實現智能制造,是鋼鐵企業的共同愿景。
廠區內各生產系統、設備的信息缺乏統一標準和集成平臺;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……對許多傳統鋼廠而言,受信息孤島嚴重、數據采集分散、三維建模精度不足等因素影響,實現“智造”并非易事。
為消除酒鋼鋼鐵產業板塊信息共享“碎片化”和“孤島化”問題,2024年以來,工程技術公司全力開展“三維數字鋼廠信息采集及數字底座建設應用技術研究”項目,將前沿技術與實際工作緊密結合,建立并完善高效的管理和運行機制,開展外業數據采集、三維精細建模、二三維數據處理入庫等工作,為集團公司土地、總圖和管網等系統建設提供了精準數據支撐,為企業創造了可觀的經濟效益。
直面問題·找準切入點
記者了解到,在項目實施前,工程技術公司僅掌握全站儀、GNSS-RTK等傳統測繪方法,無法為環境復雜、占地面積大、布局分散的廠區提供完整且精準的數據支撐。
“建立廠區基礎測量控制網是測繪工作的基礎。傳統測繪方式效率較低,且二維矢量地理數據結構復雜、數據儲存和更新成本較高。因此,利用傾斜攝影測量和三維激光掃描技術進行測繪至關重要。”工程技術公司相關技術人員介紹道。
結合廠區測區復雜、面積大的特點,項目組首先對測區周邊原有基準控制點進行聯測,將基準控制成果引測到測量區域,在測量區域建立平面控制網和高程控制網,高效埋設了四等GNSS控制點6個、一級導線控制點13個,保證了測繪精度,為后續地形圖測繪等工作構建起穩定可靠的空間基準框架。
地形圖測量繪制完成后,項目組依據二維數據入庫規范,對地形圖中地物CASS碼、線型及圖層、文字排列等信息進行逐一檢查和處理,將一類地物分圖層存儲后統一進行賦值,并將匯總的編碼制作成標準編碼表。此外,建立“二級、三級質檢制度”,最終高效完成標準化地形圖處理工作。
齊心協力·攻克關鍵點
項目組成員張建平提出利用全站儀、測距儀、RTK和三維激光掃描儀相結合的方式進行測量,提高地形圖外業測圖的效率;王帥提出采用地理數據庫作為空間數據管理引擎,按照數據庫、要素集、要素類三層結構組織進行數據入庫;蘇逸睿提出采用“坐標校正”和“疊加校正”相結合的方式進行三維激光掃描,保證掃描成果拼接后成為一個整體,具有相對和絕對的位置關系……
測繪過程中,項目組成員深入調研廠區實際情況,克服地形復雜、工業設備干擾等重重困難,結合激光掃描、無人機測繪、物聯網傳感器等先進技術,開發出一套多源異構數據采集系統,順利完成對鋼廠建筑、設備、管線等全要素的精準采集。
每日數據采集后,技術人員還會對拍攝的數據進行集中匯總、分組和編號,并進行檢查,確保每一組數據精準無誤,經得起推敲。
通過不斷優化算法和架構,最終,技術人員成功攻克了數據融合、三維模型輕量化、系統兼容性等關鍵技術難題。
成果轉化·打造創效點
突破復雜情況下鋼鐵企業三維測繪和數據處理技術瓶頸,成功將三維可視化技術應用到酒鋼信息系統建設中,充分發揮了全站儀、GNSS-RTK、航空攝影測量各自優勢,填補了企業在三維測繪技術領域的空白……提及項目實施后的收獲,項目組成員津津樂道——
項目技術成果具有較好的延展性與通用性,能夠為地形圖修測補測、礦山傾斜攝影模型更新等專業需求,提供覆蓋數據采集、處理、建模等全流程的優質服務。
通過構建三維建構筑物模型,將三維建構筑物模型庫與GIS系統集成,確定了三維地形中的資產位置,解決了資產清理效率低、管理成本高的技術問題。
地形圖測繪工作效率大幅提升:對于遮擋嚴重的復雜區域,采用三維激光掃描技術,實現了數據量由單點到點云過程的轉變,外業工作時間縮短60%、數據處理時間縮短50%;對于簡單區域,采用RTK與無人機航測相結合的方式,測繪效率提升了3倍以上……
項目完成后,工程技術公司加快推進成果轉化,成功實施嘉東料場測繪任務、承接了選礦廠尾礦庫安全隱患治理項目地形圖測量等多個項目,實現了傳統二維測繪技術向三維測繪技術的跨越升級,為工程規劃、資源管理、安全監測等領域提供了更精準、更直觀的地理信息數據。
(關鍵字:酒鋼集團)