三维激光扫描修复复杂结构

佛罗里达州坦帕市一家污水处理厂的项目工程师面临着一项具有挑战性的翻新工程——拆除一座泵房，并更换该厂消化池中的管道。虽然现有的二维图纸记录了管道，但它们没有包括以确保新安装不会与现有结构冲突的方式规划重建所需的详细程度。

项目工程师和他的团队需要彻底了解错综复杂的管道，这些管道相互缠绕，改变海拔高度，并在各种各样的植物结构中编织。为了评估水箱的容量，他们需要对水箱内部进行测量，包括对水箱最高部分的填充线的表示，以及水从塔中流出的点。最后，他们想要一个显示建筑足迹和它们之间关系的总体平面图。这份文件将帮助他们了解水流的动态，确定蒸煮器的容量，建立他们在水塔中的连接点，并就工厂的恢复做出明智的决定。

点云、3D可视化和模型为复杂的管道和阀门网络提供了宝贵的见解。

手动完成文档不仅复杂，而且可能很危险。首先，由于水塔有53米（175英尺）高，很难进入。此外，在对废水消化池（用于稳定处理过程中从废水中去除的固体的开放式桶）进行手动测量时，始终存在坠落和溺水的风险。

手工编制文档也很耗时，因为操作复杂，还要在工厂周围进行后勤工作，例如，在一些地方，要穿过狭窄到约41厘米(16英寸)宽的天桥。一个由四名工程师组成的团队可能需要两周左右的时间来进行测量，但他们仍然只能收集到最低限度的数据。

激光扫描从困难和危险到简单和安全
项目工程师意识到激光扫描可以解决他们的问题。在寻找服务提供商之后，他联系了TruePoint激光扫描公司的总裁Ryan Hacker。由于激光扫描仪系统地、快速地捕捉代表其范围内所有对象的数据点，它们可以很容易地捕捉复杂的管道和工厂布局。此外，由于真点激光扫描团队选择使用徕卡扫描站C10，他们能够准确地记录300米(980英尺)范围内的建筑和结构，同时在一秒钟内捕获数千个数据点。这种远程能力意味着技术人员可以安全地从跑道上扫描消化器的内壁，并从地面记录水塔，无需人工升降机和驱避设备。

TruePoint的两名技术人员决定，他们需要在36个地点进行扫描。激光扫描能捕捉视线内的一切。然而，为了确保完整的文档，他们从多个角度进行了扫描。每次扫描都代表了拼图的一个片段，TruePoint公司随后会将其拼凑在一起。虽然项目工程师最初计划进行一个多阶段项目，以便在更换特定管道和阀门的同时继续作业，但TruePoint能够在一天内完成数据收集。快速过程还减少了对多个文档项目的需求，从而节省了资金。此外，由于所有的数据都是即时可用的，工程师可以制定一个完整的计划，减少对未来更改订单的需求。扫描产生了一系列点云，即代表设施中被扫描对象的三维数据集。回到TruePoint的总部，随着团队将多点云导入徕卡旋风软件，工作流程进入了轻松的节奏。然后，为了获得植物的完整视图，他们组装了拼图，登记点云，并将它们加入到一个单一的数据集。 They sent the 3D representation to the engineers at the water treatment plant who also use Leica Cyclone software. The engineers imported the point clouds into their Autodesk AutoCAD software to create a model. In addition, TruePoint provided Leica TruViews that give a panoramic 3D view of the scanned area. The TruViews are intuitive for people to use; they can easily zoom in to see points of interest and look at them from all angles.

在办公室进行测量和分析数据
工程师们能够在舒适的办公室里仔细检查数据，并计算出一些因素，如管道的必要上升、水流和具体测量。掌握所有数据使他们能够向制造商提供所需新管道的准确尺寸和形状。一旦他们收到管道，他们在现场所要做的就是组装它们；因此，他们节省了体力劳动的时间。因此，水处理厂的工程师能够更准确、更全面地规划他们的翻修，提高安全性，降低成本，更快地实现目标。由于该项目的成功，项目经理现在已将激光扫描纳入其他项目。

布鲁斯·鲍迪奇写