Технология лазерного сканирования

На поверхности резервуара могут размещаться на магнитных креплениях сферические или плоские марки, также попадающие в зоны перекрытия сканов. Регистрация сканов должна осуществляться в специализированномпрограммном продукте с использованием всех связующих марок и/или зон перекрытий точечных моделей для получения лучшего результата. По результатам регистрации формируется отчет с указанием ошибок взаимногоположения марок или ТЛО. Для перехода к заданной системе координат и высот выполняется координирование марок при помощи электронного тахеометра. Если это необходимо, для обеспечения требуемой точности может выполнятьсягеометрическое нивелирование центров марок от исходных высотных реперов.Результатом обработки будет являться объединенная точечная модель РВС (Рис.15).Рис.15Данная объединенная точечная модель является исходной для определения деформаций РВС.Определение величины отклонений образующих стенок РВС от вертикали.Для определения величины отклонения образующих стенок РВС от вертикали используется специальное программное обеспечение (ПО), позволяющие автоматизировать вычисления на основе ТЛО. Вычислениявыполняются с учетом всего множества измеренных точек, что повышаетточность определения по сравнению с точностью единичного измерениясканера. Результатом работы в ПО являются вычисленные значения отклонений стенки РВС, как в контрольных точках, так и с любойплотностью по всей поверхности. Результаты оформляются в форме графиков и таблиц с указанием допустимых величин отклонений (рис.16).Величиныотклонений образующих стенок РВС от вертикали не должны превышать значений, представленных в нормативных документах [10,11].Рис. 16Методика определения величины неравномерной осадки днища.Величину неравномерной осадки наружного контура окрайки днища определяют путем взятия отметок по объединенной точечной модели в тех же местах, в которых проводились измерения отклонений стенки от вертикали. Отметки определяются по сечениям точечной модели в специализированном ПО (рис. 17).Рис.17По результатам измерений по модели строятся графики отклонений от горизонтали (рис.18).Рис. 18В случаях, когда получение отметок по объединенной точечной моделине представляется возможным (наличие препятствий), выполняется геометрическое нивелирование наружного контура окрайки днища.Величинаосадки точек днища не должны превышать значений, представленных в нормативных документах[10,11].Методика определения величины и направления крена РВС.Крен резервуара определяется по объединенной точечной модели с использованием специализированного ПО, путем вписывания оптимальных моделей цилиндров на различных уровнях РВС (рис.19).Значения частных кренов целесообразно определять для каждого пояса. Центральная точка оси вписываемых цилиндров будет соответствоватьфактическому положению оси РВС на уровне каждого пояса. Рис.19Заисходное значение отсчета кренов принимается ось науровне 1-го пояса. Результатыопределения кренов представляются в табличном виде (пример помещен в табл.3).Табл.3ПоясКрен Х, ммКрен Y, ммАбс. Крен, ммОтметка, м00.00.00.00.00011.1-0.21.11.48322.40.92.52.95434.11.94.54.47645.63.66.75.96256.84.38.07.41067.14.78.58.95177.73.88.510.42488.24.59.311.971Крен резервуара вычисляется на основе частных кренов на уровне последнего (верхнего пояса) по формуле: Где k – крен РВС, a, b - значения частных кренов на уровне верхнего пояса. Направление крена РВС показывается на графическом чертеже (рис.20).Рис.20Величинакрена не должны превышать значений, представленных в нормативных документах[10,11].Методика сплошного определения величин деформаций стенок резервуара.Высокая плотность ТЛО, получаемых НЛС позволяет определятьдеформации поверхности стенок по непрерывной модели. Для этого выполняется развертывание объединенной точечной модели на плоскость наоснове цилиндрической проекции (рис.21).Рис.21.Результатом развертки является плоская точечная модель поверхности, в которой координата Z характеризует отклонение поверхности стенки от вертикальной оси резервуара (рис. 22).Рис.22На основании плоской точечной модели выполняется построение карты деформаций стенок РВС (рис. 23) путем нанесения изолиний, рисункасварных швов, мест подключения трубопроводов.Рис.23Карта деформаций позволяет оценить их наличие, величину, характер и причину возникновения. Анализ величин местных деформаций осуществляется с использованием специализированного ПО. Величины местных деформаций не должны превышать значений, представленных в таб.4.Табл.4.Расстояние от нижнего до верхнего края выпучины и вмятины, ммДопускаемая величина стрелы прогиба выпучины или вмятины, ммДо 1500 включительно15Свыше 1500 до 3000 включительно30Свыше 3000 до 4000 включительно45ЗАКЛЮЧЕНИЕТехнология лазерного сканирования дает возможность полностью автоматизировать сбор пространственных данных и дает возможность решить основные проблемы производства:Увеличение производительности труда;Повышение качества получаемой продукции.Точность определения координат точек объекта при использовании лазерных сканеров зависит, в основном, от характеристик прибора, а именно, исключаются такие распространенные случайные ошибки, как ошибка наведения на марку, ошибка установки вешки, ошибка ведения абриса и нумерации пикетов и т.п.Принимая во внимание изложенные в работе материалы, а также опираясь на публикации в периодических изданиях и сети Интернет [18-20] можно заключить, что:применение наземного лазерного сканирования для определения неравномерности осадки окрайки днища резервуара на насыпном основании может обеспечить точность, регламентируемую [11, 14];применение наземного лазерного сканирования для определения образующих стенок РВС от вертикали может обеспечить точность, соответствующую требований [14];производительность метода лазерного сканирования, а также полнота и детальность получаемых данных намного превосходит традиционные методы.Дальнейшее распространение метода наземного лазерного сканирования на весь спектр регламентных маркшейдерско-геодезических работ позволит улучшить точность и наглядность получаемых пространственных данных, а также получить значительную экономию всех видов ресурсов. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКГ.Л. Хинкис, В.Л. Зайченко Словарь терминов, употребляемых в геодезической и картографической деятельности. 2009. 171с.А.С. Чеботарев. Геодезия. Учебное пособие. 1955. 627с.В.А.Середович, А.В. Комиссаров, Д.В. Комиссаров, Т.А. Широкова. Наземное лазерное сканирование. Монография. 2009. 261с.Ю.М. Климков, М.В. Хорошев. Лазерная техника. Учебное пособие. 2014. 144с.Официальный сайт компании HEXAGON[электронный ресурс]URL:https://geosystems.ru/shop/lazernye-skanery/nazemnye-lazernye-skanery/LeicaALS80 Воздушные лазерные сканеры. Описание оборудования. LeicaGeosystemsAG.Хеербругг. Швейцария. ]электронный ресурс[. URL:www.Leica-geosystems.com.ООО «ГФК».Официальный сайт [электронный ресурс]URL:https://www.gfk-leica.ru/NISSADIGISPACE.Официальный сайт компании [элеrтронный ресурс]. URL:https://digispace.ru.MicroStation. Официальный сайт компании [электронный ресурс].URL: https://www.bentley.com/ru/products/brands/microstation/РД 08-95-95 Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 25.07.1995 № 38); РД 153-112-017-97. Инструкция по диагностике и оценке остаточного ресурса вертикальных стальных резервуаров. Согласована с Госгортехнадзором России, письмо № 10-03/538 от 23.12.96г.СП 70.13330-2012. Свод правил. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87” (утв. Приказом Госстроя от 25.12.2012 №109/ГС) (ред. От 25.12.2017).ГОСТ 31385-2016. Межгосударственный стандарт. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия. (введен в действие Приказом Росстандарта от 31.08.2016 № 982-ст).ГОСТ 24846-2012. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений (введен в действие Приказом Росстандарта от 29.10.2012 № 559-ст.)ВР 1-01-01 Т1-002 IZM3 Правила технической эксплуатации резервуаров, утвержденные ПАО «НК «Роснефть» 28,01,2004г. Введены в действие ООО «Роснефть» - ЦНТ» приказом от 27.12.2008г №513 от 09.08.2011г. №400. ПАО «НК «Роснефть».СА-03-008-08. Стандарт ассоциации. Резервуары вертикальные стальные сварные для нефти и нефтепродуктов. Техническое диагностирование и анализ безопасности. (Методические указания). Опубликован: Ростехэкспертиза. –М., 2009г.МИ 3171-2008 Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика калибровки геометрическим методом с применением лазерных сканирующих координатно-измерительных систем.Применение технологии лазерного сканирования для мониторинга нефтеналивных резервуаров. «Маркшейдерский вестник» №2 – 2016г.Середович В.А. Исследование точности наземного лазерного сканера LeicaScanStationC10 – Сб. матер. VIII Международного научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь – 212» - Новосибирск: СГГА, 2012. – 231с.Середович В.А. Экспериментальная оценка точности и сравнение результатов измерений лазерных сканеров LeicaScanStationC 10, RIEGLVZ400/ В.А. Середович, А.В. Иванов. – Сб. матер. IXМеждународного научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013» - Новосибирск: СГГА, 2013, - 115с.TechnokaufТочные инструменты, официальный сайт. URL:https://www.trimblegnss.ru/catalog/nazemnye-lazernye-skanery/trimble-tx8.ГОСТ 31581-2012. Межгосударственный стандарт. Лазерная безопасность. Дата введения 01.01.2015.Комиссаров А.В. Исследование стабильности работы блока лазерного дальномера сканера RieglLMSZ-360 /Сб. науч. Тр. Аспирантов и молодых ученых Сиб. Гос. Геодез. Акад. Вып. 2/Под общ. Ред. Т.А. Широковой; СГГА. – Новосибирск, 2005. – С. 62-66.