Опыт создания генерального плана и трехмерных моделей объектов промышленного предприятия в целях развития и реконструкции производства

автор: Семыкин Владимир
дата публикации: 30.03.2008

Отсутствие генерального плана или его несоответствие действительности - насущная проблема многих предприятий. Когда дело усугубляется отсутствием технической документации на технологические объекты и инженерные сети, то для инженерных служб и руководства предприятия это превращается в колоссальную проблему.

Научно-производственной компанией "Йена Инструмент", по заказу компании РУСАЛ и проектного института ВАМИ, был выполнен проект: "Восстановление исполнительного генерального плана и создание исполнительной документации инженерных сооружений и технологического оборудования глиноземного завода "Фригия" (г. Фрия, Республика Гвинея, Африка)". Проект реализовывался для решения задач по реконструкции и дальнейшему развитию действующего глиноземного завода.

Общая территория съемки и сканирования завода с прилегающими к нему территориями составила 285 гектар. Более 80% территории завода - это сложное переплетение разнотипных коммуникаций с высокой насыщенностью различных узлов и агрегатов. Производство работ осложнялось наличием элементов химического производства и сильной запыленностью. Удушливый тропический климат так же вносил коррективы в график выполнения полевых работ. Тем не менее, все полевые работы были выполнены в течение одного рабочего месяца бригадой из 8 человек. Такая высокая производительность была достигнута за счет совмещения новейших технологий лазерного сканирования с традиционными методами производства геодезических измерений при высоком профессионализме исполнителей проекта. Весь проект был выполнен всего за 3 месяца.




Сшитое облако точек и трехмерная модель конструкций склада боксита.

Для трансформации данных в систему координат завода потребовалась и была создана опорная геодезическая сеть. Для этого использовались ГЛОНАСС/GPS приемники компании Novatel. Привязка контрольных точек сканируемых объектов выполнялась относительно пунктов сгущения созданной опорной сети. Для привязки применялись высокоточные электронные тахеометры.

При выполнении работ по сканированию задействовалось два лазерных сканера:

  • Optech Ilris 36D, который позволяет с высокой точностью проводить измерения на удалении до 1700 метров.
  • FARO LS 880, обеспечивающий точность построения модели менее, чем 2мм. на средних дальностях.

Сканер Optech Ilris 3D обеспечивал глобальную полноту съемки заводской территории и цехов, а система FARO LS позволяла с высочайшей точностью детализировать элементы отдельных инженерных сооружений и агрегатов. Использование программного комплекса PolyWorks компании InnovMetric Software Inc., позволило объединить измерения от этих двух сканирующих систем, оценивать точность и трансформировать полученные данные в единую систему координат. Благодаря великолепному алгоритму уравнивания сканов, задействованному при сшивке, само сканирование производилось без использования маркеров и сфер (за исключением привязочных сканов). Таким образом, PolyWorks так же помог значительно сократить время выполнения как полевых, так и камеральных работ, обеспечивая при этом требуемую точность.

По мере производства полевых измерений, данные оперативно поступали в камеральный отдел, располагающийся в Московском офисе НПК "Йена Инструмент". В результате проведения камеральных работ, в едином координатном пространстве были созданы:

  • Генеральный план территории завода (М 1:500 в объеме 85 га.).
  • Топографический план прилегающей территории (М 1:2000 в объеме 200 га.).
  • Трехмерная модель поверхности земли территории завода.
  • Трехмерные твердотельные модели восемнадцати крупных объектов с высокой степенью детализации конструкций, коммуникаций, узлов и агрегатов.
  • Требуемые техническим заданием 2D-чертежи (проекции, сечения).

Национальное достояние Гвинеи.

Данный проект доказал перспективность совмещения традиционных технологий с методами лазерного сканирования для создания генерального плана предприятия, трехмерного моделирования и подготовки технической документации. Экономическая эффективность, сроки и качество выполненных работ полностью подтвердила правильность сделанного выбора.