Измерение объёмов силосов и подсчёт объёмов хранения с/х продукции методом лазерного сканирования для целей аудита

Инженерная компания «НГКИ» выполнила измерение объёмов силосов и подсчёт объёмов хранения с/х продукции на одном из сельскохозяйственных предприятий в Краснодарском крае. Обмерные работы и точное определение объёмов сельхозпродукции были осуществлены нами в рамках процедуры аудита.

Обмеры были выполнены по технологии лазерного сканирования системой Leica RTC360. По результатам обмерных работ нами были построены 3D модели силосов и затем произведено вычисление объёмов хранения с/х продукции, также по данным лазерного сканирования были составлены градуировочные таблицы для каждого силоса с целью последующего определения объёмов хранения продукции в силосах путём измерения расстояния от кромки люка до насыпанного продукта и оценки, какому объёму в градуировочной таблице соответствует данное значение высоты.

Определение остатков зерна путём измерения объёма сильно экономит время и ресурсы, так как в ином случае всю продукцию пришлось бы перегонять через весы. В тоже время для вычисления массы из известного объёма продукта используется коэффициент (натура), который меняется при погрузке в силос и дальнейшей работой с зерном.

Лазерное сканирование силосов для построения их 3D моделей и определения объёмов

Объектами обмерных работ являлись два корпуса с силосами:
— в одном корпусе находились силоса с квадратным сечением, идентичные друг другу;
— во втором корпусе находились силоса с круглым сечением (сваренные на месте), не идентичные друг другу.

В соответствии с техническим заданием к договору были выполнены следующие виды работ:
— наземное лазерное сканирование силосов, находящихся на площадках хранения;
— камеральная обработка результатов лазерного сканирования;
— построение точных 3D моделей пустых силосов и каждой насыпной кучи продукции в силосе;
— построение градуировочных таблиц для каждого силоса;
— определение объёмов фактических запасов на площадке.

Полевые работы по наземному лазерному сканированию заняли у нас два рабочих дня. Съёмка квадратных силосов производилась с двух люков, круглых силосов с одного люка. Плотность лазерного сканирования составляет примерно 1 точка на 0,5 мм, что позволяет с высокой точностью определять геометрию объекта.

Камеральная обработка результатов измерений и построение 3D моделей силосов

Камеральная стадия работ включила в себя сшивку сканов, очистку их посторонних шумов, прорежение облаков точек, построение 3D моделей силосов и насыпей, построение градуировочных таблиц, подсчёт объёмов. Весь камеральный этап занял 12 рабочих дней.

Сшивка сканов, полученных с разных люков одного силоса, выполнялась по методу общих контуров, в результате чего получается одно облако точек (точечная 3D модель силоса).

Построение 3D моделей силосов по данным наземного трёхмерного лазерного сканирования проводилось с помощью программного обеспечения 3D Reshaper. В процессе работ было выполнено:
— очистка полученных данных от посторонних предметов;
— прорежение очищенной поверхности для возможности построения 3D модели;
— построение 3D модели каждого силоса;
— построение 3D модели каждой насыпи в силосах;
— подсчёт объёмов материала.

Градуировка силосов, построение градуировочных таблиц и подсчёт объёмов продукции

Градуировочные таблицы представляют собой значение объёма в зависимости от высоты ёмкости. Градуировка силосов на этом предприятии в Краснодарском крае была выполнена специалистами нашей компании по требованию Заказчика работ.

Благодаря выполненному 3D лазерному сканированию пустых и заполненных силосов мы построили градуировочные таблицы со значениями объёма на 1 см высоты для определения объёма путём замера этой высоты рулеткой. Также был произведён внутренний аудит по остаткам зерна.

При подсчёте объёма на 1 см считается значение вверх и вниз от плоскости, таким образом осуществляется контроль во избежание появления случайных ошибок. Верхняя часть трёхмерной модели соответствует верхней кромке люка, через который проводился замер. Следовательно, для определения объёма продукта в силосе достаточно измерить расстояние от кромки люка до продукта и затем посмотреть, какому объёму соответствует данное значение высоты в градуировочной таблице.

В отличие от жидкости, зерно занимает не строго горизонтальное положение в силосе, по этой причине форма насыпи в каждом силосе индивидуальна. Вывести единую формулу для определения объёма насыпей неправильной формы рулеткой с точностью до 0,5% невозможно, поэтому при определении объёма с помощью рулетки допуск, как правило, составляет 5%.

Мы же измерили объём продукции в силосах при помощи 3D лазерного сканера. Погрешность в определении объёма таким способом минимальна, так как и форма силоса, и форма насыпи передаются максимально подробно и затем отображаются в 3D моделях. Подсчёт объёма продукции таким методом позволяет добиться точности 0,25%.

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;

— непревзойденная 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 для точного определения 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».