Жердегі лазерлік сканерлеу технологиясы

Жоспар
Кіріспе

Optech(ILRIS).тің лазерлік сканирлеу жүйесі
Leica ScanStation, HDS6000, Leica ScanStation 2 сканерлері
ScanStation.2 лазерлік сканері
Riegl . лазерлік сканері

Лазерлі сканер қажетті объектілер моделінің кеңістіктегі координаталарын тез арада анықтап, түсіруге арналған. Лазерлі сканердің жұмыс істеу принципі электронды тахеометрге ұқсас және түсірілетін объектіге дейінгі аралықтарды өлшеп, нәтижесінде әрбір нүктенің координаталарын анықтауға арналған. Өлшеу жылдамдығы секундына 2000-5000 нүктеге дейін қамтиды. Негізгі принципі, сәуле таратушыдан лазер шоғыры объект беткейінен шағылып, қабылдағышқа қайта түседі. Алдын ала берілген реті бойынша призма айналып, лазер шоғырын горизонталь және вертикаль жазықтықта таратады.

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі
Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

Геодезия және құрылыс кафедрасы

СӨЖ
Тақырыбы: Жердегі лазерлік сканерлеу технологиясы

Тексерген: Аубакирова С.М.
Орындаған: Маулетханов Е.
Тобы: ГК-213

Семей
2015
Лазерлі сканер қажетті объектілер моделінің кеңістіктегі координаталарын тез арада анықтап, түсіруге арналған. Лазерлі сканердің жұмыс істеу принципі электронды тахеометрге ұқсас және түсірілетін объектіге дейінгі аралықтарды өлшеп, нәтижесінде әрбір нүктенің координаталарын анықтауға арналған. Өлшеу жылдамдығы секундына 2000-5000 нүктеге дейін қамтиды. Негізгі принципі, сәуле таратушыдан лазер шоғыры объект беткейінен шағылып, қабылдағышқа қайта түседі. Алдын ала берілген реті бойынша призма айналып, лазер шоғырын горизонталь және вертикаль жазықтықта таратады.
Лазерлік сканерді жасап шығарушы компанияларға Riegl Lazer Measurement Systems GmbH (Австрия), Cyra Technologies (США), Callidus (США), Optech (Канада), MENSI (Франция) жатқызуға болады, соңғы кездері өзінің жаңа туындысын Leica (Швейцария) ұсынды.
Көптеген шығарылып отырған сканерлер барлық салаларда қолданыла бермейді. Олар конструктивтік ерекшеліктері мен техникалық көрсеткіштері жағынан арнайы бір объектілер класына ғана тиімді болуы мүмкін. Мысалы, олардың техникалық параметрлеріне сүйене отырып, интерьерлік түсірістерге Cyra Technologies (США), Callidus (США), ал жерасты тау-кен жұмыстары үшін Optech (Канада) сканерлерін ұсынуға болады. Архитектура және азаматтық құрылыстар үшін MENSI (Франция) сканерлері келеді. Лазерлік сканерлердің кейбір модельдері жоғарғы дәлдікті қажет етпеген жағдайда 2,5 км дейінгі аралықты түсіре алады. Дәлдігі жоғары түсірістерге Riegl Lazer Measurement Systems GmbH (Австрия) сканері жақсы келеді.
Схема түрінде сканердің жұмыс істеу принципін бірнеше негізгі бөлімге бөлуге болады: *
- өлшеу тұғыры, онда сәуле таратушы лазер мен қабылдағыш орналасқан;
- айналып тұратын призма - вертикаль жазықтықта сәуле шоғырының тең тарауын қамтамасыз етеді; *
-горизонталь айналымның іздеу жетегі (сервопривод); *
-компьютер (ішкі, сыртқы) - түсірісті басқару және деректерді жадқа жазуға арналған.
Лазерлік сканирлеумен шешілетін тапсырмалар:
Жобалау. Лазерлік сканирлеу деректерін әр түрлі толығымен салынбаған құрылыстарды немесе ғимараттарды қайта тұрғызу жобаларын құруда аса сенімділікпен қолданылады. Осы лазерлік сканирлеу жағдайларында күрделі өлшеу жұмыстары немесе аяқ баса алмайтын фасадтарды түсіру жұмыстары толығымен орындалмайды.
Деформациялық мониторинг. Түрлі цикл деректері бойынша құрылған модельдерді қабаттастыра отырып, іс жүзінде беткейдің кез келген нүктесінің мәні мен деформация (жарықшақ) бағыты есептеледі.
Көлемді есептеу. Тау-кен саласында және әр түрлі құрылыстарда, дәлірек айтқанда, таужыныстары мен пайдалы қазабалар үйінділері және көлік жолдары немесе құрылыстық оржолдардың көлемін анықтауға тура келеді. Осы аталмыш объектілердің көлемдерін анықтауда түсіріс жұмыстары орындалып, санаулы уақыт ішінде анықталатын көлемнің қателігі 1%-дан төмен мәнді береді.
Қайта жасау (реставрация). Күрделі беткей модельдерін ала отырып, реставратор өзіне қажетті модельді виртуальды түрде жалғастырып жасай алады. Әрине, бұл лазерлік сканердің толық мүмкіндігі емес. Технологияны өндіріске енгізу процесінде тапсырыс берушілердің сұраныстары артып, осы әдісті қолдану мүмкіндіктері артуда. Ал лазерлі сканирлеудің экономикалық жағынан өте тиімді, әрі ұтымды екені практикада айқын көрсетілуде. Осындай лазерлік технологияның бірі - ILRIS-3D.
Тау-кен саласы. Лазерлік сканер - карьердегі маркшейдерлік жұмыстардың тиімділігін арттырады. Бұл бұрғылау-аттыру жұмыстарынан кейінгі үйіндінің моделін тез алуға мүмкіндік береді. Сөйтіп, руда сапасын тиімді бақылауға мүмкіндік береді. Жалпы алғанда, карьералаңының, қазындылардың, жерасты жұмыстырының, оның ішінде шахта, туннель, инженерлік құрылыс және ғимараттардың үш көлемді топографиялық түсірісін тез арады жасайды.
Optech(ILRIS)-тің лазерлік сканирлеу жүйесі
Optech (Канада,Торонто) компаниясының жасап шығарған ILRIS-3D, ILRIS-36D, ILRIS-3DER, ILRIS-3DMC лазерлік сканерлері кеңістіктегі координаталар моделін құру мақсатында, объектіні жоғарғы жылдамдықта түсіруге арналған.
ILRIS-3D лазерлік сканирлеудің қолдану саласына тау-кен өндірісі, ландшафт және жер беткейі, энергетика, ескерткіштер мен мүсіндер, жол құрлыстары, т.б. жатады.
Лазерлік сканирлеудің түсіру процесінде бұрыш өлшенбейді, айнаның бұрылу бұрышын беріп, сол кезде сақтаушы құрылғы деректерді тіркейді. Сканирлеу тығыздығы қашықтыққа байланысты болғандықтан, ондаған мм-ге дейін жетеді.
Түсіріс нәтижесінде көптеген нүктелер жиынтығынан құралған және әрбір нүктенің Х,У,Н координаталары бар объектінің кеңістіктегі моделін аламыз. Әрбір нүктенің сипаттамасы - шағылған сәуленің қарқындылығының сандық түріндегі мәні болып табылады.
Шағылған сигналдың қарқынды мәні - объектідегі материал құрылымына, оның құрылысына, түсіне, т.б. байланысты. Көптеген нүктелермен бейнеленген объектінің кеңістіктегі моделін "нүктелер бұлты" деп атайды.
Арнаулы программа көмегімен түсірістен кейін алынған "нүктелер бұлтын" бір-бірімен беттестіріп біріктіреді. Біріктірілген "нүктелер бұлты" кез келген координата жүйесіне трансформацияланады. Алынған кеңістіктегі модельде әр түрлі геометриялық параметрлердің өлшеулерін орындауға (ара қашықтық, бұрыштар, диаметр, т.б.), кескін мен қима тұрғызуға болады.
Келесі кезең векторлық модельді құру болып табылады. Бұлкезде "бұлттар" нүктелерінің басында үшбұрыштарды құру әдісімен (триангуляциялық немесе полигональды модель) немесе осыған ұқсас (нүкте, вектор, жазықтық, цилиндр, сфера, т.б.) қолданады.
Осы жағдайда "нүктелер бұлты" дұрыс геометриялық денеден тұратын векторлық модельге ауыстырылады (құбырларды модельдеуде қолданылады).
Алынған деректерді AutoCad, ArcView, MicroStation программаларына экспорттап, пайдаланады. Әр түрлі уақытта алынған бір объектінің "нүктелер бұлтын" бір-біріне қабаттастырып салуға да болады.
ILRIS-3D деректерін өңдеуге арналған PolyWorks программасы, деректер өңдеуге арналған модульдерімен бірге болады. Бұл модульдер көлемі өте үлкен нүкте бұлттарымен жұмыс істеуге, редакциялауға және қарастыруға мүмкіндік беріп, кез келген форматта қажет көлемде сыртқа шығарады (экспорттайды).
ILRIS-3D сканер көмегімен 2004ж Киров қаласындағы ашық тау-кен карьері түсірілген. Алты бет (скан) бір қалыпқа қабаттастырылып, полигональды модель жасалаған.

Leica ScanStation, HDS6000, Leica ScanStation 2 сканерлері
Геодезиялық аспаптар жасау нарығында Leica Geosystems фирмасы үш бірдей лазерлік сканерді ұсынып, геодезиялық аспаптар саласында тағы бір стандарт жасалды. Барлық үш сканер өз аттарына ие болды, олар: ScanStation, HDS6000, ScanStation 2 немесе жоғарғы деңгейлі түсіріс. Жоғарғы қабілетті түсіріс - геодезистер мен инженерлерге арналған 3D лазерлі сканирлеу тапсырмаларын шешуде пайдаланылып, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.