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三位激光扫描在局部站场沉降中的应用

发布日期:2018-11-15 浏览次数[] 文章来源:网络整理

  可以生成不同时期的数据信息 宜进行大面积的监测
  在气田压缩机区域通过激光的扫描,可以从处理过的数据中,获得机体不同位置相对位置的变形关系,对于重点部位的监测可以从数据中重点选择,而其他的沉降微乎其微的部门可以进行剔除。将每月监测的数据汇总,借助GIS可以将其入库,软件将自动进行分析汇总,反映出在机器运行中重点区域的沉降情况,为后续的处理提供参考数据。
  伴随三维激光技术的不断完善与发展,以及三维控制信息需求的增加,三维空间技术将和现代经典测量技术相互融合,作为一种新的空间物体数据获取方法,其在局部测绘领域应用的空间将更加扩大。
  激光类型 相位
  油田建设中涉及到好多大型的站场建设,其中天然气处理厂或大型的净化厂里主要的设备就是压缩机,如图1所示,由于压缩机单体重量达到30多t,总套设备组装起来70吨左右,在几百平米的场地里面,单位面积承受的压力可想而知,在场站运营阶段中,对这一区域的沉降监测尤为重要,它关系到设备的安全运行及设备的使用寿命。
  [1]曹凌云,向海波,代写医学论文,肖飞.三维激光扫描系统在建筑物测绘中的应用[J].经天纬地一全国测绘科技信息网中南分网第十九次学术交流会优秀论文选编,96-99.
  参考文献
  关键词 三维激光扫描仪;气田压缩机;高程沉降
  [4]范海英.三维激光扫描系统的应用研究.辽宁科技学院学报,2009,6:34-35.
  遥感影像 连续、实时,
  [3]李清泉.三维空间数据的实时获取,建模与可视化[M].武汉:武汉大学出版社,2003.

  视场角 360 × 270
  扫描距离 140米
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
  项目 具体参数
  通过对某一特定区域扫描和大量点云数据的解析编译,可以真实反映所测物体的现实环境, 实现精细化测绘,同时带来工作效率提高,劳动强度降低,测绘投入费用减少等诸多好处。而通过专用的软件的处理,其精度可以达到毫米的水平,在局部的监测中完全可以代替以上的几种测量方式。
  扫描速度 800,000点/秒(最大);216,000点/秒(平均)
  工作时间(电池) 4小时(1个);电池重量700克
  上面的几种方式通过对监测点监测,经过计算和分析便可以做出监测物是否存在沉降或者变形,但采用传统的水准测量或者GPS观测,其结果是在大量的离散点的基础上面的,而遥感影像INSAR,它虽能获得影像不同时期的立体模型,但是其具有一定的观测周期和数据处理周期,数据更新收到一定的限制。而采用三维激光扫描技术,可以连续、高精度、高密集对监测对象、监测物进行立体空间扫描,来获取监测体的整体数据,通过定期或者不定期对监测物的三维扫描数据对比分析,针对用途做出专门的分析与评价。
  传统的水准测量 不受使用环境的限制 劳动强度大、
  三维激光扫描技术的最大的优点就是快捷、方便、准确、动态、实时、全数字化,具有高精度、测量方式灵活、不直接接触物体等特点,可以迅速获取所测物体的空间三维数据,进而建立其立体模型,以便对其模型进行数据处理、分析,或者为相应的数字化产品提供基础数据源。参数如下表:
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  GPS观测 数据量大、后期产品丰富 易受到遮挡的限制
  [5]范海英,杨伦.三维激光扫描系统的工程应用研究[J].矿山测量,2004(3).
  近年来,激光扫描技术获得了长足的发展,特别是激光三维扫描仪器在获取物体的三维空间数据方面成绩卓越。三维激光扫描成像系统的应用,为人们获取近距离的空间信息提供了一种全新的技术手段,测绘人员由单点定向采集数据变为连续自动获取数据,这种突破大大提高了地形测量的效率,拓宽了测绘技术的应用领域。
  我们以往的变形监测方式是设置变形观测网,通过高等级水准测量来完成,通过在监测物上面设置变形观测点、在变形区域外选择稳固的基准点、在稳定且方便的地方选择工作基点3部分来完成,经过定期的观测和数据解算,来判定目标是否发生沉降,随着科技的快速发展,目前出现了以GPS为手段的变形监测和借助遥感影像的INSAR技术,这些技术手段较以前的手段来说无疑是巨大的进步,但是我们就气田站场压缩机等重量大的物体的沉降监测而讲,其接触物多数是在室内或者是在棚房下,这样的话,GPS和遥感均受到限制,无法使用。
  对于扫描的对象, 把三维扫描仪放置在它有效的距离内,可获得大量的点云数据,精度可以达到亚毫米级精度,通过把不同角度的点云资料拼接,就能获取对象立体的点云图形, 从任意角度获取两影像重叠就可以组合拼接为立体图, 采集点位密度大, 数据信息丰富,真实反映现实环境, 实现精细化测绘,同时带来工作效率提高,劳动强度降低,测绘投入费用减少等诸多好处。
  中图分类号TE4 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)46-0163-01
  其他 同轴外置高像素数码相机
  [2]郑俊锋,于水敬,张志友,胡国奇,刘铁柱.三维激光扫描系统在测绘技术中的应用前景[J].科技信息,2007,30:10-11.
  点位精度 0.4 mm @ 11 m;0.8 mm @ 21 m
  前期的工作量大
  方式 优点 缺点

  摘要 激光扫描技术如今飞速的发展,其在近景地物影像获取特别是小范围物体的沉降观测,有着独到的优势,本文结合油气田的建设,浅谈压缩机沉降观测的问题。

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