徕卡RTC360三维激光扫描仪在某石化工厂数字化中的应用

　　一、背景

　　石化工厂的安全运维是一项重要工作。但是如果工厂工程资料保存不完整或者太过陈旧，不能反映厂区真实现状，就难以实现石化工厂的数字化管理。一般使用三维激光扫描仪完成工厂数字化可以获取厂区的精确点云，生成三维模型，提升运营效率，减低安全风险。

　　而工厂内部一般结构复杂，内部空间狭小，管道设施密集，遮挡严重，通视条件差，面对这种条件，一些常见的扫描仪架站拼接困难，提高数据获取效率和保证作业的安全性尤为重要。

　　徕卡RTC360三维激光扫描仪以其轻小便携、高速、精准、操作简单、智能拼接等优势助力石化工厂数字化管理运维。

　　图1 某工厂错综复杂的设施

　　二、项目概况

　　上海某高炉项目，作业平台约 30m*20m，共 20 层，约 60米高，每层平台外围有狭窄通道，拐弯较多，内部管线设施密集复杂，通视条件极差。原有设计模型和现状不符，为了工厂数字化，需要进行三维扫描。

　　三、项目过程

　　踏勘

　　制定合理的设站方式、扫描路线和点云拼接方式。

　　数据采集

　　架设碳纤维三脚架，卡扣式安装扫描仪，自由设站。每站采用6mm@10m分辨率采集点云和HDR全景影像，开启 VIS 视觉追踪技术，无需摆放标靶，无需通视，实现自动拼接站点，大幅提高了采集效率。一站数据不到2min即可完成。

　　换站采集，放稳即测，速度超快。13层作业平台共采集109站，共耗时4.5小时。

　　图2 RTC360正在采集数据

　　三维激光扫描可全方位获取三维点云数据，无论是复杂的法兰还是立柱都能够清晰完整的获取。基于高精度高质量的点云数据，三维建模才能够更精细。

　　数据导入与自动拼接

　　VIS 视觉追踪技术搭配徕卡Register360软件的智能拼接功能实现了点云的全自动拼接，大大减少了拼接时间。为了进一步提高整体点云精度，拼接点云构成闭合环。

　　图3数据导入完即可实现自动拼接

　　碰撞检测和模型更新

　　根据原有设计模型和图纸创建工厂管线模型和平台相关模型。

　　将模型和点云数据同时导入Navisworks，一键碰撞分析，检测出原有设计模型与真实点云模型有差异的位置，并依据点云的精准位置和尺寸信息进行模型修改调整，实现真实现状模型的工厂数字化。

　　图4 设计模型与点云对比检测

　　图 5 更新后的高精度工厂模型

　　四、项目总结

　　1，数据质量好：徕卡RTC360扫描仪以其优越的测角和测距精度确保了点云可靠性，超低的噪音确保了复杂设施的细节点云质量。

　　2，作业效率高：徕卡RTC360扫描仪小巧轻便，无需对中整平，设站方便，无需标靶，单站采集时间短，可以自动拼接。相比常规扫描仪两天才能完成的工作，徕卡RTC360半天即可完成。

　　3，简单、高度自动化：不仅是数据采集的操作简单，而且数据拼接自动化，大大降低了技术难度和劳动强度。