實(shí)現(xiàn)智能制造,是鋼鐵企業(yè)的共同愿景。
廠區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)系統(tǒng)、設(shè)備的信息缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和集成平臺(tái);信息采集手段效率低、誤差大,難以滿足高精度三維建模需求……對(duì)許多傳統(tǒng)鋼廠而言,受信息孤島嚴(yán)重、數(shù)據(jù)采集分散、三維建模精度不足等因素影響,實(shí)現(xiàn)“智造”并非易事。
為消除酒鋼鋼鐵產(chǎn)業(yè)板塊信息共享“碎片化”和“孤島化”問題,2024年以來,工程技術(shù)公司全力開展“三維數(shù)字鋼廠信息采集及數(shù)字底座建設(shè)應(yīng)用技術(shù)研究”項(xiàng)目,將前沿技術(shù)與實(shí)際工作緊密結(jié)合,建立并完善高效的管理和運(yùn)行機(jī)制,開展外業(yè)數(shù)據(jù)采集、三維精細(xì)建模、二三維數(shù)據(jù)處理入庫(kù)等工作,為集團(tuán)公司土地、總圖和管網(wǎng)等系統(tǒng)建設(shè)提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐,為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
直面問題·找準(zhǔn)切入點(diǎn)
記者了解到,在項(xiàng)目實(shí)施前,工程技術(shù)公司僅掌握全站儀、GNSS-RTK等傳統(tǒng)測(cè)繪方法,無法為環(huán)境復(fù)雜、占地面積大、布局分散的廠區(qū)提供完整且精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。
“建立廠區(qū)基礎(chǔ)測(cè)量控制網(wǎng)是測(cè)繪工作的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)測(cè)繪方式效率較低,且二維矢量地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和更新成本較高。因此,利用傾斜攝影測(cè)量和三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪至關(guān)重要。”工程技術(shù)公司相關(guān)技術(shù)人員介紹道。
結(jié)合廠區(qū)測(cè)區(qū)復(fù)雜、面積大的特點(diǎn),項(xiàng)目組首先對(duì)測(cè)區(qū)周邊原有基準(zhǔn)控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),將基準(zhǔn)控制成果引測(cè)到測(cè)量區(qū)域,在測(cè)量區(qū)域建立平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng),高效埋設(shè)了四等GNSS控制點(diǎn)6個(gè)、一級(jí)導(dǎo)線控制點(diǎn)13個(gè),保證了測(cè)繪精度,為后續(xù)地形圖測(cè)繪等工作構(gòu)建起穩(wěn)定可靠的空間基準(zhǔn)框架。
地形圖測(cè)量繪制完成后,項(xiàng)目組依據(jù)二維數(shù)據(jù)入庫(kù)規(guī)范,對(duì)地形圖中地物CASS碼、線型及圖層、文字排列等信息進(jìn)行逐一檢查和處理,將一類地物分圖層存儲(chǔ)后統(tǒng)一進(jìn)行賦值,并將匯總的編碼制作成標(biāo)準(zhǔn)編碼表。此外,建立“二級(jí)、三級(jí)質(zhì)檢制度”,最終高效完成標(biāo)準(zhǔn)化地形圖處理工作。
齊心協(xié)力·攻克關(guān)鍵點(diǎn)
項(xiàng)目組成員張建平提出利用全站儀、測(cè)距儀、RTK和三維激光掃描儀相結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)量,提高地形圖外業(yè)測(cè)圖的效率;王帥提出采用地理數(shù)據(jù)庫(kù)作為空間數(shù)據(jù)管理引擎,按照數(shù)據(jù)庫(kù)、要素集、要素類三層結(jié)構(gòu)組織進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù);蘇逸睿提出采用“坐標(biāo)校正”和“疊加校正”相結(jié)合的方式進(jìn)行三維激光掃描,保證掃描成果拼接后成為一個(gè)整體,具有相對(duì)和絕對(duì)的位置關(guān)系……
測(cè)繪過程中,項(xiàng)目組成員深入調(diào)研廠區(qū)實(shí)際情況,克服地形復(fù)雜、工業(yè)設(shè)備干擾等重重困難,結(jié)合激光掃描、無人機(jī)測(cè)繪、物聯(lián)網(wǎng)傳感器等先進(jìn)技術(shù),開發(fā)出一套多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),順利完成對(duì)鋼廠建筑、設(shè)備、管線等全要素的精準(zhǔn)采集。
每日數(shù)據(jù)采集后,技術(shù)人員還會(huì)對(duì)拍攝的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中匯總、分組和編號(hào),并進(jìn)行檢查,確保每一組數(shù)據(jù)精準(zhǔn)無誤,經(jīng)得起推敲。
通過不斷優(yōu)化算法和架構(gòu),最終,技術(shù)人員成功攻克了數(shù)據(jù)融合、三維模型輕量化、系統(tǒng)兼容性等關(guān)鍵技術(shù)難題。
成果轉(zhuǎn)化·打造創(chuàng)效點(diǎn)
突破復(fù)雜情況下鋼鐵企業(yè)三維測(cè)繪和數(shù)據(jù)處理技術(shù)瓶頸,成功將三維可視化技術(shù)應(yīng)用到酒鋼信息系統(tǒng)建設(shè)中,充分發(fā)揮了全站儀、GNSS-RTK、航空攝影測(cè)量各自優(yōu)勢(shì),填補(bǔ)了企業(yè)在三維測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域的空白……提及項(xiàng)目實(shí)施后的收獲,項(xiàng)目組成員津津樂道——
項(xiàng)目技術(shù)成果具有較好的延展性與通用性,能夠?yàn)榈匦螆D修測(cè)補(bǔ)測(cè)、礦山傾斜攝影模型更新等專業(yè)需求,提供覆蓋數(shù)據(jù)采集、處理、建模等全流程的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
通過構(gòu)建三維建構(gòu)筑物模型,將三維建構(gòu)筑物模型庫(kù)與GIS系統(tǒng)集成,確定了三維地形中的資產(chǎn)位置,解決了資產(chǎn)清理效率低、管理成本高的技術(shù)問題。
地形圖測(cè)繪工作效率大幅提升:對(duì)于遮擋嚴(yán)重的復(fù)雜區(qū)域,采用三維激光掃描技術(shù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)量由單點(diǎn)到點(diǎn)云過程的轉(zhuǎn)變,外業(yè)工作時(shí)間縮短60%、數(shù)據(jù)處理時(shí)間縮短50%;對(duì)于簡(jiǎn)單區(qū)域,采用RTK與無人機(jī)航測(cè)相結(jié)合的方式,測(cè)繪效率提升了3倍以上……
項(xiàng)目完成后,工程技術(shù)公司加快推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化,成功實(shí)施嘉東料場(chǎng)測(cè)繪任務(wù)、承接了選礦廠尾礦庫(kù)安全隱患治理項(xiàng)目地形圖測(cè)量等多個(gè)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)二維測(cè)繪技術(shù)向三維測(cè)繪技術(shù)的跨越升級(jí),為工程規(guī)劃、資源管理、安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供了更精準(zhǔn)、更直觀的地理信息數(shù)據(jù)。
(關(guān)鍵字:酒鋼集團(tuán))