【成功案例】Topcon三維激光掃描技術(shù)在大跨度鋼結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測中的應(yīng)用

大跨度的鋼結(jié)構(gòu)廠房在很多工廠中非常常見。例如鋼鐵廠的焦炭料場、鐵礦粉料場、鋼材成品料場、原料場，煤礦廠有大跨度的煤棚，以及大型的體育場館。

這些廠房跨度都非常大，長度可達到幾百米，寬度能達到二百米以上，其中米以上的料場非常常見。為了方便車輛進出，以及提高存放空間，這種鋼結(jié)構(gòu)廠房中間都沒有支柱。如此大跨度重型鋼架，在長時間服役后，就會產(chǎn)生較大形變。當形變積累到一定量之后就會在某個時間點產(chǎn)生坍塌，造成人員傷亡，后果不堪設(shè)想。

傳統(tǒng)解決方案：

只能用全站儀單點測量的方式進行檢測，每一跨鋼結(jié)構(gòu)，用免棱鏡的方式采集左中右三個點，然后計算高差或者撓度。但是由于距離很遠，廠區(qū)內(nèi)環(huán)境惡劣，測量人員用免棱鏡的方式，第二次很難每次都采集同樣的點。這就會造成很大誤差。

如果能將棱鏡等標志物固定到架子上，理論上效果會好很多。但是每個工廠都會有若干個幾百米長，100多米寬，距離地面50米高的這種環(huán)境。如果每一個點位都需要架設(shè)棱鏡，工作量巨大，而且普通檢測人員無法完成。需要高空特種作業(yè)人員，這分費用也是很大的支出，很難得到上級的批準。

為了解決這類問題，Topcon研發(fā)了一套有針對性的解決方案，可以高效，安全的幫助用戶快速找到變形位。

Topcon質(zhì)量檢測解決方案：

1

建立控制網(wǎng)

2

在合適的位置架設(shè)三維激光掃描儀，選擇合適的密度進行掃描。

3

點云數(shù)據(jù)預(yù)處理，由于我們在野外已經(jīng)根據(jù)控制網(wǎng)進行了設(shè)站，因此內(nèi)業(yè)無需拼接，即可得到一組帶有真實坐標的位置關(guān)系及其精確的點云數(shù)據(jù)。

4

點云數(shù)據(jù)分析：Verity是Topcon專門為建筑施工領(lǐng)域研發(fā)的質(zhì)量檢測軟件，它無需人工逐一點選，軟件可以將每一次的點云數(shù)據(jù)與設(shè)計模型做對比。

針對沒有設(shè)計模型的建筑，Topcon-Edgewise自動建模軟件，可以幫助用戶快速建立起基礎(chǔ)模型，設(shè)計人員再簡單編輯下異形結(jié)構(gòu)，就可以將第一組數(shù)據(jù)生成準確的三維模型，當做檢測基礎(chǔ)。

此外，某些項目可能需要提交傳統(tǒng)的檢測成果，Topcon三維激光掃描技術(shù)也可以與傳統(tǒng)檢測流程無縫融合：

1、按照傳統(tǒng)的檢測慣，我們可以直接在點云中量取關(guān)鍵點位的空間位置關(guān)系。

2、按照傳統(tǒng)檢測標準，也可以將點云導(dǎo)入CAD中進行定量分析。

上圖中的黃色線段是某一跨梁的中線，之前默認右側(cè)的球頭是中心點。但是這里可以很明顯的看到，球頭不是在最中心的位置。當然針對一些老舊廠房這個不是很重要。但是通過綠色的水平線發(fā)現(xiàn)，這一跨梁的最低點不是在中心線旁邊的節(jié)點，而是左側(cè)的球頭節(jié)點。

之前測量人員用全站儀測量中線右邊的球頭，雖然也能檢查出變化，但是右邊的節(jié)點更能體現(xiàn)整體變化。從某種角度來講，之前的測量對象是錯誤的。

Topcon質(zhì)量檢測解決方案，可以快速精準的采集到廠房內(nèi)的點云。通過自帶的分析軟件可以自動高效的檢測出哪些分有變化。也可以與傳統(tǒng)技術(shù)手段相融合。這一技術(shù)將在未來幫助更多用戶檢測出廠房的變形位置，能為相關(guān)從業(yè)者提供一個更為安全的生產(chǎn)環(huán)境。

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