رسانه تخصصی بیمانا

مدیریت طرح، ساخت و بهره برداری پروژه های عمرانی

    امروز  پنج شنبه ۲۴ آبان ۱۳۹۷  

Bimana

ویژه های خبری

|
ارائه شده در تاریخ : ۱۱ شهریور ۱۳۹۷
تعداد بازدید: 156 نظرات:۰

فناوری استفاده از اسکن لیزری راهی سریع و آسان برای جمع‌آوری اطلاعات بسیار دقیق از شرایط محل کارگاه است. در این مقاله به برخی از مزایای این روش برای استفاده در فرآیند مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) پرداخته شده است. همچنین فرآیند اسکن لیزری توضیح داده شده و به چگونگی ایجاد ابرنقاط که می‌توانند برای ساخت و ارائه مدل‌های سه‌بعدی بکار روند، پرداخته می‏‌شود.

بیمانا: اسکن لیزری مزایای بسیاری برای نقشه‌برداری ساختمان‌های موجود دارد. اسکن لیزری روشی سریع و در عین حال دقیق برای ثبت داده‌های سه‌بعدی به نام ابر نقاط است. پس از این است که می‌توان از تصویر ابر نقاط در ساخت مدل سه‌بعدی کمک گرفت تا به فرایند طراحی، اخذ تصمیمات بهتر یا ارزیابی پیشرفت در پروژه یاری رساند.

اسکن لیزری چیست؟

laserscan_1500

فناوری ریدا (RIDA) که لیدار (LIDAR) هم خوانده می‌شود، بیشتر به اسکن لیزری سه‌بعدی معروف است و از جمله فناوری‌های بدون تماس به شمار می‌رود که در آن شکل اشیاء فیزیکی با استفاده از پرتو نور لیزری به‌صورت دیجیتالی ثبت شده و به این شکل “ابر نقاط” تشکیل می‌شود.
مبنای عملکرد اسکن لیزری ارسال یک پرتو نور یا پالس لیزری با سرعت زیاد است که پالسهای منعکس شده توسط یک حسگر خاص اندازه‌گیری می‏‌شود. اسکن لیزری بطور خودکار حول محور عمودی خود می‌چرخد و توسط عامل دیگری میله مذکور به سمت بالا و پایین حرکت داده می‏‌شود. نتیجه، حرکت سریع میله در سراسر ناحیه دلخواه است. وقتی که پرتو نور لیزری با اشیاء یا مواد برخورد می‌کند، اسکنر موقعیت آن‌ها در نسبت به اسکنر ثبت می‌کند. ثبت موقعیت‌ها بر اساس زمانی که در هر پالس صرف طی مسیر می‏کند، صورت می‌گیرد.
با این فرض که نور با یک سرعت ثابت و مشخص حرکت کند، اسکنر به آسانی می‌تواند فاصله بین پویشگر و شیء را محاسبه کند. علاوه بر آن، داده‌های زاویه افقی پویشگر چرخشی و همچنین زاویه متناظر عمودی تجهیز نیز ثبت می‌شوند. نتیجه، مختصات متناظر X، Y و Z برای هر “نقطه” است. به محض اینکه دستگاه شروع به کار می‌کند این نقاط ساخته می‌شوند و همانطور که نقاط بیشتری بدست می‌آیند یک نمایش سه‌بعدی دقیق از ناحیه‌ای که در حال اسکن شدن است، پدیدار می‌گردد. به دلیل آنکه نور لیزری توسط پویشگر ساطع می‌شود تنها می‌تواند در یک خط مستقیم حرکت کند و ضروری است تا تعداد زیادی اسکن از طیف وسیعی از موقعیت‌ها انجام پذیرد تا میدان دید کامل شود. افزودن نقاط بیشتر به ابرنقاط وضوح اسکن را افزایش می‌دهد. همچنین می‌توان عکس‌ها را با داده‌های اسکنر یا منابع سیستم‌های مختصات جغرافیایی ادغام نمود.
اسکنرهای لیزری قادرند میزان بسیار زیادی از داده‌ها را در زمانی اندک ثبت کنند. بنابراین قبل از شروع کار خود در محل کارگاه بهتر است از میزان اطلاعات مورد نیاز جهت جمع‌آوری اطمینان حاصل شود.
روشن بودن این امر از ابتدای کار به شما یاری می‌کند تا ناحیه مناسب جهت انجام فرآیند اسکن و نیز اهداف مورد نظر جهت اسکن شدن را تعیین نموده و به یک جمع‌‏بندی منطقی رسید چراکه این کار باعث صرفه‌جویی در زمان و حجم کار انجام می‌شود.

چه نوعی از اسکنرهای لیزری قابل استفاده‌اند؟

انواع مختلفی از اسکنرها وجود دارند، اما همه آن‌ها بر اساس یک اصول پایه عمل می‌کنند. اسکنرهای لیزری قابل استفاده درفواصل مختلف و منطقی را دارند. اسکنرها این توانایی را دارند که اشیاء بسیار کوچک یا سطوح دارای جزئیات را که از فاصله کمتر از نیم متر قابل مشاهده‌اند را، پوشش ‌دهند. بعضی از اسکنرها در محدوده‌ای بین ۲۰ متر تا ۲ کیلومتر با‏ دقتی از چند میلی‏متر تا ۱۰۰ میلی متر می‌‏توانندکار ثبت داده‌ها را انجام می‌دهد.
اسکنر هوایی نمونه دیگری است که عموماً با کمک یک بالگرد به کار گرفته می‌شود. البته طبیعی است که میزان دقت این نوع از اسکنرها به علت استفاده از آنها در ارتفاع کاهش می‌یابد.
اغلب اسکنرهای مدرن نسبتاً کوچک و سبک وزن بوده و به سادگی می‌توانند به یک سه پایه استاندارد نصب شوند. با توجه به شرایط کارگاه و مقیاس کار در دست، یک نفر بسادگی می‌تواند این اسکنرها را اداره کند.

چگونه می‌توان از داده‌های بدست آمده از روش اسکن لیزری استفاده کرد؟

laser_scan

داده‌ها را می‌توان از اغلب اسکنرها با اتصال آنها به کامپیوتر شخصی (PC) و یا با ذخیره آنها در یک کارت حافظه USB استخراج نمود. سپس می‌توان این داده‌های اسکن شده خام را در یک برنامه نرم‌افزاری برای تحلیل و مدلسازی وارد نموده و مورد ارزیابی قرار داد. وارد نمودن داده‌های خام برای بررسی و تنظیمات اولیه می‌تواند کار سختی باشد و ممکن است از وجود یک متخصص برای حصول اطمینان از اینکه همه چیز بطور صحیح گردآوری شده بهره گرفته شود. شرکت‌هایی که خدمات اسکن ارائه می‌دهند را می‌توان بسادگی بصورت آنلاین یافت.
داده‌های اسکن شده لیزری را (به محض تنظیم) می‌توان بسادگی به نرم‌افزارهای مبتنی بر فناوری بیم نظیر رویت (Revit) یا نرم‏‌افزارهای بیم (BIM) متعلق به بنتلی (Bentley) وارد نمود. اکثر این نرم‌افزارها از طریق افزونه‌ها یا همان پلاگین‏‌های (plug-in) مربوط به این فرآیند که یک موتور ابر نقاط را در اختیار کاربران قرار می‏‌دهند. به این ترتیب ابر نقاط متعلق به المان‌های مختلف سطوح، ساختمان‌ها و متعلقات به محض وارد شدن نگهداری و بررسی می‌شوند.

مزایای اسکن لیزری چیست؟

اسکن لیزری طراحان، مدیران پروژه و پیمانکاران را قادر به استفاده از اطلاعات حاصله در مورد شرایط موجود پروژه از مرحله ابتدایی تا مراحل پایانی کار و به عبارت بهتر در سراسر پروژه می‌سازد. این کار به آن‌ها برای اخذ تصمیمات بهتر یاری می‌رساند. از دیگر مزایای اسکن لیزری صرفه‌جویی اساسی در زمان است. باید اذعان داشت که در روش‌های نقشه‌برداری سنتی زمان بسیار بیشتری صرف می‌شود. بنابراین با انتخاب اسکن لیزری می‌توان بطرز چشمگیری میزان داده‌های بیشتری را در زمان بسیار کمتری گردآوری نمود. این سرعت بدین معناست که در حداقل زمان می‏‌توان داده‌های نقشه‌برداری را جمع‌آوری نموده و با افراد متخصص در تیم پروژه که نیاز بسیار فوری به آن داده‌ها دارند، به اشتراک گذاشت. بدین صورت تیم پروژه قادر می‌گردد که با فرآیند طراحی، دامنه اجرایی پروژه یا بررسی پیشرفت در کارگاه، در ارتباط باشد.
از دیگر مزایای اسکن لیزری ارائه کامل‌تر، دقیق‌تر و بهتر ساخت خارج از کارگاه و اعمال تغییرات کمتر در محل کارگاه است. اسکن لیزری همچنین ضرورت بازدید مجدد کارگاه را کاهش داده و یا بطور کلی آن را رفع می‌سازد که این امر باعث می‌شود تا پروژه سریع‌تر و بصورت باصرفه‌تر انجام شود.

اسکن لیزری در طی جدول زمانی پروژه

در اینجا به ذکر برخی از مزایای عمده اسکن لیزری در مراحل کلیدی پروژه می پردازیم.

مرحله پیش از ساخت

اینکه ساختمان‌ها را حتی قبل از آنکه ساخته شوند بتوان به‌صورت مجازی تجسم نمود، شما را قادر می‌سازد که روش‌ها را بررسی نموده و به تأثیرات کامل تصمیمات اخذ شده حتی قبل از اینکه کلنگی به زمین بخورد پی‌ببرید.
یک اسکن لیزری پیش از مرحله ساخت نیز می‌‌تواند تصویر دقیقی از محلی که ساختمان در آن قرار می‌گیرد را ارائه دهد. به این ترتیب این راهکار مانع از غافلگیری‌های پردردسر احتمالی پروژه از مرحله طراحی تا ساخت‌ می‌شود.
اسکن لیزری عملاً بصورت قابل توجهی باعث صرفه‌جویی زمان و هزینه می‌گردد و در شرایط سخت کارگاه‌های ساخت، پتانسیل‌های قابل توجه خود را دارد. این فناوری در شرایطی سخت نظیر نواحی ناپایدار و غیرقابل دسترس، مناطق زیرزمینی و بروز مشکلات دسترسی یا خطرات دیگری که فرد هنگام نقشه برداری با آن روبروست، می‌تواند کارگشا باشد.

مرحله ساخت‌و‌ساز

فناوری استفاده از اسکن لیزری در مراحل مختلف ساخت‌و‌ساز مزایای زیادی را ارائه می‌دهد. به‌‏ویژه توانایی بررسی سریع پیشرفت پروژه با مقایسه طرح‌ها و نقشه‌های اولیه بوسیله مدل‌های سه‌بعدی توسط این فناوری وجود دارد. همچنین وقتی نوبت به فرآیند کنترل کیفی می‌رسد، این اسکن‌ها بسیار ارزشمند خواهند بود.

مرحله پس از ساخت

اسکن لیزری به سرعت می‌تواند داده‌ها را برای یک مدل چون‏‌ساخت ارائه دهد. همچنین داده‌های بسیار ارزشمندی برای مدیریت اداره و نگهداری ساختمان و نوسازی یا تخریب ساختمان‌ها به دست خواهد آمد.

The-point-cloud-obtained-by-laser-scanner-survey

دیگر موارد استفاده از اسکن لیزری کدام است؟

تنها معماران نیستند که به دنبال بهره‌گیری از فناوری اسکن لیزری هستند. این فناوری همچنین برای ارائه تحلیل قضایی از حوادث یا صحنه‌های جرم و جنایت بسیار ارزشمند است. در حقیقت با استفاده از این فناوری در هرکجا، یک تصویر با داده‌های غنی می‌تواند به‏‌سرعت ثبت گشته و سپس تحلیل شود.
به زبان دیگر موارد استفاده از اسکن لیزری بی‌شمارند. این موارد می‏‌تواند شامل طیف وسیعی نظیر مدیریت جنگل‌داری، مدلسازی سیل، مدلسازی آلودگی، مدیریت ساحلی و نقشه‌برداری و طراحی عمومی می‌گردد.

اسکن لیزری در ایران

این فناوری در کشورمان نیز می‌تواند کاربست گسترده‌ای پیدا کند. از این رو بیمانا تمایل دارد تا تجارب شما همکاران محترم را در مورد استفاده از اسکن لیزری در پروژه‌های گوناگون در ایران را بداند. اینکه در چه پروژه‌هایی از مزایای اسکن لیزری بهره‌مند شده‌اید؟ مراحل استفاده از آن تا چه حد آسان (یا سخت) بودند؟ مزایای اصلی این فناوری چیست؟ چه آموزه‌هایی در طول مسیر کسب کردید؟ مایلیم تا این ویژگی‌ها را با برخی مطالعات موردی واقعی دنبال نماییم. با ما تماس بگیرید تا اندیشه‌های خودتان را با ما تقسیم نمایید و در مورد پروژه‌هایتان به ما بگویید.
شما می‌توانید تجربیات خود را از طریق ایمیل info@vdc-bimana.com و یا کانال تلگرامی BimanaJournal با ما در میان بگذارید.

دیدگاهتان را بنویسید