電力技術(shù)是發(fā)展工業(yè)和民生的基礎(chǔ)。電力行業(yè)的調(diào)整優(yōu)化，支撐和保障著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康發(fā)展。但是在電廠變電站使用的過程中，避免不了產(chǎn)生損耗損壞。且隨著電廠變電站投入使用的時(shí)間越長(zhǎng)，設(shè)備和建筑的損耗損壞情況就會(huì)越嚴(yán)重。做好電廠變電站的維護(hù)工作，按需進(jìn)行日常檢修，不僅有利于設(shè)備的正常運(yùn)營(yíng)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，更保障了民生需求和國(guó)家經(jīng)濟(jì)。

三維激光掃描技術(shù)的產(chǎn)生，對(duì)于電力行業(yè)的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展起到了促進(jìn)性的積極作用。不論是從日常檢修還是數(shù)字化定期電子存檔，三維激光掃描技術(shù)都可以輕松實(shí)現(xiàn)。在三維技術(shù)高精度、高分辨率的優(yōu)勢(shì)下，我們可以通過原始數(shù)據(jù)與現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，準(zhǔn)確直觀的看到每一處微小部位的變形程度，甚至可以具體到每個(gè)點(diǎn)的變化程度。檢測(cè)過程快速便捷，只需要設(shè)備操作人員即可，解決了以往傳統(tǒng)檢測(cè)大量投入人員和時(shí)間的弊端，大大提高了工作效率，更降低了外業(yè)環(huán)境對(duì)工作人員的危險(xiǎn)性。

一、電力行業(yè)相關(guān)需求：

• 電廠及變電站：三維數(shù)字化GIS管理、現(xiàn)狀調(diào)查、虛擬改造、舊廠搬遷、應(yīng)急預(yù)案策劃等；

• 電力線路巡檢：輸電線路電桿傾斜度、基礎(chǔ)下沉及防護(hù)設(shè)施等三維勘測(cè)；

• 裝備監(jiān)測(cè)：風(fēng)機(jī)塔筒等距截面分析、風(fēng)機(jī)塔筒中心線偏差分析、風(fēng)機(jī)扇葉曲率分析。

二、國(guó)網(wǎng)220KV變電站三維數(shù)字化作業(yè)流程

• 外業(yè)觀測(cè)：對(duì)將要作業(yè)的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，做到心中有數(shù)，側(cè)重客戶的主觀需求，避免重復(fù)率過高，或者遺漏數(shù)據(jù)。

• 數(shù)據(jù)采集：搬站掃描，布設(shè)標(biāo)靶，標(biāo)靶類型：紙質(zhì)標(biāo)靶，球形標(biāo)靶等。

• 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：根據(jù)客戶需求不同，可將相對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)，布設(shè)測(cè)釘，噴漆等輔助記號(hào)為轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

• 數(shù)據(jù)處理：整合拼接數(shù)據(jù)，去噪，分區(qū)等前期工作。

• 成果輸出：根據(jù)客戶的需求提交相應(yīng)的數(shù)據(jù)成果。

三、泰來(lái)三維具體項(xiàng)目分析：

外業(yè)數(shù)據(jù)獲取：

采用Faro Focus S 350三維激光掃描儀，高精度快速掃描，每秒百萬(wàn)點(diǎn)的掃描速率，讓外業(yè)采集工作快速、省力。

Faro Focus S 350現(xiàn)場(chǎng)掃描

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

①數(shù)據(jù)拼接：自動(dòng)拼接的方式，人工干預(yù)度小，勞動(dòng)量低的同時(shí)提高了拼合準(zhǔn)確性，使誤差控制在3mm以內(nèi)。

自動(dòng)拼接整體點(diǎn)云

點(diǎn)云細(xì)節(jié)圖

②擬合創(chuàng)建3D模型：通過點(diǎn)云角點(diǎn)、平面、圓柱等幾何體去高速自動(dòng)化創(chuàng)建、擬合3D模型，讓建模變得更簡(jiǎn)單，更智能。使模型與點(diǎn)云間的誤差控制在5mm內(nèi)，保證真實(shí)結(jié)構(gòu)與模型的誤差在10mm內(nèi)。

3D素模

3D素模細(xì)節(jié)圖

③材質(zhì)貼圖：把照片賦予3D渲染物體的表面，給物體提供了豐富的細(xì)節(jié)，用簡(jiǎn)單的方式模擬出復(fù)雜的外觀。

 3D紋理模型

紋理模型細(xì)節(jié)圖

 四、成果介紹

導(dǎo)出點(diǎn)云數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)源，有單色，彩色。常見格式：pts，ptx，las，e57等。將原始點(diǎn)云作為參考，可以實(shí)現(xiàn)：

• 建立模型：基于點(diǎn)云作為參考，創(chuàng)建出單色模型或者彩色模型。常見格式為：obj，max等。

• 線畫圖：以點(diǎn)云為參考底圖，描畫出特征輪廓線。常見格式為：dxf，dwg等。

• 正射影像：將彩色點(diǎn)云，調(diào)整正交視圖的投影。常見格式為：tiff，jpg等。

• 對(duì)比分析：將點(diǎn)云與設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入第三方軟件（根據(jù)客戶需求）作對(duì)比分析。報(bào)告格式為：pdf，docx。

五、設(shè)備介紹

Faro Focus S系列，在外型樣式保持不變的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)部性能進(jìn)行優(yōu)化提升，掃描速度更快，數(shù)據(jù)獲取更加精確。完全一體化，體積小而輕。優(yōu)勢(shì)包括：

l非接觸式測(cè)量，提高人身安全

l掃描速度快，可獲取遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)高效

l數(shù)據(jù)精度高（毫米），精確

l設(shè)備輕便，外業(yè)省時(shí)省力

l操作簡(jiǎn)單，非專業(yè)人員亦可上手

六、總結(jié)：

變電站和電力輸送系統(tǒng)，往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)所處工作環(huán)境危險(xiǎn)，利用傳統(tǒng)測(cè)量手段，很難搜集到完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。三維激光掃描技術(shù)相比傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在安全系數(shù)更高，所得數(shù)據(jù)精確且全面，作為原始數(shù)據(jù)儲(chǔ)存更加便捷且長(zhǎng)久。而Faro Focus S系列在大空間掃描領(lǐng)域掃描快速精準(zhǔn)，攜帶便捷，操作簡(jiǎn)單，是電廠變電站獲取數(shù)據(jù)很好的選擇

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