Трёхмерное лазерное сканирование и контроль геометрии спиральных камер трёх гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС

Специалисты компании «НГКИ» выполнили крупный проект по контролю геометрии спиральных камер и элементов их конструкции трёх гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС. Съёмка проводилась с применением технологии наземного трёхмерного лазерного сканирования. Основными преимуществами технологии 3D лазерного сканирования являются:
— высокая детализация сканируемых объектов;
— возможность съёмки труднодоступных и сложных объектов;
— минимизация ошибок исполнителей за счёт практически полного исключения «человеческого фактора»;
— создание планов по точечной модели, а не по дискретным измерениям.

Технология лазерного сканирования была избрана для обеспечения максимальной плотности и точности измерений по всему объёму спиральных камер. Общее количество станций (точек стояния сканера) составило 75. Геодезическая привязка результатов трёхмерного лазерного сканирования осуществлялась в рамках полевого этапа и выполнялась по маркам. Для каждой из 75 станций 3D сканирования фиксировались координаты минимум пяти марок ориентации. В качестве марок ориентации для 3D лазерного сканера использовались специальные плоские марки, наклеиваемые на стены. Координаты марок ориентации определялись с помощью электронного тахеометра.

Результаты полевого этапа работ и предварительной камеральной обработки данных представляют собой огромный массив из всех измерений (сшитое облако точек) в формате специализированного программного обеспечения Trimble RealWorks Survey. Границы сканов с отдельных станций 3D сканирования были совмещены с контурами ситуации, что дало возможность избежать пропусков съёмки. Для контроля сканы с соседних станций выполнялись с перекрытием.

Оценка точности полученных точечных 3D моделей осуществлялась в программной среде RealWorks Survey. Для этого были построены сечения точечных моделей на различных высотах. На сечениях точки были окрашены в разные цвета, соответствующие различным станциям сканирования. Расхождения между сканами не превысили 4 мм.

Метод тахеометрической съёмки использовался для привязки специальных марок сканирующей системы к локальной системе координат. Тахеометрическая съёмка производилась с точек планово-высотного обоснования электронным тахеометром Nikon NPL-362.

На камеральном этапе работ данные лазерного сканирования обрабатывались в программе Trimble RealWorks Survey и AutoCAD. Процесс создания комплекта чертежей гидроагрегатов №1, №2 и №7 по данным лазерного сканирования состоял из двух этапов:
— приведение к единой системе координат отдельных станций сканирования осуществлялся по координатам марок, определённым электронным тахеометром (в результате этих работ была получена точечная модель);
— создание сечений по облаку точек осуществлялось в программном комплексе Trimble Real WorksSurvey и AutoCAD.

В качестве отчётной документации Заказчику были переданы чертежи сечений спиральных камер и колонн статоров гидроагрегатов с наложением фактического и проектного положения элементов конструкций. 3D съёмка спиральных камер трёх гидроагрегатов была проведена за 8 рабочих дней бригадой из двух человек. Обработка всех полученных полевых материалов, создание чертежей и подготовка отчётной документации заняла в сумме 30 рабочих дней.

Специалисты инженерной компании «НГКИ» обладают весьма богатым опытом проведения инженерно-геодезических изысканий в различных отраслях промышленности и энергетики. Наше предприятие долгие годы успешно выполняет высокоточные промышленные обмеры, а также производит обмеры объектов как гражданского, так и промышленного строительства с использованием инновационной технологии наземного трёхмерного лазерного сканирования.

Комплексы работ по выверке и юстировке промышленного оборудования и проведению геодезического контроля смонтированных и ещё строящихся производственных линий, в том числе с выполнением прецизионных измерений, являются одним из видов деятельности нашей компании.