解決方案

Solution

1970.01.01

橫向安裝 FocusS 350進行測量

測量橋樑的橫截面必須要在澆築的混凝土硬化後,去除成型框架後進行。將 FARO FocusS 350 按順序安裝在橋樑前方的左側上下和右側上下的四個位置,對橋樑組塊的橫截面進行點雲測量。但在實際測量上方左右兩點時遇到了問題,如果使用三腳架,橋樑下方就會成為“死角”無法測量。 

“於是,我們想到將 FocusS 350 橫向偏轉 90°來進行測量的方法。通過關閉重力感測器成功實現橫向測量。” Sumitomo Mitsui Construction 公司 Structural Engineering Service Department, Technical & Engineering Service Division 部門的 Rei Takaoka 主任談到。“這種使用方法只有小巧輕便的 FocusS 350 才能實現 ”。

 

對遠端橋樑橫截面進行點雲測量的 FocusS 350。

通過橫向安裝消除測量死角

 

在橋樑周圍的多個地方設置靶球,將其作為參照點, 用於將 4 個地點測得的點雲資料合成為統一的資料。為了從最佳角度進行掃描,將 FocusS 350 橫向安裝在架空梁上,雖然此時測量人員沒有立足點,但是依然可以通過平板電腦進行遠距離安全作業。

 

橋樑上方的點雲測量。橫向安裝 FocusS 350、   橋樑下方的點雲測量。一般情況 FocusS  350
並設置靶球用於合成點雲資料                       通過設置三腳架進行測量。

 

在測量困難的場所安裝 FocusS 350,
可以使用平板電腦進行遠距離操作。

 

合成後的點雲資料 

追求硬體、軟體性能的最佳選擇

首先, Takaoka 針對 Sumitomo Mitsui Construction 從眾多的 3D 雷射掃描儀中選中 FARO FocusS 350 做出了如下解釋:“以前使用過的 3D 雷射掃描儀因為體積大、且笨重,在狹窄的地方無法橫向安裝。而 FocusS 350 具有小巧輕便、價格適中的優點,因此非常適合在現場使用。它不僅具有 350m 的遠距離測量能力,還擁有高精度的測量能力,在測量距離為 10m 時精度可以達到±2mm 。這就是我們選擇它的理由。”

在取得點雲資料之後,為達到預期目的,需要使用軟體對點雲進行處理。Sumitomo Mitsui Construction使用Elysium Co. Ltd. 的大規模點雲處理軟體 InfiPoints 處理點雲測量資料並將其圖形化。此款軟體除了可以高速、高精度地對多處點雲資料進行合成,還具有與 BIM(建築資訊模型化)和 CIM(結構資訊模型)軟體無縫連接的功能, 以及能從外部調出特定處理並自動執行等各種便於靈活運用的特點。

在橋樑的成型管理中,主要是針對以橋樑橫截面的頂點和邊為基準進行長度的測量。因此作為 InfiPoints 的可選功能, Sumitomo Mitsui Construction 開發了 SMC-Smart Measure™”,該功能是使用由雷射掃描儀獲得的點雲資料來進行長度測量的。

InfiPoints 具有從點雲資料中自動識別平面要素,並將其作為“面”自動進行 3D 模型化的功能。使用這個功能將橋樑的橫截面作為輪廓進行建模,通過特別開發的程式進行處理,自動求出面的交點座標和各點間的距離。

以 FocusS 350 為代表、FARO FocusS 系列的 3D 雷射掃描儀公開了用於開發相應應用軟體的 SDK(軟體發展人員用套件),使用戶更容易開發出自己的應用軟體。

3D 雷射掃描儀特有的功能和其擴展性

以往點雲資料獲取的方法是,依靠一套對數碼相機立體拍攝的照片進行分析和生成的系統。


“在這個案例中,橋樑的橫截面有很多突出的鋼筋,以及貫穿的電纜護套等障礙物,採用照片測量需要拍攝數百張的照片。而使用 FocusS 350 等 3D 雷射掃描儀,可以一次性獲得大量高精度的點雲資料。” Mizuta 先生在闡明 3D 雷射掃描儀的優點時說道。對於未來的展望 Mizuta 先生表示:“3D 雷射掃描儀可以記錄鋼筋的根數和橋樑深處部分的形狀,便於之後確認各部分的成形情況。在不久的將來,可以通過用 VR 眼鏡觀看現場的點雲資料,從而實現遠距離進行現場檢查的工作方式的改革”。

                                             

                      SMC-Smart Measure™ 具有從點雲資料中提取出橋樑輪廓,                                                                通過輸入點雲資料,可以自動創建報告。
                                         並自動測量指定位置距離的功能 。