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案例

【上海沪敖3D案例】Trimble SX12影像扫描仪在桥梁裂缝测绘中的应用

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2022/4/6     浏览次数:    


Knowledge背景介绍

桥梁随处可见,是我们现代生活中不可缺少的功能性构筑物。大部分桥梁由混凝土浇筑或钢构焊接而成,时间的流逝会改变桥梁原始的面貌。以混凝土为例,在长期的日晒雨淋之后,混凝土出现裂缝很是常见,一般会出现顶板横向裂缝、腹板竖向裂缝、底板横向裂缝这三种。

缝隙虽小,但其带来的危害却不可忽视。因此需要定时对桥梁裂缝进行检查,然后根据具体情况制定裂缝处治的具体方案,如进行浅层表面裂缝封闭、深层裂缝化学灌浆、负弯矩区腹板粘贴碳纤维布、顶板防水加强等措施。

 

目前,常规混凝土桥梁的裂缝检测会采用卷尺测量长度,裂缝测宽仪检测宽度等方式。


工作人员正在进行桥梁检查


测量的裂缝数据


新方法简介

三维激光扫描技术是一种能够精准、高效采集物体对象表观信息的技术,具有高效、准确、安全非接触、便携等优势,沪敖的架站式三维扫描方案已应用于数字化设施、文物数字化保护、工程测量、地形测绘等领域,在桥梁工程领域的应用方案也正在不断完善中。

 

之前沪小敖介绍过三维激光扫描仪在桥梁建模测绘、形变检测以及桥梁预制件虚拟安装等方面的应用。

欢迎点击查看此前相关案例

现在客户有了新需求,需要我们使用三维激光扫描仪进行桥梁裂缝测绘,因此有了本案例。

本需求的难点:

1、要能看清楚桥梁上细小的裂缝

2、需要精确测绘裂缝的长、宽数据。

经过对不同三维扫描设备不断的测试,我们认为Trimble SX12影像扫描仪能很好解决这一难点。


欢迎点击上图查看SX12设备的简介


为什么SX12适用于裂缝检测呢?

在此类裂缝检测中,我们需要清晰影像数据来判别细小的裂缝,这就意味着设备

1、扫描距离必须足够远

 SX12600m

2、远处的影像图片必须足够清晰易识别、色彩丰富,基于影像可量测

 (SX12107倍变焦、分辨率8.1 MP,望远镜相机像素0.69mm @ 50m

3、扫描精度要够高

 SX12 3D点位精度为 2.5mm @ 100m 

 

Trimble SX121″伺服型全站仪、三维扫描、高清影像于一身,可在一个测站中完成三维扫描、高清图像及单点测量。


因此能够很好的完成远距离处的裂缝检测任务(之前的高层房屋外墙裂缝检测的应用同样是基于这个原因)

 

SX12的闪电3DM技术、VISION影像、高速扫描特点,结合Trimble Access外业软件,即可轻松采集测量数据。

之后,其获取的数据与Trimble Business Center软件无缝衔接,从而能使得测量数据、影像、扫描点云能发挥更多的作用。


操作流程简述


本次Trimble SX12影像扫描仪作业图

1、我们使用Trimble SX12像扫描仪观察桥梁上细小的裂缝。

经过观察,裂缝在红色箭头指向处

2、进行精确测绘,获得裂缝的相关数据

此外,Trimble SX12影像扫描仪结合Trimble Access外业软件,即能现场对桥梁的各个面进行检查,包括平面度、垂直度等。

Trimble SX12影像扫描仪采集的数据与Trimble Business CenterTBC)无缝衔接。

欢迎点击上图查看TBC软件简介


结语

在桥梁的检测应用中,沪敖之前成功对桥梁进行点云数据的采集,结合设计模型对桥梁进行对比分析与检测,现在又新增了裂缝检测的应用方案,有效对桥梁的裂缝部位进行准确定位检测,帮助桥梁专家提高对桥梁破损程度的准确计算和估计能力,实现对桥梁状态的判断和预测。

在本项目中,沪敖的技术攻城狮能高效的完成本项任务,最重要原因可归结于准确的选择了Trimble SX12 影像扫描仪,从而能从远处精准的对桥梁裂缝进行测绘分析。

相信我们的三维激光扫描技术的普及会为桥梁的健康检测领域带来巨大便利。

 

SX12优势总结

SX12集精度1″伺服型全站仪、测距600米扫描仪与最高可达107倍变焦的相机组于一体,一台仪器可完成棱镜测量,免棱镜测量,高速三维扫描,高清摄像,放样测量等任务,功能强大,是满足各种测量项目所需要的一体化仪器。

再精简的特点是:

1、远程多类型影像采集功能

Trimble Vision 技术,集成多款相机传感器—广角相机,主相机,同轴望远镜相机等。高达 107 的光学变焦能力(全站仪一般是30倍左右),可以清晰的观测几百米处的目标测量并拍照存储。

看了上图是不是对107倍光学变焦感受更直观啦?

最好的手机光学变焦是10倍的,SX12光学变焦是107倍的,上图是2500米的一个手机信号塔……


2可选择性区域扫描

既可以全穹顶扫描也可以只扫描需要扫描的区域,有的放矢,减少外业工作量和外业时间。例如本案例中,我们仅需要对裂缝区域进行局部扫描。

 

3无需内业点云拼接

因为SX12具有伺服型全站仪功能,可以进行设站,获取的点云数据可自动配准到测量坐标系中,无需内业拼接,这样既保证了点云精度的可靠性又节省了内业数据处理时间。

综上,SX12除了本次因为强大的影像功能为裂缝检测提供方案之外,在隧道超欠挖分析、地形测绘、体积计算、建筑设计与竣工验收、市政设施设计测绘、电力线检查清障、矿场采石场测量等方面,均能提供全面综合性解决方案。



沪敖3D是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业,拥有丰富的三维项目经验,公司以行业应用为出发点,为客户提供三维数字化采集、三维数据处理、三维数据管理等一系列应用服务。

沪敖3D拥有结构光拍照式三维扫描仪、手持三维扫描仪(大小空间)、地面三维激光扫描仪、无人机倾斜摄影测量、3D打印等多种技术手段,从几厘米到几百米的物体或三维空间,从几个微米到几个厘米的精度,沪敖均可提供涵盖软硬件产品和项目服务的完整解决方案。

沪敖3D目前主要服务于制造业(汽车、航空航天、船舶、模具、铸造以及各种机械)、建筑业(建筑设计、施工、装修等)、文化遗产(博物馆、古建筑、考古等)、数字化工厂、警用公共安全、影视制作、教育等行业。提供质量检测、三维建模、逆向工程、数字存档、GD/T分析、有限元分析、虚拟安装、干涉分析、工程测绘、形变监测、3D打印等技术方案。



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