3D cканирование фасада мечети

Объект: Мечеть, в Южно-Казахстанской области.

Технологии лазерного 3D сканирования позволяет получать плотные облака точек миллиметровой точности в короткие сроки с предоставлением данных в трехмерном цифровом виде. Лазерное сканирование фасада исключает необходимость повторных обмеров и позволяет создать идентичную оригиналу 3D модель.

Задача: Выполнить 3D сканирования фасада мечети. Предоставить плотное облако точек в расширении *.rcp. Точность измерений не должна превышать более 1см.

Полевые работы: Съемка выполнялась лазерным сканером Trimble X7.

Сканирование было выполнено с 19 станций. Площадь помещения 320 м², высота стен 11м. Средняя плотность облака точек составляла 7мм.

Камеральные работы: Сшивка и чистка облаков сканирования выполнялась в программном обеспечении Trimble Real Works Plant 11.3.2.

Полученные данные:
- Облака точек в расширении *.rcp.

Мониторинг бортов карьера

Объект: Карьер, в Карагандинской области.

Сдвижения и обрушение горных парод представляет собой серьезную опасность для карьеров, поскольку может привести к повреждению имущества и гибели людей. В настоящее время наилучшим методом наблюдения является постоянный мониторинг бортов карьера для выявления ранних предупреждающих признаков обрушения.

Задача: Определение сдвижение горных парод в реальном времени.

Полевые работы: Перед началом работ заказчик построил техническое помещение для установки роботизированного тахеометра и подвел к ней кабельный интернет. Расположение технического помещения было обговорено заранее и выбиралось таким образом, чтобы с него просматривались наблюдаемые борта карьеров. Сотрудники компании «Геодезический мир» выполнили установку тумбы под роботизированный тахеометр внутри помещения, заложили контрольные репера по которым определяется движение бортов карьера в количестве 30 штук, так же ими были заложены исходные твердые репера, которые находятся вне движения парод и считаются неподвижными в количестве 3х штук. Координаты твердых реперов были определены в режиме высокоточной статики GNSS приемниками Spectra Geospatial SP 80. На контрольные и твердые репера были установлены специализированные отражатели с козырьками. На тумбу в техническом помещении установили роботизированный тахеометр Trimble S9 0,5’’ HP Long Range FineLock и подключили к интернету. Из обратной засечки были определены координаты место стояния тахеометра от твердых реперов, затем от полученных координат место стояния тахеометра были переопределены координаты твердых реперов путем многократных приемов. Исходные координаты контрольных реперов были определены так же методами приемов. Было установлено программное обеспечение для мониторинга Trimble 4D control и выполнены настройки для ведения мониторинга с выводом отчетной документации, анализами дальнейшего сдвижения пород и автоматическим оповещением лиц отвественных за сдвижение горных парод.

Камеральные работы: Обработка высокоточной статики выполнялась в программном обеспечении Trimble Business Center 5.3.

Полученные данные:
- Отчеты по смещениям контрольных реперов и анализу сдвижения горных пород в реальном времни (приложить пример отчета с Trimble 4D Control).

3D сканирование сгустителя диаметром 20 метров

Объект: Резервуар находится на территории завода в Восточно-Казахстанской области.

Сгуститель — аппарат непрерывного действия предназначенный для сгущения любой волокнистой массы путём её обезвоживания. Сгуститель в основном состоит из двух основных частей, в том числе цилиндрическая емкость и механизм скребков, взвешенные твёрдые частицы под действием сил тяжести осаждаются в чане сгущения, осветленная вода находится на верхней части, и так осуществляется разделение пульпы на твердую и жидкую фазу.

Задача: Расчет объемов и массы отложений, текущих значений толщины осадка на внутренних стенках аппаратов в результате зарастания оборудования.

Полевые работы: Съемка выполнялась лазерным сканером Trimble X7 с 4х станций через специальные отверстия в верхней части сгустителя. Во время сканирования сканер располагался «вниз головой» на специальном штативе.

Плотность облака точек составляла 7мм на 10 метров. Сшивка сканов была выполнена в полевом программном обеспечении Perspectiv 1.2.1.

Камеральные работы: Расчет объемов и массы отложений на стенках сгустителя определялся в программном обеспечении Trimble Real Warks Tank 11.3. Так же были получены сечения сгустителя с шагом 10см. Все данные выгружены и оформлены в программном обеспечении AutoCAD.

Полученные данные:
- Текущий объем сгустителя;
- Объем массы отложений, текущих значений толщины осадка на внутренних стенках аппарата;
- Развернутая карта отложений масс на стенках аппарата.

Съемка тоннеля метрополитена и определение отклонений от проекта

Объект: Тоннель метрополитена г. Алматы протяженностью 100м.

Метрополитен занимает особое место среди подземных сооружений, которое требует выполнения большого объема геодезических работ, отличающихся многообразием и специфическими особенностями. Эти работы ведутся как на поверхности земли, так и под землёй в горных выработках. Очень важно, чтобы положение тоннеля не выходило за допустимые значения.

Задача: Технический контроль положения тоннеля относительно проектной оси.

Полевые работы: Сканирование тоннеля выполнялось фазовым лазерным сканером Faro Focus 3D X. Перед началом сканирования, по тоннелю были размещены плоские марки, координатное положение которых определила геодезическая бригада метрополитена тахеометром Leica 1200. Сканирование было выполнено с 2х станций. Средняя плотность облака составляла 7мм.

Камеральные работы: В программном обеспечении Trimble Real Works Plant 10.4. были выполнены следующие работы:

• Сшивка облаков сканирования по плоским маркам;
• Посадка туннеля на истинные координаты предоставленные заказчиком;
• Создание TIN модели тоннеля;
• Расчет отклонений фактического местоположения тоннеля относительно проектной оси и сечения;
• Построение поперечных сечений.

Полученные данные:
- Цифровая 3D модель фактического тоннеля и проектной модели.
- Чертежи сечений тоннеля с отклонениями от проекта M 1:20.
- Карта отклонений в виде градиентной заливки.

Батиметрическая съемка дна карьера

Объект: Дно карьера месторождения в Восточно-Казахстанской области площадью 13,5 га.

Съемочный объект относятся к крупному карьеру расположенному в Восточно-Казахстанской области. Рельеф на территории объекта очень сложный с многочисленными отвалами, двумя карьерами и объектами инфрастуктуры. Батиметрическая съёмка – это процесс сбора данных о глубинах водоемов в зоне исследования. После необходимой обработки результаты батиметрической съёмки представляют собой массив геореференцированных данных, содержащий информацию о пространственном распределении глубин в зоне исследования. Каждая глубина представляется в виде совокупности 3 значений координат – XYH.

Задача: Топографическая съемка дна карьера. Выяснение топографической поверхности под зеркалом воды. Расчет объема водоема.

Полевые работы: Перед началом работ была выполнена рекогносцировка существующих пунктов плано-высотного обоснования с последующей проверкой точности их положения в плане и по высоте в режиме RTK. В результате чего был выбран ближайший пункт к водоему, соответствующий требованиям точности заказчика, для установки GNSS базовой станции.

Координаты точек определялись GNSS приемником Spectra Precision SP80 в режиме RTK, высотное положение вычислялось от Балтийского уровня высот с учетом значения глубины полученное с однолучевого эхолота Ohmex SonarMite.

Батиметрическая съемка выполнялась в режиме непрерывной съемки с фиксированным расстоянием в 1 метр. В результате батемитрической съемки было набрано 4 545 точек на водоем площадью дна поверхности 14012,53 м2 .

Камеральные работы: Отрисовка топографического плана выполнялась в программном обеспечение CREDO Линейные изыскания 2.1, расчет объемов с выпуском ведомости и картограммы объема водоема дна карьера произведен в CREDO Объемы 2.3. Вывод цифрового топографического плана представлен в программном обеспечении AutoCad.

Полученные данные:
Топографичесий план М 1:1000;
Картограмма объема водоема дна карьера;
Ведомость расчета объема водоема дна карьера.

Топосъёмка местности с подземными коммуникациями

Объект: Прилегающая местность пруда – накопителя и пруда – испарителя в Карагандинской области площадью 500 га.

Съемочные объекты относятся к крупному карьеру по добычи металла. Рельеф данной местности в основном имеет равнинный характер. Перепад отметок на участке работ не превышает 52 метров.

Задача: Выполнение съемки района местности пруда – накопителя и пруда – испарителя БПЛА с точностью 1-3см. Определения положения и залегания существующих коммуникаций. Заложение пунктов съемочного обоснования III класса и определение их местоположения в локальной системе координат с помощью высокоточных GNSS приемников.

Полевые работы: Перед началом работ была выполнена рекогносцировка существующих грунтовых реперов с последующей проверкой точности их положения в плане и по высоте в режиме RTK.

Аэрофотосъемка с приминением БПЛА местности района пруд – накопителя и пруд – испарителя была выполнена беспилотным летательным аппаратом Trimble UX5 HP в режиме киниматики. В качестве базовой GNSS станции использовался мультисистемный GNSS приемник SP80 с частотой записи 20 Гц. На объекте было выполнено 3 полетных задания.

Параметры аэрофотосъемки:

• Фокусное расстояние объектива – 28мм;
• Высота фотографирования – 100м;
• Продольное перекрытие – 75%;
• Поперечное перекрытие – 46%.

Определение координат заложенных реперов выполнялось полигональным методом от двух известных пунктов в режиме быстрой статики GNSS приемниками SP80 в течении 20 минут с интервалом наблюдений 1сек. Расстояние векторов между определяемыми и существующими пунктами не превышало 10км.

Определение координат характерных точек подземных каммуникаций выполнялось в режиме RTK GNSS приемниками SP80 с продолжительностью наблюдений 20 секунд и интервалом записи 1 секунда.

Шаг измерения координат коммуникаций составил:

• на участках трасс со спокойным, закономерным характером рельефа местности - 50м;
• на участках горизонтальных кривых, а также в каждой точке перелома профиля земной поверхности – 5-20м.

При определении глубины залегания подземных трубопроводов использовался приёмник 9890DLXT-5EN2S1 с генератором 9890DFXT-5EN2S1. Определение глубины трубопроводов производилось методом прямого подключения генератора к ЭХЗ. После чего приёмником в радиусе 1 км определялась глубина залегания газопровода. Глубина определялась по результатам 5 измерений, с последующим расчетом средней глубины залегания.

Камеральные работы: Обработка данных геодезических измерений была выполнена в следующем программном обеспечении:

• Программное обеспечение Trimble Business Center (уравнивание данных геодезических наблюдений), обработка кинематических данных аэрофотосъемки;
• Обработка аэрофотосъемки производилась в программном обеспечении Agisoft Metashape Professional 1.7.1;
• Программное обеспечение CREDO Линейные изыскания 2.1 (отрисовка топографического плана в М1:500 по уравненным данным геодезических измерений);
• Программное обеспечение AutoCad (вывод цифровых чертежей для заказчика).

Полученные данные:
- Топографичесий план М 1:1000
- Планшеты М 1:2000
- Ортофотоплан М 1:500
- Каталог планово-высотного обоснования заложенных пунктов
- Паспорт реперов с кроками.

Съемка трассы с БПЛА

Объект: Трасса протяженностью 13 км в Алматинской области.

Задача: Выдача облака точек, с ортофотоснимками для проектирования прокладки трубопровода

Полевые работы: Съемка производилась с применением БПЛА вертикального взлета Phantom 4 Pro V 2.0 в режиме кинематики. В качестве базы использовался приемник Trimble R12 с частотой записи 20Гц. На трассу длиною 13 км и шириной захвата 100м было выполнено: 13 полетов, с высотой полета 75м. Условия съемки были благоприятны для полетов. На поверхности лежал небольшой снег толщиной 1-2см.

При съемке использовались следующие параметры:

• Высота полета - 75 м
• Поперечное перекрытие между снимками – 80%
• Продольное перекрытие между снимками – 70%
• Поперечное перекрытие между блоками - 20%

Камеральные работы: Обработка GNSS данных с БПЛА выполнялась в программном обеспечении TOPOSETTER 2.0. Последующая обработка аэрофотосъемки производилась в Agisoft Metashape Professional 1.7.1. Расхождения полученного облака с контрольными точками не превысило 3х см.

Полученные данные:
- Облоко точек
- Ортофотоснимки высокого качества М 1:500

3D сканирование компрессорной подстанции

Объект: помещение компрессорной подстанции, г. Алматы.

В настоящее время активно идет переход от 2D проектирования зданий, сооружений при реконструкции, реставрации и эксплуатации к 3D проектированию. 3D модели вызывают существенное понимание и удобство при больших и сложных сборках, особенно при работе специалистов разных сфер, которые могут не общаться друг с другом. Трехмерные модели позволяют получать разрезы в любом необходимом месте и получить готовые чертежи путем набора нескольких команд, а так же рассчитать физические параметры нужной детали. И главная особенность 3D моделей это исключения большинства ошибок при проектировании и реконструкции сложных помещений с множеством деталей.

Задача: Выдача 3D модели и разрезов компрессоров и прилегающим к ним трубопроводов. Для проектирования замены компрессора, допустимая погрешность – 5мм.

Полевые работы: Съемка выполнялась лазерным сканером Trimble X7.

Помещение комрессорной подстанции площадью 244 м2 было отсканировано с 18 станций. Средняя плотность облака точек составляла 5мм. Сшивка сканов была выполнена в полевом программном обеспечении Trimble Perspective 1.2.1.

Камеральные работы: Доработка облака точек выполнялось в Trimble Real Works Plant 11.3.2. Распознование труб в программном обеспечении по моделированию 3D объектов EdgeWise 5.3.1. Конечный результат 3D модели компрессорной подстанции был представлен в программном обеспечении Autodesk Revit 2020.

Полученные данные:
- 3D модель компрессорной подстанции;
- Чертежи поперечных разрезов компрессоров и прилегающим к ним трубопроводов M 1:20.

3D сканирование внутри помещения

В настоящее время активно идет переход от 2D проектирования зданий, сооружений при реконструкции, реставрации и эксплуатации к 3D проектированию. 3D модели вызывают существенное понимание, как будет выглядеть реальное помещение, не только у проектировщиков, но, главное, и у Заказчиков проектов.

Объект: Помещение научного института при реконструировании, г. Алматы.

Задача: Создание 3D модели помещения, для выполнения обмеров, допустимая погрешность – 5мм.

Полевые работы: Съемка выполнялась лазерным сканером Trimble X7.

Сканирование было выполнено с 26 станций. Средняя плотность облака точек составляла 5мм. Сшивка сканов была выполнена в полевом программном обеспечении Trimble Perspective 1.2.1.

Камеральные работы: Построение 3D модели выполнялось в программном обеспечении Autodesk Revit 2020.

Полученные данные:
- 3D модель помещения;
- Чертежи поперечных разрезов помещения в запрашиваемых местах. Чертежи исполнительной съемки на уровень чистого пола M 1:30.

Определение отклонения бетонного покрытия от проекта путем лазерного сканирования

Умный склад представляет собой комплекс технологий, который позволяет логистическим операторам оптимально и максимально эффективно решать задачи складской логистики.

Объект: Помещение умного склада при фабрике, в Алматинской области.

Задача: Определение отклонения бетонного покрытия от проекта путем лазерного сканирования.

Полевые работы: Съемка выполнялась лазерным сканером Trimble X7.

Сканирование было выполнено с 14 станций. Плотность облака точек составляла 1см на 10 метров. Сшивка сканов была выполнена в полевом программном обеспечении Perspectiv 1.2.1.

Камеральные работы: Анализ отклонения проектной плоскоти пола от съемочного облака выполнялся в программном обеспечении Trimble Real Warks Plant 11.3. Оформление чертежей на экспортированных картах с градиентной заливкой выполнялось в AutoCAD.

Полученные данные: Чертежи исполнительной съемки на уровень чистого пола M 1:30

Определение неровности бетонного покрытия методом высокоточного нивелирования

Умный склад представляет собой комплекс технологий, который позволяет логистическим операторам оптимально и максимально эффективно решать задачи складской логистики.

Объект: Помещение умного склада при фабрике, в Алматинской области.

Задача: Определение разности уклона бетонного покрытия на 1 м² методом высокоточного нивелирования. Допустимое отклонение – 2,5мм.

Полевые работы: Съемка выполнялась высокоточным цифровым нивелиром Trimble Dini 07 и штрих-кодовой телескопической рейкой.

Точки нивелирования были набраны по сетке 1х1м. За условный горизонт была принята отметка 99.000 м.

Камеральные работы: Экспорт данных с цифрового нивелира выполнялся с программного обеспечения Trimble Business Center 5.4. Схема уклонов создавалась в AutoCAD.

Полученные данные: Схема чистого пола M 50:1

Лазерное 3D-сканирование и 3D-моделирование объекта

Объект: Упаковочное отделение цеха отгрузки и тарирования цемента

Технологии лазерного 3D-сканирования позволяют получать плотные облака точек миллиметровой точности в короткие сроки, с предоставлением данных в трехмерном цифровом виде, что позволяет создать из полученных данных идентичную оригиналу 3D-модель объекта.

Задача: Сканирование внутренних помещений и оборудования в связи с модернизацией упаковочного отделения цеха отгрузки и тарирования цемента.

Целью сканирования стали следующие элементы:

• железобетонные конструкции,
• несущие и вспомогательные металлоконструкции,
• основное и вспомогательное оборудование,
• электрические коммуникации,
• трубопроводы и воздуховоды.

Степень детализации LOD-300 (level of development (уровень проработки модели)).

Плотное облако точек в формате *.rcp. Точность измерений не должна превышать 1 см.

Полевые работы: Съемка выполнялась лазерным сканером Trimble X7 с применением программного обеспечения Trimble Perspective.
 
Сканирование было выполнено с 64 станций. Объект состоит из 7 этажей, пплощадь каждого этажа составляет 150 м2, высота стен 4 м. Общее количество точек составило 355 млн. точек с плотностью 7 мм, которое было уменьшено до 84 млн точек после первичной обработки.

Камеральная обработка: Обработка производилась при помощи ПО TrimbleRealWorks и AutodeskRevit.

В ПО TrimbleRealWorks были импортированы данные сканов со станции, после чего производилась сшивка данных станций, для получения единого, объединённого облака точек. Средняя ошибка сшивки между станциями составила 1 мм. Далее было произведено удаление шумов, объектов, не принадлежащих к основному объекту и прочих субъектов, способных помешать построению 3D-модели. Полученное облако привели в единую систему координат.

ПО TrimbleRealWorks способно в автоматическом режиме распознавать объекты сканирования, таких как: стены, перекрытия, потолки, трубы и т.д. Обрезанное и классифицированное облако точек, экспортировали в формате .rcp.

Далее облако точек импортировали в ПО AutodeskRevit. На его основе была построена 3D-модель объекта, поперечные и продольные разрезы этажей, и агрегатов.

Топографическая съемка с применением БПЛА

Объект: месторождение в Карагандинской области.

Задача: Аэрофотосъемка для составления топографического плана местности в масштабе 1:1000.

Полевые работы: Создание опорной геодезической сети и закладка опорных знаков на основе геодезической сети.

Аэрофотосъемка производилась с применением БПЛА Phantom 4 Pro V 2.0. Были заложены временные репера для последующих работ. В качестве базы использовался приемник Trimble R12 с частотой записи 20 Гц.

Над объектом, площадью 1700 га, в общей сложности, было произведено 75 полетов на высоте 170 м, с поперечным перекрытием снимков на 80% и продольным перекрытием на 70%. Было заложено 54 опознака и 4 репера.

Камеральные работы: обработка геодезической сети в ПО TBC.

Обработка аэрофотоснимков производилась в ПО TOPOSETTER PRO 2.0. Создание облака точек ЦММ и ортофотоплана в ПО Agisoft Metashape. Создание топографического плана в ПО Credo.

Полученные данные: Топографический план в масштабе 1:1000 в формате *.dwg. Облако точек в фомрате *.las. Ортофото в формате *.jpg.

Лазерное 3D сканирование штольни с привязкой к существующей системе координат

Объект: Штольни в Алматинской области

Задача: Выполнить 3D сканирования штольни. Предоставить плотное облако точек. Точность измерений не должна превышать более 1см, создать 3D каркас штольни. Определение координат мест взятия проб.

Полевые работы: Привязка к существующей системе координат была произведена GNSS приемниками Trimble R12. Тахеометром Nikon XS 3" выполнен полигонометрический ход 2 разряда, для привязки сканов облака точек, полученные методом лазерного 3D сканирования Trimble X7. Общая протяженность выработок составила 3,5 км.

Камеральные работы: Сшивка и чистка облака точек, его привязка к существующей СК и создание TIN-модели, выполнялась в программном обеспечении Trimble RealWorks Plant 11.3.2.

Сшивка и чистка облака точек, его привязка к существующей СК и создание TIN- модели, выполнялась в программном обеспечении Trimble Real Works Plant 11.3.2.

Вид в плане

Вид в профиле

Разрез

Топографическая съемка месторождения медных руд

Объект: Месторождение медных руд, Карагандинская область

Задача: Создание топографического плана месторождения, закладка временных реперов.

Полевые работы: Съемка на месте проведения работ производилась с применением БПЛА DJI Phantom 4 Pro v2.0. Привязка к системе координат, закладка реперов и опознавательных знаков координировались с применением GNSS приемников Trimble R12.

Камеральные работы: Обработка аэрофотоснимков производилась в ПО Agisoft Metashape, топографический план создавался в ПО Credo III Линейные Изыскания. Обработка GNSS данных в ПО Trimble Business Center.

Переданные данные: Топографический план в форматах *.dwg, *.dxf; ортофотоплан в формате JPEG; акт по реперам.

Топографический план

Ортофотоплан

Ортофотоплан с наложением топографии

Автоматизированный мониторинг гидротехнических зданий и сооружений

Автоматизированный мониторинг зданий и сооружений - круглосуточное наблюдение по земляным и бетонным частям плотины (Дамбы), с применением роботизированных тахеометров, GNSS приемников и геотехнических датчиков.

Задача: Определение сдвижения тела дамбы и гидротехнических зданий и сооружений в реальном времени.

Полевые работы: После исследования и изучения места проведения работ, был разработан предварительный проект, согласно техническому заданию.

Используемое оборудование: 2 роботизированных тахеометра Trimble S9 HP 0.5”; 7 GNSS приемников Netr9; 5 опорных пунктов, за зоной потенциальной деформации и 54 наблюдательные призмы по телу дамбы и гидротехнических сооружений.

Проект выполнялся в 3 этапа:

1. Строительно-монтажные работы;
2. Установка оборудования и наладка связи;
3. Установка ПО и Тестовые режим.

После окончания всех этапов работ, системы была запущена, в тестовом режиме, сроком 1 месяц.

Тест показал стабильность в работе и измерениях.

После чего система запущена в штатном режиме.

Trimble S9 HP 0.5” в работе