مزایای 3d Point Cloud داده ها در بازرسی زیرساخت ها و تعمیر و نگهداری

مستند جامع

ابرها نقطه یک رکورد غنی و دائمی از وضعیت دارایی را در نقطه خاصی از زمان ایجاد می کنند.این داده های تاریخی به مهندسان اجازه می دهد تا اسکن ها را در طول سال ها با تجزیه و تحلیل، تأیید اثربخشی تعمیر و نگهداری و حمایت از ادعاهای قانونی یا بیمه مقایسه کنند. داده ها می توانند بایگانی و برای بازسازی های آینده، عقب نشینی ها یا حذف استفاده شوند.

تسهیل در حفظ و نگهداری پیش بینی کننده

با شناسایی نشانه های اولیه از زوال – مانند ترک های سطحی، کم کردن یا شکست های پوشش – داده های ابر نقطه از تغییر از واکنش به پیش بینی نگهداری پشتیبانی می کند. الگوریتم های یادگیری ماشین می توانند در نقطه ای از ویژگی های ابر آموزش ببینند تا به طور خودکار ناهنجاری های ناشی از آن را نشان دهند.

برنامه های کاربردی در بازرسی زیرساخت

داده های ابر 3D به طور گسترده در بخش های مختلف زیرساختی استفاده می شود که هر کدام دارای الزامات بازرسی منحصر به فرد هستند.

پل ها و Overpasses

پل ها در معرض استرس مداوم از ترافیک، تغییرات دما و قرار گرفتن در معرض محیط زیست هستند.[۱] بررسی های ابر نقطه ای هندسه جهانی، حرکت عرشه، حرکت تحمل و الگوهای ترک را ثبت می کنند. مهندسان می توانند از سال های متوالی ابرها را به اندازه گیری حل و فصل یا در پیژوئنژوئنژوئنوس ردیابی کنند.

تونل ها و مترو ها

بازرسی تونل نیاز به شناسایی ترک های خط، تهاجم آب و نقض ترخیص دارد.(سیستم های اسکن موبایل که بر روی وسایل نقلیه ریلی نصب شده اند، پروفایل های تونل را با سرعت 50 مایل در ساعت ثبت می کنند، تولید هزاران بخش متقابل در هر مایل. داده های ابر نقطه کمک می کند تا تأیید کنند که بخش های تونل با مشخصات طراحی مطابقت دارند و مناطقی را شناسایی می کنند که این پوشش برای آن بسیار مهم است.

سدها و ساختارهای هیدرولیک

Dams خواستار نظارت دقیق از حل و فصل، شکستن و صفحه نمایش. پهپاد (درجه بندی مبتنی بر پهپاد دسترسی امن به چهره های بالا و پایین جریان، تولید ابرها نقطه که با مدل های ساخته شده مقایسه می شود، تجزیه و تحلیل تجزیه و تحلیل تجزیه و تحلیل می تواند حرکات میلیمتری را که خطرات شکست بالقوه را نشان می دهد، تشخیص دهد.

ساختمان ها و ساختارهای میراث

برای ساختمان های تجاری، ابرها وضعیت به عنوان ساختار برای انطباق و برنامه ریزی نگهداری تاریخی را به شدت بر اسکن 3D تکیه می کنند تا بدون آسیب رساندن به سطوح شکننده، جایگزین های دقیق بازسازی شوند. کاتادال ناتر-Dame بازسازی پس از آتش استفاده شده از پیش از فاجعه برای هدایت دقیق این نقاشی های ارزشمند دیگر وجود ندارد.

خطوط لوله و گیاهان صنعتی

خطوط لوله نفت و گاز، پالایشگاه ها و گیاهان شیمیایی از ابرهای نقطه ای برای نظارت بر خوردگی، تأیید مسیریابی لوله و تشخیص برخورد در تغییرات استفاده می کنند. اسکنرهای دستی می توانند سطح داخلی لوله ها را برای تشخیص از دست دادن دیوار، به ابرهای نقطه ای که با BIM ترکیب می شوند، نقشه برداری کنند تا یک دوقلو دیجیتال ایجاد کنند که از بازرسی های ایمنی و آموزش اپراتور پشتیبانی می کند.

ادغام با BIM و دوقلوهای دیجیتال

3D Pointcloud یک عنصر بنیادی از مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) و جریان های کاری دوقلو دیجیتال است.با تبدیل ابرها به مدل های 3D هوشمند از طریق تقسیم بندی و طبقه بندی (به عنوان مثال دیوارها، پرتوها، لوله ها)، صاحبان می توانند یک نمایندگی دیجیتال زنده ایجاد کنند که به روز رسانی با هر اسکن جدید اجازه می دهد:

• تشخیص تغییر به طور خودکار تفاوت بین اسکن فعلی و مدل طراحی را برجسته می کند.
• ] مدیریتAsset - هر عنصر را به سوابق نگهداری، داده های سنسور و تاریخ بازرسی پیوند دهید.
• [FLT 1] - پاسخ های ساختاری تحت بار یا شرایط زیست محیطی با استفاده از دوقلوی دیجیتال را آزمایش کنید.

به عنوان مثال، موسسه ملی استانداردها و فناوری [NIST] با استفاده از ابرها نقطه برای بازرسی ایمنی آتش در ساختمان ها، نشان دادن دقت بهبود یافته در مورد روش های دستی (NIST]

چالش ها و محدودیت ها

علی رغم مزایای آن، پذیرش ابر نقطه 3D در زیرساخت ها با موانع متعددی مواجه است:

• حجم داده - یک اسکن واحد می تواند گیگابایت داده ها را تولید کند، نیاز به ذخیره سازی قوی و محاسبات با کارایی بالا برای پردازش.
• خطر در شرایط نامطلوب [FLT 1] - اسکن سطوح بازتاب دهنده، آب، یا از طریق مه / صنعت می تواند کیفیت را کاهش دهد.
• شکاف مهارت - تفسیر داده های ابر نقطه نیاز به آموزش در نرم افزار تخصصی (به عنوان مثال، RiSCAN PRO، FARUS، یا Cloud ⁇ منبع باز) بسیاری از شرکت های مهندسی هنوز هم به روش های سنتی 2D متکی هستند.
• - اسکنرهای لیزر موبایل با کیفیت بالا به بالای 100،000 دلار هزینه می کنند، با این حال، هزینه هر بازرسی اغلب در هنگام فاکتور در کاهش کار و اجاره زمان و یا استفاده از فتوگرامومتر مبتنی بر پهپاد، نقاط ورودی مقرون به صرفه تر را ارائه می دهد.
• استاندارد سازی - عدم استانداردهای صنعت برای کیفیت ابر نقطه و فرمت های تبادل می تواند مانع همکاری بین سیستم عامل های نرم افزار شود.

چشم انداز آینده

به عنوان پیشرفت های تکنولوژی، ادغام داده های ابر نقطه 3D با هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، نظارت بر زیرساخت ها را افزایش می دهد. الگوریتم های تشخیص نقص خودکار آموزش داده شده بر روی مجموعه داده های بزرگ می توانند ترک ها، آبله ها و خوردگی را در ابرهای نقطه با دقت بالا تشخیص دهند.

یکی دیگر از روند امیدوار کننده، ترکیب ابرها نقطه با دیگر داده های سنسور است - تصاویر گرمایی برای تشخیص گرما، رادار زمینی برای حفره های زیر سطح و سنسورهای صوتی برای شناسایی نشتی ترکیبی، این فن آوری ها یک دوقلو دیجیتال چند لایه ایجاد می کنند که از مدیریت دارایی جامع پشتیبانی می کند.

در نهایت، ظهور پردازش مبتنی بر ابر و سیستم عامل های تجسم مبتنی بر وب (به عنوان مثال، Potree، سه.js) باعث می شود داده های ابر در دسترس برای ذینفعان بدون سخت افزار تخصصی باشد.این دموکرات ها پذیرش گسترده تر در سراسر سازمان های زیرساخت شهری و منطقه ای، در نهایت بهبود ایمنی عمومی و گسترش زندگی دارایی های پیری را افزایش می دهند.

[3D Point cloud data] نه تنها یک ابزار اندازه گیری؛ آن ستون فقرات یک رویکرد دقیق تر، امن تر و پایدارتر به مدیریت زیرساخت است

[[ویرایش]

نتیجه گیری

به طور خلاصه، داده های ابر نقطه 3D دقت، سرعت، ایمنی و عمق مستندات را برای بازرسی و نگهداری زیرساخت فراهم می کند.با فعال کردن تعمیر و نگهداری پیش بینی، ادغام دوقلو دیجیتال و تجزیه و تحلیل از راه دور، هزینه ها را کاهش می دهد و گسترش عمر دارایی را افزایش می دهد در حالی که چالش هایی مانند حجم داده ها و الزامات مهارت باقی می ماند، پیشرفت سریع تکنولوژیکی و هزینه های کاهش می یابد که به طور فزاینده ای در دسترس مهندسان و مدیران دارایی هستند که فردا به دنبال نیازهای ابر مجهز هستند.