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(xiàn)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(chǎng)數字化，需要進(jìn)行三維掃描。

　　三、項目過(guò)程

　　踏勘

　　制定合理的設站方式、掃描路線(xiàn)和點(diǎn)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(diǎn)云和HDR全景影像，開(kāi)啟 VIS 視覺(jué)追蹤技術(shù)，無(wú)需擺放標靶，無(wú)需通視，實(shí)現自動(dòng)拼接站點(diǎn)，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(yè)平臺共采集109站，共耗時(shí)4.5小時(shí)。

　　圖2 RTC360正在采集數據

　　三維激光掃描可全方位獲取三維點(diǎn)云數據，無(wú)論是復雜的法蘭還是立柱都能夠清晰完整的獲取?；诟呔雀哔|(zhì)量的點(diǎn)云數據，三維建模才能夠更精細。

　　數據導入與自動(dòng)拼接

　　VIS 視覺(jué)追蹤技術(shù)搭配徠卡Register360軟件的智能拼接功能實(shí)現了點(diǎn)云的全自動(dòng)拼接，大大減少了拼接時(shí)間。為了進(jìn)一步提高整體點(diǎn)云精度，拼接點(diǎn)云構成閉合環(huán)。

　　圖3數據導入完即可實(shí)現自動(dòng)拼接

　　碰撞檢測和模型更新

　　根據原有設計模型和圖紙創(chuàng )建工廠(chǎng)管線(xiàn)模型和平臺相關(guān)模型。

　　將模型和點(diǎn)云數據同時(shí)導入Navisworks，一鍵碰撞分析，檢測出原有設計模型與真實(shí)點(diǎn)云模型有差異的位置，并依據點(diǎn)云的精準位置和尺寸信息進(jìn)行模型修改調整，實(shí)現真實(shí)現狀模型的工廠(chǎng)數字化。

　　圖4 設計模型與點(diǎn)云對比檢測

　　圖 5 更新后的高精度工廠(chǎng)模型

　　四、項目總結

　　1，數據質(zhì)量好：徠卡RTC360掃描儀以其優(yōu)越的測角和測距精度確保了點(diǎn)云可靠性，超低的噪音確保了復雜設施的細節點(diǎn)云質(zhì)量。

　　2，作業(yè)效率高：徠卡RTC360掃描儀小巧輕便，無(wú)需對中整平，設站方便，無(wú)需標靶，單站采集時(shí)間短，可以自動(dòng)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(jiǎn)單、高度自動(dòng)化：不僅是數據采集的操作簡(jiǎn)單，而且數據拼接自動(dòng)化，大大降低了技術(shù)難度和勞動(dòng)強度。