电力技术是发展工业和民生的基础。电力行业的调整优化,支撑和保障着经济社会的健康发展。但是在电厂变电站使用的过程中,避免不了产生损耗损坏。且随着电厂变电站投入使用的时间越长,设备和建筑的损耗损坏情况就会越严重。做好电厂变电站的维护工作,按需进行日常检修,不仅有利于设备的正常运营,延长设备的使用寿命,更保障了民生需求和国家经济。
三维激光扫描技术的产生,对于电力行业的运营和发展起到了促进性的积极作用。不论是从日常检修还是数字化定期电子存档,三维激光扫描技术都可以轻松实现。在三维技术高精度、高分辨率的优势下,我们可以通过原始数据与现检测数据的对比,准确直观的看到每一处微小部位的变形程度,甚至可以具体到每个点的变化程度。检测过程快速便捷,只需要设备操作人员即可,解决了以往传统检测大量投入人员和时间的弊端,大大提高了工作效率,更降低了外业环境对工作人员的危险性。
一、电力行业相关需求:
电厂及变电站:三维数字化GIS管理、现状调查、虚拟改造、旧厂搬迁、应急预案策划等;
电力线路巡检:输电线路电杆倾斜度、基础下沉及防护设施等三维勘测;
装备监测:风机塔筒等距截面分析、风机塔筒中心线偏差分析、风机扇叶曲率分析。
二、国网220KV变电站三维数字化作业流程
外业观测:对将要作业的区域进行规划,做到心中有数,侧重客户的主观需求,避免重复率过高,或者遗漏数据。
数据采集:搬站扫描,布设标靶,标靶类型:纸质标靶,球形标靶等。
坐标转换:根据客户需求不同,可将相对坐标转换为大地坐标,布设测钉,喷漆等辅助记号为转换点。
数据处理:整合拼接数据,去噪,分区等前期工作。
成果输出:根据客户的需求提交相应的数据成果。
三、泰来三维具体项目分析:
外业数据获取:
采用Faro Focus S 350三维激光扫描仪,高精度快速扫描,每秒百万点的扫描速率,让外业采集工作快速、省力。
Faro Focus S 350现场扫描
内业数据处理
①数据拼接:自动拼接的方式,人工干预度小,劳动量低的同时提高了拼合准确性,使误差控制在3mm以内。
自动拼接整体点云
点云细节图
②拟合创建3D模型:通过点云角点、平面、圆柱等几何体去高速自动化创建、拟合3D模型,让建模变得更简单,更智能。使模型与点云间的误差控制在5mm内,保证真实结构与模型的误差在10mm内。
3D素模
3D素模细节图
③材质贴图:把照片赋予3D渲染物体的表面,给物体提供了丰富的细节,用简单的方式模拟出复杂的外观。
3D纹理模型
纹理模型细节图
四、成果介绍
导出点云数据作为基础的数据源,有单色,彩色。常见格式:pts,ptx,las,e57等。将原始点云作为参考,可以实现:
建立模型:基于点云作为参考,创建出单色模型或者彩色模型。常见格式为:obj,max等。
线画图:以点云为参考底图,描画出特征轮廓线。常见格式为:dxf,dwg等。
正射影像:将彩色点云,调整正交视图的投影。常见格式为:tiff,jpg等。
对比分析:将点云与设计模型导入第三方软件(根据客户需求)作对比分析。报告格式为:pdf,docx。
五、设备介绍
Faro Focus S系列,在外型样式保持不变的基础上,对内部性能进行优化提升,扫描速度更快,数据获取更加精确。完全一体化,体积小而轻。优势包括:
l非接触式测量,提高人身安全
l扫描速度快,可获取远距离数据高效
l数据精度高(毫米),精确
l设备轻便,外业省时省力
l操作简单,非专业人员亦可上手
六、总结:
变电站和电力输送系统,往往结构复杂,同时所处工作环境危险,利用传统测量手段,很难搜集到完整的基础数据信息。三维激光扫描技术相比传统测量技术在电力行业的应用优势,表现在安全系数更高,所得数据精确且全面,作为原始数据储存更加便捷且长久。而Faro Focus S系列在大空间扫描领域扫描快速精准,携带便捷,操作简单,是电厂变电站获取数据很好的选择
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