船舶壓載水和脫硫改裝三維激光掃描儀船舶改裝中的實(shí)例

 

一、船舶改裝行業(yè)采用三維激光掃描測(cè)繪的必要性

 

1. 由于制作詳細(xì)圖紙的傳統(tǒng)方法需要進(jìn)行人工測(cè)量并復(fù)制實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)布局，安裝新系統(tǒng)需要的所有改造工作均須參照這些手工制作的圖紙進(jìn)行，這就需要對(duì)船舶進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，測(cè)量過(guò)程中難以全面掌握，經(jīng)常需要多次登船，難度大，而船舶艙內(nèi)空間有限，船舶既有的管道系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)非常復(fù)雜。

    在一艘正常運(yùn)作的船舶中安裝一套全新的大型系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力并耗費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的設(shè)計(jì)時(shí)間。此外，人工測(cè)量方法的弊端還在于圖紙上任何一點(diǎn)細(xì)微錯(cuò)誤，在新系統(tǒng)安裝過(guò)程中都可能導(dǎo)致較大規(guī)模的設(shè)計(jì)缺陷。傳統(tǒng)的單點(diǎn)式的測(cè)量設(shè)備難以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量要求，也無(wú)法獲取到船體的三維模型。

2. 三維激光掃描技術(shù)又稱(chēng)“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，它是采用非接觸式高速激光掃描測(cè)量的方法，以陣列式點(diǎn)云的形式獲取復(fù)雜物體表面的三維空間數(shù)據(jù)的革命性數(shù)據(jù)獲取技術(shù)。根據(jù)所采集的高精度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，能夠精確的進(jìn)行量測(cè)、逆向建模、結(jié)構(gòu)提取、二次設(shè)計(jì)等多方面應(yīng)用。它具有非接觸、掃描速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、精度高、主動(dòng)性強(qiáng)、全數(shù)字特征等特點(diǎn)。

3. 法如三維激光掃描儀在國(guó)外，尤其是歐美和日韓等國(guó)家，在船舶改裝過(guò)程中很早就被重視并得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)壓載水生產(chǎn)廠(chǎng)家也在近幾年先后使用了法如三維激光掃描儀廣泛應(yīng)用于船舶壓載水和脫硫塔改裝。

4. 應(yīng)用三維激光掃描儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，可以極大的提高壓載水和脫硫塔改裝的效率，極大的避免安裝過(guò)程中出現(xiàn)的各種碰撞問(wèn)題。法如做為全球體積最小，重量最輕的三維激光掃描儀，保證了在船艙內(nèi)部有限空間內(nèi)性能的發(fā)揮，同時(shí)也能減輕作業(yè)人員的工作強(qiáng)度。因采用了法如三維掃描采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，可提前在三維環(huán)境中進(jìn)行模擬安裝，有效避免現(xiàn)場(chǎng)安裝問(wèn)題，減少了安裝現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)變更和調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)一次性成功安裝。

二、三維激光掃描儀在船舶改裝過(guò)程中的應(yīng)用流程 

1、對(duì)整個(gè)掃描區(qū)域進(jìn)行踏勘，根據(jù)掃描局域的大概結(jié)構(gòu)，尺寸，位置分布，規(guī)劃好掃描的站點(diǎn)，掃描站點(diǎn)的布設(shè)需要考慮后期點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接的便捷性和拼接精度的可靠性。

2、現(xiàn)場(chǎng)三維掃描測(cè)量，工程師負(fù)責(zé)操作三維掃描儀，根據(jù)第一階段規(guī)劃的站點(diǎn)， 逐站掃描。掃描過(guò)程中，可根據(jù)掃描結(jié)構(gòu)的反射率，光線(xiàn)強(qiáng)弱的差異，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)掃描參數(shù)，以控制點(diǎn)云的噪音水平，并保證獲取的船體點(diǎn)云數(shù)據(jù)精度的可靠性。

外業(yè)三維掃描

 

3、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，掃描過(guò)程中不斷搬站，不同站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行坐標(biāo)系的匹配，從而保證所有站點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)是在一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)里面。這些所有的工作就是點(diǎn)云預(yù)處理的操作。點(diǎn)云預(yù)處理所使用的軟件是掃描儀標(biāo)配的點(diǎn)云處理軟件，可方便快捷的將掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，并進(jìn)行初步的去噪，冗余數(shù)據(jù)刪除等相關(guān)工作。最后得到的數(shù)據(jù)就是我們所關(guān)心區(qū)域的高精度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接  

生成三維可量測(cè)實(shí)景

 

三維立體實(shí)景彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)

 4、根據(jù)掃描點(diǎn)云逆向建?；蛑苯釉谥С贮c(diǎn)云的設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行三維設(shè)計(jì)

完成三維模型的逆向之后，根據(jù)客戶(hù)的需求，可將模型時(shí)局按照多種格式輸出，以滿(mǎn)足其他設(shè)計(jì)軟件的要求。

數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換輸出

 

 

5、將設(shè)計(jì)模型出圖進(jìn)行加工生產(chǎn)。

6、進(jìn)行設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝。