三維激光掃描技術生成了復雜隧道網絡的高度詳細的三維模型
項目背景
紐約州北部的地下通道網絡已有100年歷史，其中包含供暖系統、電線和其他公用設施，現在已經開始顯露出老化跡象。由于安全原因，第三方的進入受到限制，在沒有現成紙質或數字文檔的情況下，對老化網絡進行維護和維修是一項真正的挑戰。
為了提高效率，管理人員認為，建立一個精確的三維模型，顯示系統中所有設備的尺寸、位置和空間關系，將是理想解決方案的關鍵部分。基礎設施的綜合數字模型將有助于確定需要重點關注的區域，并預先在辦公室完成規劃工作，以節省項目團隊在隧道中花費的時間。不過，在地下環境中采集數據仍然很困難。
解決方案
曾幾何時，如果一個大型項目涉及錯綜復雜的地下公用基礎設施，包括隧道和各種尺寸的管道，則需要數月的艱苦傳統測量，測量團隊需要手動測量和記錄每一寸土地。而如今，先進的三維激光掃描技術顛覆了這項工作。
經驗豐富的Colliers Engineering & Design (CED)公司采用了先進的Trimble X7三維激光掃描儀掃描了超過3000米的范圍，其中一些部分位于地下五層。

采集老化設施的詳細三維數據可為未來維護提供關鍵信息

“如果沒有三維激光掃描技術，我們將嚴重依賴手繪和手動測量，然后辦公室人員會嘗試將所有部分組合成地圖，”CED負責人Lucas Boyer說道，“由于某些地區的公用基礎設施種類繁多且空間有限，這個過程將非常困難且耗時。”
在考慮了所有方案后，CED專家選擇利用Trimble X7三維激光掃描儀，以比傳統方法少得多的時間完成了該項目。
成功的關鍵“我們需要開發一種新的方法來測量一條長隧道系統，該系統的覆蓋范圍和精度指標都必須滿足客戶的要求，而且只能從最小的通道進入。”Lucas說，“激光掃描使我們能夠比傳統方法更快地采集數百萬個數據點，而這些綜合數據將在未來用于甚至從未考慮過的項目。”
Trimble X7是一款高速三維激光掃描儀，可提供非常密集的360°點云和全景彩色圖像，是CED團隊策略的核心。他們利用X7快速地從固定點采集到了高密度的點云，成功采集到了閥門和彎頭等小細節。
“Trimble X7比我們嘗試過的其他任何掃描儀更加對用戶友好、更加高效、更加可靠，”Lucas說道，“現場工作人員可以在Trimble T100平板電腦上實時查看采集到的數據。”

Trimble X7三維激光掃描儀比傳統測量工具更快地收集全面的點云

X7的自動整平功能有助于確保即使在具有挑戰的環境中也能準確采集數據，這對該項目非常有用。“我們發現它在狹窄、密閉的隧道空間中確實發揮了很大的作用。”Lucas解釋說。
打破思維局限
該項目給CED團隊帶來了很多挑戰，例如一些隧道內超過100°的高溫、狹窄的空間和垂直豎井太小等。
由于該項目位于地下，要建立精確的控制點并不容易，而且隧道中間的機械室阻礙了從一端到另一端的直接穿越。因此，團隊從一端的停車場開始，沿著坡道向下穿越五層開展工作，在地面上使用Trimble R12i GNSS接收機設置控制點，在地下使用Trimble S7測量機器人、Trimble TSC7數據采集器和Trimble DiNi數字水準儀設置控制點。在另一端，團隊穿過一棟建筑物和多個狹窄的走廊，然后從另一個門洞向上攀登。Trimble Business Center (TBC)用于處理 GPS和整合數據，然后將其導出為CSV文件并導入Trimble RealWorks軟件中。
由于數據量巨大，團隊首先配準了X7數據集，然后將數據按項目區域劃分，例如熱隧道和冷隧道，然后再整合起來。團隊使用Trimble RealWorks和TBC軟件，將掃描數據與精準的控制網數據相結合，從而生成一個單一、一致、連貫的數字孿生世界。包含超過260億個點的三維點云通過Trimble RealWorks Viewer交付給客戶，這使得非技術利益相關者也能夠輕松瀏覽整體數據。
“管理如此大量的數據是一項巨大的挑戰——這次項目包括609站掃描和超過1TB的數據，”Lucas說道，“我擔心我的電腦會崩潰，但Trimble軟件可以處理和集成所有內容，為我們提供了整個隧道系統極其詳細和準確的三維模型。”
掃描成功
“我們打破常規，并最終取得了如此出色的成果，對此我們感到非常滿意，”Lucas說道，“經過數據配準，我們實現了掃描間公差為0.6厘米，端到端公差為7厘米，完全符合項目要求。”
通過使用三維激光掃描技術，CED團
隊能夠在比使用傳統測量方法所需時間少得多的時間內完成這一復雜項目，同時還能為客戶提供更全面、更準確的數據集。260億個數據點提供了詳盡的細節，使業主無需親自進入隧道即可徹底了解公用設施的狀況和布局。這種創新方法改變了未來維護和維修工作的方式，顯著提高了效率。

【滬敖3D】是一家致力于三維數字化行業解決方案的技術型企業，擁有豐富的三維項目經驗，公司以行業應用為出發點，為客戶提供三維數字化采集、三維數據處理、三維數據管理等一系列應用服務。目前主要服務于制造業（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械）、建筑業（建筑設計、施工、裝修等）、文化遺產（博物館、古建筑、考古等）、數字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業。提供質量檢測、三維建模、逆向工程、數字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監測、3D打印等技術方案。