船舶壓載水和脫硫改裝三維激光掃描儀船舶改裝中的實例

一、船舶改裝行業(yè)采用三維激光掃描測繪的必要性

1.?由于制作詳細圖紙的傳統(tǒng)方法需要進行人工測量并復(fù)制實際現(xiàn)場布局，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行，這就需要對船舶進行大量的現(xiàn)場測量，測量過程中難以全面掌握，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)和機械系統(tǒng)非常復(fù)雜。

在一艘正常運作的船舶中安裝一套全新的大型系統(tǒng)需要耗費大量的時間和精力并耗費相當長的設(shè)計時間。此外，人工測量方法的弊端還在于圖紙上任何一點細微錯誤，在新系統(tǒng)安裝過程中都可能導(dǎo)致較大規(guī)模的設(shè)計缺陷。傳統(tǒng)的單點式的測量設(shè)備難以滿足現(xiàn)場的測量要求，也無法獲取到船體的三維模型。

2. 三維激光掃描技術(shù)又稱“實景復(fù)制技術(shù)”，它是采用非接觸式高速激光掃描測量的方法，以陣列式點云的形式獲取復(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云數(shù)據(jù)，能夠精確的進行量測、逆向建模、結(jié)構(gòu)提取、二次設(shè)計等多方面應(yīng)用。它具有非接觸、掃描速度快、實時性強、精度高、主動性強、全數(shù)字特征等特點。

3.?法如三維激光掃描儀在國外，尤其是歐美和日韓等國家，在船舶改裝過程中很早就被重視并得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)壓載水生產(chǎn)廠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行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，可以極大的提高壓載水和脫硫塔改裝的效率，極大的避免安裝過程中出現(xiàn)的各種碰撞問題。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，同時也能減輕作業(yè)人員的工作強度。因采用了法如三維掃描采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，可提前在三維環(huán)境中進行模擬安裝，有效避免現(xiàn)場安裝問題，減少了安裝現(xiàn)場的臨時變更和調(diào)整，可實現(xiàn)一次性成功安裝。

二、三維激光掃描儀在船舶改裝過程中的應(yīng)用流程?

1、對整個掃描區(qū)域進行踏勘，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，掃描站點的布設(shè)需要考慮后期點云數(shù)據(jù)拼接的便捷性和拼接精度的可靠性。

2、現(xiàn)場三維掃描測量，工程師負責(zé)操作三維掃描儀，根據(jù)第一階段規(guī)劃的站點，?逐站掃描。掃描過程中，可根據(jù)掃描結(jié)構(gòu)的反射率，光線強弱的差異，適當?shù)恼{(diào)節(jié)掃描參數(shù)，以控制點云的噪音水平，并保證獲取的船體點云數(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，掃描過程中不斷搬站，不同站點之間的數(shù)據(jù)需要進行坐標系的匹配，從而保證所有站點的坐標系統(tǒng)是在一個統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)里面。這些所有的工作就是點云預(yù)處理的操作。點云預(yù)處理所使用的軟件是掃描儀標配的點云處理軟件，可方便快捷的將掃描數(shù)據(jù)進行拼接，并進行初步的去噪，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)域的高精度三維點云數(shù)據(jù)。

三維點云數(shù)據(jù)拼接??

生成三維可量測實景

三維立體實景彩色點云數(shù)據(jù)

4、根據(jù)掃描點云逆向建模或直接在支持點云的設(shè)計軟件中進行三維設(shè)計

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

數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換輸出

5、將設(shè)計模型出圖進行加工生產(chǎn)。

6、進行設(shè)備現(xiàn)場安裝。
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