Градуировка силосов на зерновом терминале в Ростовской области для аудита

Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по точной градуировке силосов хранения зерна в Ростовской области методом лазерного сканирования на зерновом терминале. Согласно договору, планировалось лазерное сканирование и градуировка трёх пустых силосов и пяти заполненных. Но по факту в день обмеров оказалось четыре пустых силоса и четыре заполненных. Все силосы были идентичны друг другу. 3D обмерные работы, последующее создание точных обмерных 3D моделей всех силосов и составление градуировочных таблиц для каждого из силосов были осуществлены нами для целей регулярного аудита и контроля остатков продукции на хранении в силосах.

Лазерное сканирование пустых силосов для зерна и составление градуировочных таблиц

Работы по точной градуировке силосов для хранения зерна в Ростовской области на зерновом терминале проводились нами методом 3D лазерного сканирования, параллельно выполнялось уточнение методики определения массы зерна в силосах путём измерения объёма зерна. Похожая работа ранее выполнялась нами на элеваторах для узких силосов, а в данном случае уже обмерялись силосы вместимостью 5000 тонн на крупном зерновом терминале на Кубани.

Наземное лазерное сканирование — это технология дистанционного измерения поверхности объекта с получением в короткие сроки детальной цифровой 3D модели в виде облака точек, где каждая точка имеет свою пространственную координату. Обмерные работы на объекте осуществлялись лазерным сканером Leica RTC360, который представляет собой высокоточный прибор, позволяющий в автоматическом режиме проводить до 2 миллионов измерений в секунду. Точность единичного измерения для определения пространственных координат составляет 1 мм.

С целью достижения максимального охвата и детальности измеряемого объекта нам необходимо производить внутри по 6–8 сканов на каждый пустой силос и по 2–3 скана на каждый заполненный силос также внутри каждого хранилища. 3D лазерное сканирование внутреннего пространства силосов обеспечивает максимальное покрытие и детальность съёмки, а высокая плотность облаков точек даёт возможность при их дальнейшей обработке определить точку замера рулеткой. В заполненных силосах нами были проведены замеры рулеткой от нижнего края люка до поверхности зерна. Также были взяты показания с электронного датчика, установленного немного выше смотрового лючка. Данный датчик хоть и установлен на 0,3 м выше перехода цилиндра силоса в конусную крышку, по словам работников предприятия, он производит измерения от верхнего края цилиндра.

Сшивка (уравнивание) сканов, полученных с разных стоянок 3D лазерного сканера, выполнялась нами методом общих перекрытий. В результате осуществлённой камеральной обработки отдельных сканов были сформированы сшитые единые облака точек на каждый силос. Для дальнейших построений полученные облака точек были очищены от шумов и посторонних объектов. После этого были созданы обмерные 3D модели для каждого из силосов, которые позволяют производить точные измерения и подсчитывать объёмы. Эти 3D модели были построены в масштабе 1:1 и могут быть использованы в дальнейшем в качестве отсчётных.

Чтобы подтвердить идентичность силосов, в стены силосов вписывались цилиндры. Различия в параметрах данных цилиндров оказались незначительны, поэтому построение индивидуальных градуировочных таблиц не потребовалось, поскольку в дальнейшем можно использовать одну градуировочную таблицу для данного типа силосов.

Лазерное сканирование силосов с зерном и определение объёмов складских остатков

На втором этапе нашими специалистами были обмерены силосы с продукцией. Поверхность зерна в силосах никогда не бывает горизонтальной плоскостью, она чаще всего представляет из себя насыпной/ссыпной конус, а также может иметь сложно описуемую форму. Чтобы точно определить объёмы зерна, нужно произвести лазерное сканирование насыпей зерна во всех силосах и построить их точные 3D модели, чтобы учесть уникальную форму каждой насыпи.

Собственно целью второго этапа данного проекта и являлись лазерное сканирование и 3D моделирование насыпей зерна в наполненных силосах и дальнейшее вычисление объёмов этих насыпей с использованием при этом отсчётных 3D моделей пустых силосов, построенных на первом этапе. Далее 3D модели насыпей зерна в наполненных силосах были совмещены с отсчётными 3D моделями пустых силосов того же типа, и таким образом были определены объёмы хранимого зерна с очень высокой точностью.

Определение объёмов и массы хранения зерна в силосах

По итогам всех выполненных работ нашими специалистами были подсчитаны объёмы хранения зерна на предприятии во всех силосах. В силосах большой вместимости существенную роль в объёме продукции играет насыпной/ссыпной конус. Конструкция силосов типа «банка» устроена таким образом, что при засыпке-ссыпке зерна образуется конус правильной формы. Облака точек всех силосов данного типа были рассечены через центр насыпи для определения угла насыпи.

Поскольку учёт на предприятии ведётся в массе в тоннах, а полученный результат является объёмом в кубических метрах, для пересчёта объёма в массу используется значение натурной плотности пшеницы. Значения одной только натуры бывает недостаточно для данного пересчёта, поскольку как при засыпке, так и при хранении зерна происходит его уплотнение. Коэффициент уплотнения, конечно же, был учтён нашими инженерами при пересчёте объёма зерна в массу.

Силосы этого типа имеют отношение диаметра к высоте 1:1, и по этой причине большой процент от объёма занимает ссыпной/насыпной конус. Нашими специалистами был найден объём данного конуса по формуле и затем проверен при помощи замера лазерным сканером. По построенной градуировочной таблице были найдены соответствующие замерам датчиков значения объёмов хранения зерна.

Преимущества лазерного сканирования при измерении объёмов сыпучих материалов

Целесообразность применения технологии 3D лазерного сканирования при выполнении данных видов работ основана на её уникальных возможностях. Среди отличительных особенностей метода 3D сканирования следует отметить три основных:

— полная реализация принципа дистанционных измерений с широчайшим набором возможностей для дальнейшей компьютерной обработки результатов измерений, что даёт возможность значительно снизить трудозатраты, повысив эффективность и сделав работу более безопасной;

— полнота получаемой информации превышает все ранее реализованные методы, поскольку высочайшие точность и подробность результатов проведённых измерений позволяют адекватно отображать объекты даже самой сложной «нематематической» формы и практически неограниченно расширяет сферу применения технологии;

— непревзойдённая скорость работы, при которой информация об объекте в виде точечной 3D модели собирается за считанные минуты, предоставляя уникальную возможность оперативного контроля.

Инженерное предприятие «НГКИ» обладает большим многолетним опытом проведения обмерных работ по точному определению объёмов хранения сыпучих материалов для целей аудита и инвентаризации складов сырья. Сотрудники нашей компании при выполнении съёмки применяют современную технологию лазерного сканирования, которая даёт возможность детально обмерить и отразить форму бурта или же поверхности кучи сыпучего материала на складах или в силосах, а после этого рассчитать необходимые объёмы с минимальной погрешностью. Подробное описание всех видов выполняемых нами работ в этом сегменте рынка вы сможете найти на следующей странице в разделе «Услуги» нашего сайта:

— «Точное измерение объёмов сыпучих материалов и инвентаризация складов сырья».