Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Aplikace terestrických systémů. Ekonomické přínosy. Osnova : 0. Úvod. 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí. 2. Zaměřování reálného.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Aplikace terestrických systémů. Ekonomické přínosy. Osnova : 0. Úvod. 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí. 2. Zaměřování reálného."— Transkript prezentace:

1 1 Aplikace terestrických systémů. Ekonomické přínosy. Osnova : 0. Úvod. 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí. 2. Zaměřování reálného stavu stavebních konstrukcí. 3. Dopravní stavby. 4. Topografické mapování terénních útvarů. 5. Měření v podzemních prostorách. 6. Dokumentace památek v oblasti architektury a archeologie. 7. Ekonomické přínosy využití LSS. [1] Kašpar, M.- Pospíšil, J.- Štroner, M.- Křemen, T.- Tejkal, M.: Laserové skenovací systémy ve stavebnictví. Vega, s. [2] Kašpar, M.- Pospíšil, J.- Štroner, M.- Křemen, T.- Tejkal, M.: Laser Scanning in Civil Engineering and Land Surveying. Vega, s.

2 2 0. Úvod. Prakticky lze laserové skenovací systémy využívat zejména při zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí, reálného stavu budov nebo mostů, podjezdů, přehradních hrází a dalších objektů či získání podkladů pro výstavbu, údržbu a rekonstrukci liniových staveb (silnic, dálnic a železničních tratí). Laserové skenovací systémy slouží také pro topografické mapování tunelů, kamenolomů, svahů a skalních stěn, mapování v dolech a jeskyních, mapování skládek odpadů a pod., dále se uplatňují při zakládání staveb, při zpracování dokumentace interiérů a blízkých exteriérů stavebních objektů a přírodních útvarů. Speciální uplatnění nachází v oblasti architektury, dokumentace památek, ve filmovém průmyslu a v archeologii. Nasazení laserového skenovacího systému (LSS) ve všech případech umožňuje rychlé získání 3D informace pro zachycení tvaru objektu, který by bylo obtížné či zcela nemožné zmapovat klasickými metodami jako je polární metoda, protínání, fotogrammetrie.

3 3 Získání dostatečného množství informací o takto složitých objektech zmíněnými klasickými metodami vyžaduje velký objem časově náročných prací s nasazením většího množství pracovníků v rizikovém prostředí a značně dlouhou dobu odstávky provozu a v některých případech by provedení požadovaných prací bylo neuskutečnitelné. Proto jsou LSS vyvíjeny tak, aby práce v terénu byla jednoduchá a rychlá, neomezovala provoz zařízení (v některých případech lze pracovat za plného provozu) a zachytila i obtížně přístupné části. Samotným skenováním se především rychle získá velké množství dat, které se následně zpracovávají v kanceláři, takže tyto práce představují hlavní a největší část celého procesu získání prostorových informací. To ovšem neznamená, že musí být zpracovány všechny naměřené údaje. Vyhodnotí se pouze část informací podle požadavku zadání, ale zbylá data nejsou ztracena a mohou se využít pro další záměry s daným objektem bez nutnosti opakovaného zaměření. 0. Úvod.

4 4 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí Tato oblast zahrnuje různé průmyslové podniky s velkým množstvím potrubních systémů, jaké se vyskytují v ocelárnách, chemických a petrochemických provozech, v tepelných a jaderných elektrárnách. Spadají sem i plošiny ropných vrtných věží. Zde se laserové skenovací systémy uplatňují především při vytváření celkových nebo částečných modelů těchto technologických celků, při navrhování nových doplňků těchto celků (např. nové potrubní vedení) a jejich rekonstrukcí. Z příkladů využití lze uvést např. zaměřování potrubí v rafinérii provedené jako příprava projektu pro doplnění nového potrubí. Po skenování stávajícího potrubí, vytvoření 3-D CAD modelu a proložení projektovaným potrubím se vyhledávaly překážky (modelování se provádělo pouze v místech překážek) a prováděla následná úprava projektu.

5 5 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí Regulační stanice plynu, Geodis 2004, RIEGL LMS Z360

6 6 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí Model rozvodny, Geodis 2004, RIEGL LMS Z360

7 7 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí Chladící věž el. Chvaletice, Geodis 2003, Cyrax 2500

8 8 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí Část chemické továrny, linka na výrobu automobilů.

9 9 Rozvodna (model, mračno, fotografie). 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí

10 10 2. Zaměřování reálného stavu stavebních konstrukcí. 3D zachycení objektu metodou LSS poskytuje velké možnosti pro dokumentaci současného stavu právě tak jako pro plánovanou vizualizaci, kontrolu provedení, respektive dokumentaci nových projektů. To platí pro zakládání stavby, vlastní stavbu, zaměření objektu i pro 3D animaci v rozsahu virtuální reality. LSS hraje hlavní roli při kontrole kvality v rámci kontrolního stavebního měření a pro zachycení současného stavu. Trojrozměrná informace je důležitá pro účely managementu a plánování. Sken interiéru – jednací síň, Praha.

11 11 2. Zaměřování reálného stavu stavebních konstrukcí. Kótované mračno bodů fasády (Geodis, 2004)

12 12 2. Zaměřování reálného stavu stavebních konstrukcí. Obytný dům, Praha, mračno bodů (Cyrax 2500, Gefos 2003) Zaměření fasády 12- ti skeny z 5-ti stanovisek během jednoho dne. Výstup: detailní 2D vektorová kresba, zpracování 4 dny.

13 13 2. Zaměřování reálného stavu stavebních konstrukcí. Zaměření skutečného stavu betonové kostry, Nové Butovice (Cyrax 2500, SG Geotechnika 2003)

14 14 3. Dopravní stavby. Laserové skenovací systémy se uplatňují také při výstavbě a rekonstrukcích dopravních staveb všeho druhu, zejména silnic a dálnic, železničních tratí, mostů, podjezdů a dalších objektů. Při výstavbě se LSS mohou využít hned na začátku pro vymodelování reálného stavu krajiny, kde bude budoucí stavba umístěna, při zemních pracích, ať už jde o výpočty kubatur nebo o kontrolu tvarů, při dokumentování a kontrole průběhu stavby a na konec pro zhotovení dokumentace výsledné stavby. Při rekonstrukci nebo úpravě již existujících staveb lze LSS použít pro získání podkladů a zhotovení modelu reálného stavu objektů. Další použití je podobné jako u budování nových dopravních staveb.

15 15 Most přes R25, Slavonín – Přáslavice (Geodis, 2004) 3. Dopravní stavby.

16 16 Most přes R25, Slavonín – Přáslavice (Geodis, 2004) 3. Dopravní stavby. Měření přetvoření při zatěžovací zkoušce (skener ve vodorovné poloze). Určování průhybů modelováním jednotlivých stavů.

17 17 Dřevěný můstek – zaměření pro rekonstrukci. 3. Dopravní stavby.

18 18 Zaměření trolejového vedení (Cyrax 2500). 3. Dopravní stavby.

19 19 4. Topografické mapování terénních útvarů. LSS se mohou také uplatnit při topografickém mapování složitých terénních útvarů, tam, kde jsou klasické metody nevýhodné. Hodí se především k vytváření přesných digitálních modelů terénu (DMT), 3D modelů a k výpočtu kubatur takových útvarů jako jsou např. různé skalní útvary, jeskyně, vytěžené prostory (různé zářezy, lomy, apod.) a navezené materiály (násypy, skládky, deponie, apod.). Zde je výhodou rychlost získání potřebných dat, jejich dostatečná hustota a vysoká přesnost. Také odpadá nutnost fyzického kontaktu měřiče s proměřovaným útvarem, což znamená, že lze zaměřit i nepřístupné nebo rizikové oblasti. Tato část se svým obsahem a hlavním účelem LSS, tj. určováním tvaru povrchu, překrývá s několika dalšími jako je využití LSS v pozemním a dopravním stavitelství a v podzemních prostorách.

20 20 4. Topografické mapování terénních útvarů. Zaměření stávajícího stavu porušeného svahu silnice tvořící břeh rybníka na lokalitě Hluboš - mračno (Gefos, Cyrax 2500).

21 21 Přesné zaměření stávajícího stavu porušeného svahu silnice tvořící břeh rybníka na lokalitě Hluboš - DMT (Gefos, Cyrax 2500). 4. Topografické mapování terénních útvarů.

22 22 3D model skalního masivu. (SG Geotechnika, Cyrax 2500). 4. Topografické mapování terénních útvarů.

23 23 Skládka u Olbramovic, zaměření pro určení kubatur. (Geodis, 2004). 4. Topografické mapování terénních útvarů.

24 24 5. Měření v podzemních prostorách. Velmi široké je uplatnění laserových skenovacích systémů v podzemním stavitelství jako je zaměřování stavu tunelů, sledování strmých svahů v kamenolomech i přírodních skalních stěn, při mapování v dolech a v jeskyních. Ve stavebnictví je nejčastější aplikací v podzemí měření v tunelech, kde se soustřeďuje do několika oblastí. Zaměřování profilů během ražby slouží k vypracování dokumentace a přesných výpočtů kubatur nadvýrubů či podvýrubů, k okamžité korekci skutečného stavu výrubu podle požadavku projektu i k optimalizaci návrhu ostění tunelu. Dokumentace čelby a nevystrojeného líce výrubu se provádí na základě vypracování trojrozměrného modelu geologických struktur v čelbě a v přilehlém nevystrojeném líci výrubu.

25 25 5. Měření v podzemních prostorách. Při ražbě tunelů jsou velmi důležité údaje o tloušťce ostění, které se získají srovnáním dvou sad měření provedeného před a po zabudování ostění. Toto měření je nedestruktivní a umožňuje velmi přesně dokumentovat skutečnou tloušťku ostění v libovolném místě podélného profilu tunelu. U existujících tunelů a dalších podzemních staveb se měření LSS provádí zejména v případech, kdy je třeba získat podklady pro projekt rekonstrukce příslušného tunelu či jiného objektu s optimalizovanými náklady. Měřením LSS se získá přesné zaměření průjezdních profilů a vytvoří dosud neexistující projektová dokumentace. Stejně jako při dokumentaci podzemních prostor vytvořených člověkem se LSS uplatňují při dokumentaci přírodních útvarů pro různé účely (zachování informací o stavu vzhledem k poškozování např. krasových útvarů, dokumentace, prezentační účely).

26 26 Zaměření části tunelu Mrázovka. (SG Geotechnika, Cyrax 2500). 4. Topografické mapování terénních útvarů.

27 27 Barevné zobrazení velikosti odchylek – tunel Mrázovka. (SG Geotechnika, Cyrax 2500). 4. Topografické mapování terénních útvarů.

28 28 Zobrazení dvou etap měření – po výrubu a po betonáži. 4. Topografické mapování terénních útvarů.

29 29 Model vstupního portálu R35 u Lipníka nad Bečvou (Geodis, 2005). 4. Topografické mapování terénních útvarů.

30 30 Sken jeskyně – Soisic Scanner. 4. Topografické mapování terénních útvarů.

31 31 6. Dokumentace památek v oblasti architektury a archeologie. Při rekonstrukcích, příp. sanacích historických budov je třeba předem vypracovat rozsáhlou dokumentaci příslušného objektu. Požadavky památkářů zahrnují jak informace o současném stavu budov, tak informace o konstrukčních pracích nutných pro opravu či rekonstrukci, takže celkově je třeba poskytnout mnohem více informací než by vyžadovaly prováděné práce. Památková péče rovněž vyžaduje archivovat celé rozsáhlé soubory dat, které lze kdykoli v budoucnosti v krátké době vyhledat a využít pro další práci s objektem. Všechny tyto požadavky lze splnit jen při nasazení 3D laserových skenerů. Zaměřením budov se nejen získají všechny podklady v měřítku 1:1, ale lze zohlednit i to, že u historických budov nejsou všechny linie, rohy a tvary celkově přesně definovány, což je zásadní rozdíl od moderních budov z ocele, betonu a skla, jejichž přesné rohy a pravidelné tvary se blíží standardním formám. Tím se vyloučí idealizace či zkreslení údajů.

32 32 6. Dokumentace památek v oblasti architektury a archeologie. LSS i s menším dosahem se dobře uplatňují při zaměřování plastik, reliéfů, archeologických nálezů a při zachycení prehistorických nástěnných kreseb v jeskyních. Při uplatnění LSS je měřený objekt pokryt pravidelnou sítí bodů ve volitelném kroku úhlového posunu ve vodorovné a svislé rovině s jednoznačnými prostorovými souřadnicemi. Jinými metodami v podstatě nelze provést kompletní dokumentaci těchto objektů.

33 33 Příklad zaměření budovy Alte Oper ve Frankfurtu (KÜNHARDT, 2002) 6. Dokumentace památek v oblasti architektury a archeologie.

34 34 Model sochy Libuše (Praha Vyšehrad) (Cyrax 2500). 6. Dokumentace památek v oblasti architektury a archeologie.

35 35 Fotografie a model. 6. Dokumentace památek v oblasti architektury a archeologie.

36 36 7. Ekonomické přínosy využití LSS. Laserové skenování patří k nejnovějším metodám pro pořizování prostorových dat. Přesto, že je již nějakou dobu v praxi běžně využíváno, stále nelze tvrdit, že se podařilo objevit všechny praktické aplikace této metody. Laserové skenování poskytuje data v takové hustotě a přesnosti, že v některých aspektech neexistuje srovnání se stávajícími metodami měření a je možné, že vývojem času se objeví další oblasti využití a metody zpracování. Laserové skenování lze charakterizovat těmito základními rysy: -Přesnost. -Vysoká hustota měřených bodů. -Krátká doba potřebná pro pořízení velkého množství dat. -Vysoká automatizace zpracování měřených dat.

37 37 7. Ekonomické přínosy využití LSS. Z těchto bodů lze odvíjet hlavní výhody a přínosy uplatnění laserových skenovacích systémů: - přesné a kompletní zaměření stávajícího stavu s výrazně vyšší produktivitou práce a tedy s finančními úsporami, - významné zkrácení práce v terénu, - měření probíhající během stavby nebo za plného provozu, popř. výrazná redukce délky odstávky náročných provozů na minimum, - vysoká spolehlivost výsledků, eliminace chybných nebo nepřesných měření, - automatizace umožňující výrazné zkrácení zpracování dat a snižuje rizika chybného vyhodnocení, - přesné a efektivní 3D modelování, rychlá vizualizace a generování 2D výkresů (půdorysy, řezy atp.), - velmi rychlé zpracování digitálních modelů terénu, - zvýšení bezpečnosti práce v náročných podmínkách.

38 38 7. Ekonomické přínosy využití LSS. Porovnání LSS s fotogrammetrií a s klasickým způsobem zaměření (dle MENSI) Parametr/MetodaKlasickáFotogrammetrieLSS Počet osob v terénu422 Trvání prací v terénu (dny) 1052 Počet osobohodin Modelování (týdny)1564 Přesnost (mm)10 5 Náklady (%)

39 39 7. Ekonomické přínosy využití LSS. Bylo by možné poukázat na mnohé další přednosti metody laserového skenování, ale z již uvedeného je jasné, že tato metoda přináší revoluci všude tam, kde je potřebné získávat detailní přesnou dokumentaci prostorových objektů. Dále umožňuje získat tato data ve velmi krátkém časovém horizontu při výrazném snížení nákladů na vlastní měření. Automatizace zpracování pak výrazně snižuje náklady na zdlouhavé modelování z klasických měření. Lze očekávat, že LSS se brzy stane běžnou metodou používanou ve všech oblastech stavebnictví, architektury, projektování, geodézie a v neposlední řadě také průmyslových aplikací. Technologie je velmi nákladná svými počátečními, ale po jednoduché kalkulaci lze konstatovat, že počáteční investice do měřících zařízení a softwaru je díky vysoké efektivitě a zmíněných úsporách mzdových nákladů díky automatizaci velmi rychle návratná.

40 40 …KONEC …


Stáhnout ppt "1 Aplikace terestrických systémů. Ekonomické přínosy. Osnova : 0. Úvod. 1. Zaměřování složitých technologických celků a konstrukcí. 2. Zaměřování reálného."

Podobné prezentace


Reklamy Google