Ochrona przeszłości: Sposób, w jaki skaning lasery 3D umożliwia niezbędną konserwację zabytkowych budynków

Autor: Michelle Byrne, główny menedżer ds. marketingu Reality Capture

Utrzymanie obiektów zabytkowych jest bardzo ważne, ale niełatwe. Wiele istniejących systemów (takich jak rurociągi) może być całkowicie niedostępnych lub trudno dostępnych, kosztownych w wymianie i potencjalnie niebezpiecznych w dostępie. Jednak utrzymanie tych systemów jest często istotną częścią zachowania charakteru danej nieruchomości lub budynku – jest to możliwe dzięki skanowaniu laserowemu 3D.

Uniwersytet w Toronto jest wiodącym uniwersytetem w Kanadzie i edukuje ponad 90 000 studentów rocznie. Chociaż jest to nowoczesny uniwersytet, jego kampus St. George jest przesiąknięty historią, sięgającą początku 1800 wieku. Uniwersytecka centralna elektrownia parowa ma ponad 100 lat i przesyła ciepło do większości budynków na terenie kampusu przez podziemny labirynt rur parowych.

W przeszłości utrzymanie takiego obiektu byłoby wyzwaniem. Jednak przy użyciu technologii skaningu laserowego 3D można tworzyć dokładne modele 3D krytycznych obszarów, zarówno nad, jak i pod ziemią, bez powodowania uszkodzeń, zakłóceń lub konieczności prowadzenia zbędnych wykopów.

Zarządzanie obiektami o znaczeniu historycznym za pomocą skaningu laserowego 3D

To podejście zastosowała firma 3DS Technologies Inc, gdy jej zdaniem było zeskanowanie rury przewodzących parę na Uniwersytecie w Toronto, tworząc model o wysokiej dokładności, aby umożliwić wykonawcy zaplanowanie trasy nowych i zamiennych linii parowych.

W ramach prac wykonawca musiał zaplanować wykopy, które spowodują jak najmniej zakłóceń i przerw. Preferowano bezdotykowe gromadzenie danych 3D, chociaż niektóre lokalizacje znajdują się nad ziemią, może to być niebezpieczne w podziemnych tunelach, ponieważ zawierają gorące rury przewodzące parę. Często są to małe, ograniczone przestrzenie, do których dostęp jest trudny, jeśli nie niemożliwy.

3DS Technologies Inc to specjalistyczna firma doradcza działająca w branży skaningu laserowego 3D o wysokiej rozdzielczości, która szczyci się wykorzystaniem najnowocześniejszego sprzętu i technologii LiDAR, aby zapewnić swoim klientom dokładne i wiarygodne dane, dlatego wybierają Leica Geosystems.

Aby zapewnić kompleksową obsługę, 3DS Technologies korzysta z kombinacji interoperacyjnych rozwiązań Leica Geosystems, w tym skanerów laserowych RTC360 i Leica Scanstation P30 oraz P50, a także mobilnego skanera obrazującego Leica BLK2GO, oprogramowania Leica Cyclone, Cyclone 3DR i Cyclone REGISTER 360 oraz tachimetru Leica FlexLine TS07 . Daje to firmie elastyczność w określaniu najlepszego produktu dla każdego projektu i gwarantuje, że za każdym razem gromadzone i przetwarzane są wiarygodne, spójne dane.

Idealny skaner laserowy do projektu? RTC360…

Biorąc pod uwagę historyczne znaczenie kampusu i cele projektu, firma 3DS Technologies Inc zdecydowała się na bezkontaktowe przechwytywanie rzeczywistości. Oprócz ochrony terenu, chronił on również użytkowników przed potencjalnymi zagrożeniami, co oznaczało, że zespół mógł dostrzec nieprzewidziane przeszkody, zanim stały się one problemem.

Ze względu na łatwość obsługi i intuicyjne funkcje, w tym AutoHeight, która zmniejsza prawdopodobieństwo błędów podczas ustawiania stanowiska, wykorzystali FlexLine TS07 do dopasowania skanów. Tarcze zostały użyte na całym obszarze skanowania, aby zweryfikować łączenie skanów.

RTC360 został wybrany jako główny skaner laserowy 3D dla tego projektu ze względu na jego mobilność, wagę i rozmiar, co czyni go idealnym do pracy realizowanych na ograniczonych obszarach. Ponadto oferuje przyjazne dla użytkownika funkcje, takie jak łatwa konfiguracja i rozpoczęcie skanowania oraz łatwa zmiana położenia. Ponieważ RTC360 skanuje z prędkością 2 milionów punktów na sekundę, dokładnie rejestruje dowolne środowisko w 3D, poprawiając wydajność i zwiększając produktywność w terenie.

Dlatego skanowanie, w tym nad ziemią wokół tunelu, wzdłuż alejki i w podziemiu, gdzie rury parowe wchodzą do budynku, zajęło tylko jeden dzień. Ponadto przeskanowano korytarz tunelu w miejscu, w którym znajduje się rura parowa. Statyw windowy Leica CET103 został użyty do skanowania odwróconego ze wsparciem zwykłych statywów. Wszystkie statywy Leica Geosystems zostały zaprojektowane z myślą o stabilności, co zwiększa dokładność.

Chmura punktów i obrazy HDR (High Dynamic Range) zostały przetworzone w Cyclone REGISTER 360 i eksportowane w formacie LGS, RCS i e57 do oprogramowania wykorzystywanego do modelowania. Tym, co wyróżnia Cyclone REGISTER 360 spośród porównywalnych rozwiązań, jest jego użyteczność – użytkownicy na wszystkich poziomach zaawansowania mogą szczegółowo wizualizować swoje dane. Sprawia to, że jest idealnym rozwiązaniem do realizacji wspólnych projektów, niezależnie od tego, czy jest używane samodzielnie, albo jako część zintegrowanego rozwiązania

Wynikiem były pliki LGS, przeglądane w oprogramowaniu Leica TruView, które mogą zostać wykorzystane do modelowania CAD 3D . TruView przekształca chmury punktów w praktyczne informacje, ułatwiając współpracę.

Efekt?

To połączenie technologii do przechwytywania rzeczywistości i oprogramowania biurowego zapewniło wydajne gromadzenie oraz przetwarzanie kompleksowego zbioru danych, a jednocześnie chroniło zespół przed potencjalnie niebezpiecznymi warunkami.

Rezultatem jest udany skaning i modelowanie, które umożliwią wykonawcy zaplanowanie miejsc wykopów przy minimalnych zakłóceniach i uszkodzeniach budynku o znaczeniu historycznym. Dane zostaną wykorzystane do zaprojektowania nowych rurociągów i tras linii parowych w celu zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania przy jednoczesnym zapewnieniu dobrego utrzymania istniejącego systemu.

Travis Sachs, dyrektor operacyjny 3DS Technologies powiedział: „Dokładność danych ze skanerów laserowych ScanStation P i RTC360 należy do najlepszych. Jedną z zalet skaningu laserowego 3D i technologii przechwytywania rzeczywistości, której nie można przeoczyć, jest to, że planowanie pracy fizycznej można teraz wykonać w zaciszu biura, a wiedza o dokładności procesu i sprzętu skanującego usprawnia pracę.”

Skaning laserowy: Narzędzie dla przeszłości, teraźniejszości i przyszłości

Ten projekt wyznaczył punkt odniesienia dla wymagań dotyczących skaningu laserowego 3D jako narzędzia bezpieczeństwa, nie tylko dla firmy 3DS Technologies, ale także dla ich klientów i innych klientów lub właścicieli nieruchomości w podobnej sytuacji, którzy muszą radzić sobie z potencjalnie niebezpiecznymi rurami parowymi.

Wyzwania stojące przed Uniwersytetem w Toronto mogą dotyczyć każdej branży lub budynku, który wykorzystuje parę do ogrzewania. Na przykład zakłady produkcyjne, które wykorzystują parę w swoich procesach lub mają kotły lub wykonawcy pracujący z rurociągami ciepłej wody i instalacjami podziemnymi .

Ale to nie wszystko. Projekt ten podkreśla również fakt, że proaktywna konserwacja i niezbędne prace mogą być przeprowadzane w zabytkowych budynkach z wyczuciem dzięki skanowaniu laserowemu 3D i technologiom do przechwytywania rzeczywistości. Stres, kłopoty i nieprzewidywalność spowodowane pracami i wykopami nie stanowią już problemu podczas skanowania laserowego budynków.

Liczba projektów obejmujących przechwytywanie rzeczywistości i skanowanie laserowe 3D rośnie z roku na rok. Ten trend będzie się utrzymywał, gdy technologia stanie się jeszcze bardziej zaawansowana i możliwa do wykorzystania przez firmy takie jak 3DS Technologies, ale co dalej? Travis Sachs, dyrektor operacyjny 3DS Technologies, mówi: „Będziemy nadal testować nowe produkty [Leica Geosystems] w miarę ich pojawiania się… ze względu na jakość danych.”