Топография, кадастр и городское хозяйство Нефтегазовая отрасль Электроэнергетика Лесоустройтво и таксация Гидрология и зоны затопления Горнодобывающая промышленность Железные дороги Съемка промышленных предприятий Охрана объектов культурного наследия Автомобильные дороги Высокоточный контроль геометрии в производстве


Обследование мостов - квадрокоптер eXom
Новый квадрокоптер eXom предназначен для мониторинга, инспектирования и 3D моделирования

Съёмка элементов конструкций вантового моста


Съёмка элементов конструкций АПн-2-00н и 077-КК 01 СЗС вантового моста выполнялась специалистами НПК «Йена Инструмент» на площадях завода металлоконструкций по заказу НПО «Мостовик» с целью внедрения технологии наземного лазерного сканирования для проведения обмерных работ геометрически сложных объектов при сборке и монтаже металлоконструкций.

Работы включали в себя:

  1. Закрепление опорных точек
  2. Лазерное сканирование объекта
  3. Первичную обработку данных лазерного сканирования
  4. Сшивку сканов с одновременной трансформацией облака точек в условную систему координат
  5. Моделирование поверхностей для точного определения контролируемых точек
  6. Измерение контрольных параметров и сравнение их с проектными данными

При монтаже различных конструкций большую роль играет контроль геометрических параметров. Особую важность эта информация приобретает в случаях, когда возводимые из этих конструкций сооружения имеют высокую степень ответственности, а также в случаях, когда к конструкциям предъявляются повышенные нормы точности.

В настоящее время существует ряд методов проведения контроля. Но эти методы требуют значительных временных и трудозатрат, а для сложных конструкций ряд параметров традиционными методами определить невозможно. Практически единственным путём решения задач контроля геометрических параметров сложных конструкций является использование 3D-модели либо 3D-изображения.

Задача проводимых работ заключалась в получении оперативных и достоверных данных о геометрии изготавливаемых конструкций с последующим созданием на основе этих данных трёхмерных моделей всей конструкции либо её отдельных элементов с целью выявления дефектов. Цели работ заключались в опробовании метода наземного лазерного сканирования для получения полных и достоверных данных об изготавливаемых конструкциях с последующим контролем геометрических параметров и отклонений от проектной документации. Одна из основных целей работ состояла в оценке временных и трудозатрат на выполнение измерений и камеральную обработку. Кроме того, оценке подлежала трудоёмкость и степень сложности освоения технологии.

Объект представлял собой металлические конструкции, являющиеся деталями для сооружения вантовых мостов. Конструкции имели сложную геометрическую форму. Из особенностей следует отметить неравномерное расположение отдельных конструкций объекта, что приводит к образованию «мёртвых зон» для видимости. Исходя из технических требований сбора металлоконструкций, точность определения геометрических параметров при сборке должна быть не ниже 3 мм. Количество точек, описывающих элементы объекта, должно быть таким, чтобы с требуемой точностью описать фигуры и геометрические тела. Данные измерений было необходимо получить в течение часа после предоставления конструкции для съёмки. Требования к скорости получения данных обуславливаются срочностью принятия решений о необходимости повторного монтажа изделия.

Съемка конструкций вантового мостаСъемка конструкций вантового моста

Съемка АПн-2-00н выполнялась в цеховых условиях. В результате выполненных работ была получена трёхмерная точечная модель элемента, позволяющая проводить измерения любых геометрических параметров. Были проконтролированы угол наклона крепежного элемента по отношению к боковой плоскости детали и расстояние между отверстием крепежного элемента и отверстием на конце детали. При сравнении с размерами, полученными с проектной модели, найдена разница между углами на 1,8° при допустимом отклонении ±0,5°. А расстояние между центрами отверстий превышено на 5,5 мм.

Измерение линейных размеров с проектной трехмерной моделиИзмерение линейных размеров с проектной трехмерной модели
Определение линейных размеров по фактическим даннымИзмерение линейных размеров с проектной трехмерной модели

Съемка элемента 077-КК 01 СЗС выполнялась в уличных условиях. Моделирование плоских элементов велось средствами программного обеспечения. По результатам моделирования единая векторная модель элементов объекта может быть экспортирована в файл формата .dxf или .igs для работы с ней в программах AutoCAD или SolidWorks. По данным лазерного сканирования возможно сравнение параметров готовой конструкции с параметрами, предусмотренными проектной документацией. Это достигается путём совмещения модели, созданной по данным лазерного сканирования, с моделью, полученной из проекта.  Проведя таким способом измерения и сравнив их с проектными, был обнаружен ряд несоответствий:

 

Проектное расстояние, мм

Фактическое расстояние, мм

Несоответствие, мм

Расстояние 1

11 615,0

11 614,6

-0,4

Расстояние 2

9 398,8

9 402,1

3,3

Расстояние 2

11 614,9

11 625,1

10,2

Расстояние 2

9 397,9

9 411,3

13,4

Диагональ 1

14 758,3

14 760,9

2,6

Диагональ 2

15 122,2

15 156,9

34,7

Наземный лазерный сканер ILRIS-3D производства компании Optech прекрасно зарекомендовал себя при проведении высокоточных работ. Учитывая то, что дальность его работы достигает 1500 метров, прибор может получить широкое применение на предприятиях, в том числе для мониторинга деформаций, предпроектной подготовки при реконструкции сооружений, изысканий для строительства, контроля за расходом строительных сыпучих материалов и пр. 


Вернуться