三維掃描儀在風(fēng)機(jī)塔筒垂直度監(jiān)測中的應(yīng)用

1. 引言

風(fēng)電塔的維護(hù)檢測是風(fēng)電場管理的一項(xiàng)重要工作。風(fēng)機(jī)塔筒一般是高度為65米的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)，表面微小凹坑也可能導(dǎo)致塔筒局部彎曲；運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生由上至下“香蕉型”傾斜；另外長期往復(fù)的循環(huán)載荷也有可能造成地基變松，塔身傾斜，進(jìn)而對(duì)風(fēng)電機(jī)運(yùn)行造成損害。通常對(duì)風(fēng)電塔外形的檢測主要采用全站儀進(jìn)行測量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

利用三維激光掃描技術(shù)，可對(duì)風(fēng)機(jī)塔筒進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集，建立高精度三維立體模型，將整個(gè)風(fēng)電場所有風(fēng)機(jī)塔位的垂直度偏移量進(jìn)行匯總制圖和制表，準(zhǔn)確監(jiān)測風(fēng)機(jī)塔筒的傾斜程度，為風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行提供預(yù)警，避免風(fēng)機(jī)塔筒變形引起生產(chǎn)事故及經(jīng)濟(jì)損失，還可對(duì)電力高聳構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場生產(chǎn)工況下的狀態(tài)驗(yàn)證，進(jìn)一步提高電力勘測設(shè)計(jì)水平。

2. 風(fēng)電塔三維激光掃描應(yīng)用

2.1 流程圖

2.2 三維激光掃描外業(yè)實(shí)施

1） 測量設(shè)備：Trimble TX8三維激光掃描儀

2） 測站數(shù)： 6站

3） 拼接方式：基于目標(biāo)球（靶標(biāo)）的點(diǎn)云拼接

4） 拼接精度：1.8mm

5） 外業(yè)時(shí)間：40分鐘

2.3 三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

2.3.1點(diǎn)云配準(zhǔn)（拼接）

TX8掃描數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)為Trimble RealWorks（簡稱TRW）可識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)工程文件（由.rwi測站文件夾和.rwp快捷方式組成的文件），從64G高速存儲(chǔ)優(yōu)盤（USB3.0）中將掃描工程文件拷到工作站中，雙擊.rwp快捷方式打開工程文件。文件第一次打開時(shí)，會(huì)進(jìn)入配準(zhǔn)模塊，首先保存工程，在配準(zhǔn)菜單下選擇“自動(dòng)提取目標(biāo)并配準(zhǔn)”，等待配準(zhǔn)完成。并生成配準(zhǔn)報(bào)告。

2.2.3 點(diǎn)云提取

配準(zhǔn)完成后，需將點(diǎn)云提取出來。

2.2.4 模型建立

進(jìn)入“辦公室測量”模塊，此模塊包含了豐富的工具可以讓我們快速創(chuàng)建出需要的各種成果。建立模型，提取中軸線，對(duì)比分析。

2.4結(jié)果分析

根據(jù)掃描數(shù)據(jù)擬合的中軸線，與中垂線做對(duì)比，得出下表。

3. 總結(jié)：

三維激光掃描結(jié)果可以用來驗(yàn)證實(shí)際建成的結(jié)構(gòu)的幾何缺陷以及傾斜狀態(tài)等信息，并可以進(jìn)一步基于三維激光掃描技術(shù)開發(fā)進(jìn)行其他風(fēng)電塔檢測項(xiàng)目，如對(duì)塔筒三維數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)圖紙的對(duì)比，進(jìn)行不同高度處半徑設(shè)計(jì)值對(duì)比等。