Определение объемов сыпучих и жидких веществ методом лазерного сканирования

Вычисление объема сыпучих материалов и определение объема емкостей для хранения различных жидкостей методом лазерного сканирования – это уникальный вид обследования, который позволяет выполнить точный расчет выпускаемой и поставляемой продукции, материалов или грунта.

Для чего необходимо?

Какое количество щебня, песка, зерна или других насыпей на участке? Какой реальный объем резервуаров (особенно деформированных)? На эти вопросы точно ответит специалист по лазерным обмерам.

Это позволит:

1. официально подтвердить факт недостачи для решения спорных вопросов в судебных инстанциях или в договорном порядке
2. произвести тарировку емкостей и знать точный объем поставляемых жидких материалов
3. выполнить расчет объема собранного урожая или произведенной продукции на химических заводах (например, карбамида).

Виды работ, которые можно выполнять при помощи лазерного сканера можно классифицировать следующим образом:

1. 3D сканирование объема сыпучих продуктов в больших помещениях (ангарах, складах) – зерна, строительного материала (щебня, песка, отсева).
2. Определение объемов резервуаров для хранения технических жидкостей или нефтепродуктов. Например, резервуара вертикального стального РВС 1000. Проблема таких резервуаров состоит в том, что со временем их стенки деформируются, а измерение классическими методами съемки при помощи тахеометра не является объективным с точки зрения определения объема. Только 3D модель, полученная по результатам лазерного сканирования, является объективным источником информации, а данные внутреннего объема, вычисленного при помощи современного программного обеспечения, позволят заказчику быть уверенным в соответствии фактического объема и тех цифр, которые указал поставщик.
3. Определение объема сыпучего материала на закрытых и открытых складах. Эта задача, которая регулярно выполняется геодезической или маркшейдерской службой. Однако, если заказчик хочет быстро произвести дополнительный контроль, можно воспользоваться услугой лазерного сканирования. Лазерный сканер Faro Focus S150 буквально создает цифровую копию насыпи, по которой можно легко создать точную триангуляционную модель. Далее эту модель можно наложить на модель исходной поверхности и рассчитать объем. Такой метод наиболее точен так как модель, построенная любым другим способом, содержит только основные характерные точки, которые описывают форму насыпи, тогда как она имеет сложную форму.
4. Определение объема котлована. Часто между геодезистами подрядных организаций и геодезистами заказчика возникают споры о правильности подсчета объемов земляных работ. Это возникает потому, что невозможно снять сложную форму насыпи или выемки одинаково. Модели отличаются, а следовательно, отличается и результат. Лазерный сканер производит съемку с очень высокой плотностью, поэтому построение 3D граней всегда будет одинаково. Каким бы сканером мы не сканировали и какой бы оператор не руководил съемкой, результат будет совпадать. Отсюда следует вывод, что лазерный сканер нужно использовать для урегулирования споров или определения точной формы котлована или насыпи. Особенно актуален этот метод при проверке больших объемов за короткие сроки. За один день работы сканер может оцифровать практически любой карьер или открытый склад, а результат заказчик может получить на следующий день.
5. Оперативный подсчет объема сыпучих материалов. При необходимости лазерный сканер можно так же использовать для повседневных задач. Например, если нужно быстро и точно посчитать объем привезенного материала, то при наличии сканера и ноутбука это можно сделать в течение часа.

Как происходит лазерное сканирование объемов веществ?

Построение объемной модели объекта при помощи облака точек относится к неразрушающим методам экспертизы. Современные сканеры позволяют создать объемное изображение с высокой точностью детализации.

Лазерные сканеры, использующиеся для решения этих задач, бывают двух видов: мобильные и стационарные. Мобильные сканеры представлены такими производителями как Gexel Heron, GreenValley, Geoslam. Стационарные решения выпускают все известные производители геодезического оборудования, такие как Leica, Topcon, Faro и т.д. Использующийся в компании сканер Faro Focus S150 прекрасно зарекомендовал себя из-за его хорошей дальности и скорости, а также простоты работы. При помощи метода лазерной съемки можно решать такие задачи как:

1. инвентаризация склада
2. определение фактического объема поставок товара
3. сертифицированная тарировка емкостей для жидких, сыпучих материалов, продуктов
4. контроль фактических объемов строительных работ (земляных, устройства фундаментов, вывоз грунта)
5. проверка корректности калькуляции логистических расходов – на вывоз грунтов, транспортировку грузов
6. подсчет объема сыпучих материалов на открытых или закрытых складах-хранилищах
7. определение выемки или насыпи при земляных работах
8. тарировка емкостей.

Обработка данных лазерного сканирования происходит при помощи специализированного программного обеспечения. Отдельные станции объединяются в общее облако точек посредством совмещения их по общим поверхностям. Чем больше жестких контуров будет присутствовать при съемке, тем точнее получится результат. Для особо точных работ можно использовать специальные марки, по которым будет производиться сшивка (объединение смежных облаков точек в одно общее облако). Стоит отметить, что эти марки так же используются и для геопривязки. Это делается для более точного совмещения данных сканирования с ранее сделанной съемкой, так как от этого зависит правильность подсчета объема.

Расчет объемов при помощи лазерного 3D сканирования – сфера применения, технологические особенности

Лазерное сканирование применяется в следующих областях: добывающая промышленность, строительство, нефтеперерабатывающая промышленность. В каждой сфере метод лазерного сканирования показал себя с лучшей стороны благодаря своей скорости и плотности данных. Разберем подробнее особенности применения этого метода изысканий.

Лазерное сканирование сыпучих материалов

Этот метод применяется как правило на предприятиях добывающей промышленности. Уголь, руда, строительные материалы – все это требует учета для определения объемов работ. Склады готовой продукции, как правило, разделяются на открытые и закрытые. Геодезические и маркшейдерские службы ежедневно ведут изыскательские работы и определяют объемы.

В настоящее время метод лазерного сканирования только набирает обороты. Обуславливается это тем, что бывает сложно поменять уже сложившуюся схему съемки, однако лазерные сканеры все чаще появляются на предприятиях, так как они существенно экономят время и деньги.

А-ЭКСПЕРТ оказывает услуги по подсчету объемов выработки. Этот метод создает точную цифровую копию насыпи, что делает подсчет ее объема верным и легко доказуемым, так как полученная цифровая модель наглядна, и заказчик может оценить правильность ее построения.

Модель, полученная в результате сканирования, легко конвертируется в любые форматы. Поэтому если на предприятии уже есть программное обеспечение для подсчета объема, наши специалисты смогу адаптировать модель под программное обеспечение заказчика.

Особенностью подсчета закрытых складов является то, что бывает сложно определить ограничивающую или подстилающую поверхность, если она не определена заранее.

Идеальным вариантом для точного подсчета объема является решение с оцифровкой пустого склада. Перед началом работ производится сканирование незаполненного склада. Создается его модель. Далее по мере заполнения склада заказывается контрольное сканирование и создается еще одна модель. Сравнение этих цифровых плоскостей дает нам точное понятие об объеме готовой продукции. По тем же принципам происходит сканирование во всех областях, где нужно вести учет сыпучих материалов.

Лазерное сканирование резервуаров. Тарировка.

Объем жидкости в большинстве емкостей для хранения определяется следующим способом. У каждого РВСа или так называемого танка есть градуировочная ведомость. Работник, опустив мерную шкалу до начала уровня жидкости получает расстояние между уровнем жидкости и контрольной точкой. Далее в таблице он находит соответствующее значение и получает значение объема на данный момент.

Проблема такого метода состоит в том, что со временем форма резервуара меняется и измерения по такой таблице становятся неточными. Так как емкость регулярно наполняется и опустошается, а замеры по определению объема с погрешностью, возникают потери из-за неверной оценки, что приводит к убыткам на предприятии.

Для решения этой проблемы можно применить технологию лазерного сканирования. Прибор помещается внутрь резервуара и сканирует всю его внутреннюю поверхность. Так как шаг сканирования около сантиметра, то все деформации металла будут зафиксированы. Далее по данным съемки строится твердотельная модель в которой будут отражены все геометрические особенности конструкции. После этого строится новая градуировочная ведомость с учетом полученных данных. Шаг шкалы в этой ведомости определяется заказчиком.