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三维激光扫描仪在工厂改造中的应用
随着新时代新形势下石油化工等工业领域的快速发展,部分工厂无论是在功能还是在规模上都已经不能满足新时代发展的需要,如果需要扩大产能,就需要拆除、更换、新增大量的设备和管线等。
然而,由于很多石化厂装置建于70年代后,大部分工厂几经改造,现有的工厂图纸资料并不完整,不能满足工厂改造扩建的需要,给设计工作带来了很大困难。现有的比较完整的图纸只有当年的最原始装置的管道轴测图,厂里的多次技术改造和多年工厂运营维护的相关资料并不完整,并且也与实际有较大出入。而改扩建设计质量的关键取决于对现状的了解程度,已有图纸与现状不符,现场情况复杂,给设计带来了很大难度,所以如何获取到准确的工厂现状资料就是第一个要解决的问题。
三维激光扫描仪在工厂改造中的应用,工厂改造需要用到的三维扫描仪
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一、现状与困难

为了给设计工作提供基础输入资料并且为后续的运行维护和管理提供很好的基础数据平台,需要对工厂进行现状测量以获取现场设备和管道的位置关系及分布情况。原始手工测量是传统获取现场资料的比较常见并且比较经济的方法,但工厂的改造设计是在不停工的前提下进行的,运行时很多区域是人员危险区,不能靠近测量。而且人工测量的误差也往往难以避免,测量的结果不能满足设计的基本要求。现代常规测量方法是采用全站仪或GPS进行单点位置采集,但是工厂内部设备和管道分布错综复杂,极易造成测量盲点,加之厂区内部高压设备区域测量人员不能到达等不利因素的影响,使测量工作十分困难,工作效率低下。这时,我们需要将目光转向更先进和准确的测量方式。

二、技术优势

三维激光扫描技术是一种面测量,点的采集密度大、精度高,且是主动式非接触测量,无需设置反射棱镜,因此在人员难以到达的危险区域使用优势更加明显,突破了传统的手工测量及单点测量方式,以高密度、高分辨率获取扫描物体的三维点云数据,能够得到完整、全面的三维空间信息,成为一种良好的棋牌总站网页。

(一)技术特点

与传统测量方法相比,三维激光扫描技术既可以节省外业工作时间,缩短工期,又可以将建筑、管道等信息全部记录下来,方便后期二维出图与三维建模,从而更好的对工厂设施进行管理。

在西方发达国家核电站、化工厂、炼油厂等项目的改造中,已经大量采用三维激光扫描仪对现场进行扫描,然后通过软件后处理得到三维几何模型或工厂模型,再对所得模型进行进一步应用。而在国内,三维激光扫描主要是用于文物考古及古建筑维修、地形测绘研究等领域,而在工厂改造方面的应用尚处在起步阶段。

        (二)设备概况

                1.硬件

Z+F 5010X三维激光扫描仪是一种相位式三维激光扫描仪,最高噪声精度可达0.2mm,有效测量距离可达187米,内置相机可生成8000万像素的高分辨率影像数据,角度分辨率高达水平0.0002°垂直0.0004°;其创新性的率先采用内置GPSIMUCompass等定位传感器,可以辅助进行外业快速无标靶定位拼接,真正实现了高效率的扫完即拼接。使用该设备可以直接实现各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准的实体或实景三维数据完整的采集,非常适合于在复杂的工厂环境内进行测量,其点云数据具备非常优良的质量。