Обработка результатов лазерного сканирования в nanoCAD Облака точек на примерах трубопроводов и тепловой камеры. Опыт инженерного центра «СибИАЦ»

Работа в Сибири – это суровый климат, гигантские расстояния и сложные промышленные объекты, которые требуют технологий, способных «видеть» и фиксировать реальность с ювелирной точностью. Для инженерного центра «СибИАЦ», более 20 лет обеспечивающего теплом и энергией населенные пункты региона, лазерное сканирование давно стало и глазами, и средством получения точной информации.

Введение санкций и уход с российского рынка западных компаний, занимающихся разработкой и поставкой специализированного программного обеспечения, сделали актуальным вопрос оперативного перехода на отечественное решение. Совместный с компанией «Макссофт-24» проект по внедрению программного решения nanoCAD Облака точек позволил не только бесшовно заместить ПО для обработки данных лазерного сканирования, но и выстроить более эффективный и технологичный рабочий процесс – от сканирования объекта SLAM-сканером до передачи готовой трассировки в BIM-модель.

Когда овчинка стоит выделки: сложности внедрения окупились многократно

На этапе пилотирования решения команда специалистов «СибИАЦ» отметила ряд трудностей – в частности, совместимость с существующими системами и оборудованием, а также необходимость обучения персонала новому программному обеспечению.

Однако по результатам тестового периода определен и ряд решающих преимуществ, которые в дальнейшем поспособствовали успешному внедрению:

• возможность получения точных измерений (максимально детализированных данных);
• сокращение времени на обработку данных за счет автоматизации процессов;
• возможность интеграции с другими системами;
• экономия на полевых измерениях и уменьшение трудозатрат, автоматизация и специализированное ПО снижают нагрузку на специалистов.

Пошаговый процесс работы с nanoCAD Облака точек. Примеры тепловой камеры и трубопроводов

В «СибИАЦ» решение nanoCAD Облака точек (конфигурация «ReClouds») применяется для задач проектирования промышленных и инфраструктурных объектов, а также протяженных линейных объектов, таких как трубопроводы.

Пример процесса сканирования тепловой камеры: https://disk.yandex.ru/i/Jvw5iOPJBnu4jQ

Для полевых работ использовался SLAM-сканер Navmopo S1 со следующими техническими характеристиками: точность 2 см, дальность 120 м, 320 000 точек в секунду, степень защиты IP54 (обеспечивает возможность снимать при плохих погодных условиях), угол зрения 360х270, 16 каналов и инерциальная система (IMU). Сканер позволяет производить съемку в любую погоду, несмотря на дождь или снег, что очень важно в условиях Сибири.

Рис. 1. Результат сканирования тепловой камеры

Пример показывает, что, несмотря на всю сложность объекта, в результате мы получили детализированную модель тепловой камеры (рис. 1).

Обработка полевых результатов лазерного сканирования в nanoCAD Облака точек состояла из семи последовательных этапов:

• сбор исходных даных (сканирование с использованием Navmopo S1);
• первичная обработка в FJD Model Trion;
• импорт облака точек в формате *.las в nanoCAD Облака точек;
• классификация (при необходимости);
• обрезка, сечение, проведение замеров. Выделение интересующих зон, создание сечений и выполнение точных измерений;
• поиск труб и создание объектов по форме, создание трассы (это одна из ключевых задач специалистов инженерного центра: выделяем трубопроводы и моделируем их);
• экспорт финального результата и передача смежным отделам.

Основными этапами обработки являются классификация, обрезка и проведение измерений (необходимо для проектов реконструкции при отсутствующей документации).

На рис. 2 представлен этап классификации. Вручную или автоматически в nanoCAD Облака точек можно классифицировать облака на группы объектов, что значительно ускоряет дальнейшую работу.

Рис. 2. Этап классификации

Далее на этапе обрезки (рис. 3) выделяются участки с акцентом только на нужном объекте.

Рис. 3. Этап обрезки

В ходе измерений программа точек позволяет определить высоты, длины, расстояния. На рис. 4 представлен пример неподвижной опоры в недоступном месте.Рис.

4. Проведение измерения

Проведение измерений необходимо для проектов реконструкции в условиях отсутствующей документации.

Особое внимание уделяется поиску форм трубопроводов (рис. 5) – это одна из ключевых задач программы nanoCAD Облака точек, располагающей инструментами автоматического выявления цилиндрических объектов.

Рис. 5. Этап поиска форм трубопроводов

После обнаружения труб по их форме создаются 3D-объекты, которые затем используются для дальнейшего моделирования (рис. 6).

Рис. 6. Этап создания объектов по форме

Рис. 7 иллюстрирует этап трассировки. Этой функцией удобно пользоваться на протяженных линейных объектах, таких как трубопроводы.

Рис. 7. Трассировка

Финальные результаты (рис. 8, 9), которые экспортируются в моделирующее ПО, совместимы с другими системами. Это обеспечивает бесшовную интеграцию данных в общий производственный цикл.

Рис. 8. Экспорт финального результата в моделирующее программное обеспечение (промышленные и инфраструктурные объекты)

Рис. 9. Экспорт финального результата в моделирующее программное обеспечение (протяженные линейные объекты)

Осязаемый эффект: как внедрение nanoCAD Облака точек повлияло на ключевые показатели

Внедрение nanoCAD Облака точек (конфигурация «ReClouds») позволило достичь следующих результатов:

• быстрая и эффективная обработка данных лазерного сканирования для получения 3D-модели объекта;
• сокращение времени обследования: лазерное сканирование позволяет быстро собирать большой объем данных;
• формирование вспомогательных данных для последующего моделирования;
• получение качественных BIM-моделей и проектной документации из моделирующих систем.

Планы на будущее

В дальнейшем планируется масштабирование использования nanoCAD Облака точек и адаптация решения под задачи предприятия, а также:

• обучение сотрудников современным методам 3D-моделирования;
• интеграция данных сканирования в BIM-системы;
• исследование новых технологий (отслеживание и внедрение инноваций в области SLAM и обработки 3D-облаков точек).

«Переход на nanoCAD Облака точек позволил нам оперативно решить задачу импортозамещения в области обработки данных лазерного сканирования, а также повысить точность измерений, автоматизировать рутинные операции. Мы видим большой потенциал применения программы» - Полина Сергеевна Гулькина, инженер сектора лазерного сканирования АО «СибИАЦ».

Сейчас система работает как отлаженный механизм: сканер фиксирует реальность в любую погоду, nanoCAD Облака точек преобразует точки в инженерные модели, а проектировщики получают точную цифровую основу для своих решений.

О компании

Инженерный центр Сибирской генерирующей компании «СибИАЦ» работает на территории Сибири уже более 20 лет, обеспечивая теплом и энергией российские города. В состав «СибИАЦ» входят проектный институт «Сибирьэнергопроект», центр лабораторных испытаний и семь управлений. Институт «Сибирьэнергопроект» разрабатывает проекты (рабочую и конструкторскую документацию) капитального ремонта, реконструкции, технического перевооружения, проектирует объекты нового строительства. Кроме того, институт выполняет обследование зданий и сооружений.

Хотите протестировать nanoCAD Облака точек?