三维扫描技术应用背景

背景

特种承压设备的设计、生产、安装、使用等环节受质监局监管，监管中检验检测环节交由我们单位完成，检验完成后出具报告给用户并提交给质监局，作为使用证发证依据。法定检验检有制作监检、安装监检及法定检验。法定检验按检验内容不同，周期分为半年、一年、两年、三年不等。

以压力管线为例，管线类设备分布错综复杂：

对象

➢锅炉（2-50米高）

➢压力管道（附属阀门、连接压力容器、锅炉等设备）

➢安全阀

➢压力容器（1-10几米）

作业场所

➢厂区外（供气供热等长输设备）

➢厂区内（建筑物外）

➢建筑物内（交错、横穿房间楼层、存在天花板夹层、墙里、有可能人无法爬进去的地方。）

业务

1、管道制造监检

2、管道安装监检

3、管道法定定期监检（半年、1年、3年、6年）

=全面检验,资料审查,宏观检查、安全保护装置,单线图,

=超声波检测,金相分析,壁厚测定,泄漏性试验,红外成像检测,硬度测定, =导波检测报告,耐压强度校验报告、红外成像检测

=安全状况等级评定,超标缺陷安全等级评定

=等等

三维激光扫描成果

1、通过三维扫描技术，可以获取设备点云数据，从点云提取三维模型实现设备对象化，与业务数据关联，建设基于三维仿真的数字化工厂；

2、在检验检测过程中应用三维扫描设备，快速获取设备外形特征、走向分布规律，智能的自动的获取设备1比1的数字模型信息，自动生成检验检测过程中需要的过程数据，比如单线图、设备采样点位置、检验轨迹顺序等（以往的方式是手绘）；

3、基于提取的三维模型，搭建三维仿真数字工厂，快速精准定位设备，实现1比1精细化管理设备，实现设备物联网。

设备应用方式

1、寻找测绘公司以测绘工程方式立项采集用户设备的三维激光扫描点云数据，租用设备，并提取设备三维数字模型，建立广州特种承压设备基础数据库，作为广州特种承压设备的静态基础数据，在上建设应用以及在工作里实现数据维护。

2、单位成立三维激光扫描采集小组，采购激光扫描仪器，专门找时间去到用户厂区对设备进行扫描，并进行数据处理。

3、采购激光扫描仪模块，研究快速智能自动设备三维模型的方法，集成、改造硬件，开发配套软件，在检验检测过程中使用扫描仪辅助检验检测。提高检验检测的效率，便捷的获取更丰富更完善的检验检测辅助数据并采集设备的点云数据及三维模型数据。

建设需求

1、改造设备，便于在实际特种承压设备生产环节中可以方便携带，方便使

用；集成智能等可以在现场进行人家交互的智能终端。

2、移动式的、便携式的进行扫描

3、扫描完之后，可以很快的看到点云效果，及时发现哪些地方没有扫描足够，快速补充扫描。（一边扫一边看？扫描完通过无线或者有线导出到平板里看?或者批量导出到现场的电脑里看？）

4、开发配套软件，在现场根据点云，自动、批量、智能的提取出检验检测过程需要的辅助数据，或者尽量的减少人工交互干预。

5、能自动提取三维模型，实现点云数据的对象化，与业务数据关联。缩短点云到三维模型的建模过程，很重要的点。

技术难点

1、设备的应用方式如何更紧密的应用到业务过程里，而不是另外这么成立数据采集小组展开数据采集业务；

2、如何缩短点云到三维模型的建模时间，尽量少的减少人工交互操作。特种承压设备检验检测过程需要的辅助数据，精细化比数字城市的三维模型简略。

3、最好在检验检测现场完成点云到辅助数据的生成。

建设目标

1、利用三维激光扫描成像技术，可以快速获取管道、阀门、锅炉、压力容器等设备高分辨率三维数字模型及位置等信息；

2、研发一种可辅助压力管道检验检测，可进行三维管道采集，可自动化生成单线图、检测点位置、检测路线等数据的基于三维激光扫描技术的压力管道数字模型自动测绘仪。

3、开发配套软件，实现现场自动完成检测路线、检测点、单线图等生成，同时建立压力管道三维数字模型和空间地理数据库，建立压力管道地理信息整合管理系统。

4、建立GIS、北斗、三维仿真、远程检验检测一体的数据中心。

成果形式

1、改造、集成设备。提供1-2台设备。

2、开发配套软件。自动识别、智能提取、现场简易交互纠正；自动生成检验检测过程数据（单线图、检验路线、测点位置

3、压力管道及相关设备三维模型库

4、行业标准（数据结构、软件硬件接口、作业规范）

5、采集覆盖企业精细化三维数据，提供增值服务。

6、建立数据中心及平台，扩展延伸业务应用。

7、论文、软件硬件著作权、专利等