Выполненные проекты компании «НГКИ»
3D лазерное сканирование и трехмерное моделирование трех разрушенных гидроагрегатов при восстановлении Саяно-Шушенской ГЭС

3D лазерное сканирование и трехмерное моделирование трех разрушенных гидроагрегатов для восстановления Саяно-Шушенской ГЭС после аварии

Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» провели работы по наземному трехмерному лазерному сканированию трех разрушенных в результате аварии гидроагрегатов и окружающей их части машинного зала Саяно-Шушенской ГЭС. По результатам лазерного сканирования была построена цифровая 3D модель и подготовлен полный комплект обмерных чертежей.
Вид деятельности: выполнение обмерных работ и инженерных изысканий на объектах промышленности и энергетики.
Цель проекта: получение в крайне сжатые сроки актуальных данных о реальном состоянии машинного зала и разрушенных гидроагрегатов с учетом всех деталей и повреждений.
Результаты: трехмерная модель трёх гидроагрегатов и окружающей их части машинного зала электростанции;
комплект обмерных чертежей.
Объем работ: количество поврежденных гидроагрегатов — 3.
Продолжительность: полевой этап — 5 дней;
обработка — 45 дней.
Ресурсы: полевой этап — 3 сотрудника;
обработка — 3 сотрудника.

В жизненном цикле любого промышленного объекта проектирование является очень важным этапом. От него зависит правильность строительства и монтажа, безопасность и экономическая целесообразность решений. Для разработки проектов реконструкции проектировщикам необходимы рабочие обмерные чертежи, содержащие полную и предельно актуальную информацию о текущем состоянии промышленного объекта, в том числе геометрические параметры его сложных узлов и деталей. Все это вызывает необходимость производства большого объема инженерно-геодезических работ по детальной съемке и составлению подробных информативных чертежей.

Вид на Саяно-Шушенскую ГЭС со стороны нижнего бьефа. Фотография сделана до аварии 2009 года

На детальную съемку каждого сложного промышленного объекта посредством традиционных геодезических приборов могут быть затрачены месяцы или даже годы. При этом информативность полученных рабочих чертежей может быть недостаточной для проектировщика ввиду сложной конфигурации объекта, наличия каких-либо труднодоступных мест для геодезической съемки, недостатка времени.

К сожалению, на промышленных предприятиях и сложных технологических объектах порой возникают непредвиденные ситуации, которые серьезно нарушают или же полностью парализуют их работу — аварии и техногенные катастрофы. Последствия этих катастроф могут причинять различный по своему масштабу ущерб как для самих объектов, так и для окружающих их территорий.

Разрушенный в результате катастрофы 2009 года машинный зал СШГЭС с гидроагрегатом №2 на переднем плане

Крупнейшая по своим масштабам техногенная катастрофа произошла на Саяно-Шушенской ГЭС. В результате работа станции по выработке электроэнергии была приостановлена, а последствия этой аварии весьма серьезно отразились на социальной и экономической сферах целого региона. Масштаб разрушений на ГЭС был настолько велик, что глава Министерства по чрезвычайным ситуациям (МЧС) России Сергей Шойгу, срочно прибывший на разрушенную станцию, сравнил эту аварию по степени мощности и разрушительной силе с катастрофой на Чернобыльской АЭС в 1986 году.

Работы по восстановлению ГЭС начались практически сразу после аварии. На первом этапе работ основной задачей являлось восстановление энергоснабжения гидроэлектростанции и разбор образовавшихся завалов в машинном зале, в том числе демонтаж наиболее пострадавших гидроагрегатов, среди которых особую сложность представлял собой демонтаж остатков гидроагрегата №2, который в результате аварии был практически вырван напором воды.

Вывороченный из шахты гидроагрегат №2 СШГЭС, наиболее сильно пострадавший в результате аварии

У проектировщиков возникла острая необходимость в получении актуальных данных о реальном состоянии машинного зала и поврежденных гидроагрегатов ГЭС с учетом всех деталей и разрушений, причем в весьма сжатые сроки. Такую информацию можно довольно легко и оперативно получить, имея точную трехмерную модель объекта, построенную по результатам данных лазерного сканирования.

Работа по созданию трехмерной модели была поручена инженерной компании «НГКИ», которая имеет большой опыт лазерного сканирования сложных промышленных и высокотехнологических объектов. Специалистами нашей компании были проведены работы по лазерному сканированию трех поврежденных гидроагрегатов станции и окружающей части машинного зала, а также построена цифровая трехмерная модель и подготовлен полный комплект точных обмерных чертежей. При этом съемке и моделированию подлежали все объекты крупнее 20 см.

Лазерное сканирование разрушенных гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС производится сканером Leica HDS6100

Трехмерное лазерное сканирование разрушенных гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС производилось при помощи высокоточной сканирующей системы Leica HDS6100. В результате были получены уникальные материалы — облако точек плотностью 10 мм (то есть, расстояние между соседними точками составляло 10 мм). Ни одним традиционным средством измерения такого результата достигнуть невозможно. Кроме того, на облаке точек были также отображены труднодоступные объекты, в том числе шахты гидроагрегатов и участки, заваленные обломками металла и бетона.

3D моделирование по результатам выполненного лазерного сканирования осуществлялось в программном комплексе Trimble RealWorks Survey, который является одним из самых мощных и распространенных во всем мире программных продуктов для таких целей. Трехмерное моделирование производилось нашими специалистами в реальных размерах методом вписывания в облако точек векторных примитивов.

Слева направо: фото гидроагрегата №2, сшитое облако точек, облако с наложенной моделью, 3D модель

Одной из проблем, возникшей перед инженерами компании «НГКИ», являлось построение модели с учетом реальных деформаций, полученных в результате аварии. Данная проблема была успешно решена с помощью комбинирования программных комплексов Trimble RealWorks Survey и Autodesk AutoCAD.

В программном обеспечении Trimble RealWorks Survey специалистами нашей компании осуществлялось трехмерное моделирование с помощью вписывания в облако точек стандартных примитивов (конусы, цилиндры, многоугольники различной формы, торы); деформированные объекты были смоделированы поверхностями, плоскостями и линиями. Приведение модели в окончательный вид осуществлялось в программном обеспечении Autodesk AutoCAD. С помощью инструментов программы из объектов, созданных в RealWorks Survey, были получены тела сложной геометрической формы — деформированные детали и узлы гидроагрегатов. В результате в AutoCAD нами была получена уникальная 3D модель объекта с его реальными геометрическими параметрами.

План и разрез разрушенного гидроагрегата №2, построенные по результатам 3D лазерного сканирования СШГЭС

В результате произведенных камеральных работ проектировщикам была предоставлена качественная и достоверная модель, позволяющая разрабатывать разнообразные технологические решения. Построенная нашими специалистами по данным выполненного наземного лазерного сканирования трехмерная модель позволила создать планы и разрезы трех гидроагрегатов в системе координат Саяно-Шушенской ГЭС с простановкой проектных осей, размеров элементов и отметок.

Предоставленные нашим предприятием отчетные материалы полностью удовлетворили всем требованиям Заказчика. По мнению Заказчика, полученная трехмерная модель позволила полностью актуализировать рабочую документацию по реконструируемому объекту. Полевые работы на объекте заняли пять рабочих дней, камеральная обработка была выполнена в общей сложности менее чем за полтора месяца.

Общий вид трехмерной модели разрушенного в результате аварии гидроагрегата №2 Саяно-Шушенской ГЭС

Со статьей «Лазерное сканирование и построение 3D моделей разрушенных гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС», которая была написана и опубликована в 2009 году и посвящается данному проекту, выполненному нашей компанией, вы можете ознакомиться в разделе «Публикации».

Специалисты инженерной компании «НГКИ» имеют богатейший опыт проведения инженерно-геодезических изысканий в различных отраслях промышленности и энергетики с применением технологии лазерного 3D сканирования, которая позволяет существенно снизить затраты на получение точной и актуальной информации о предприятии. Трехмерное лазерное сканирование дает возможность быстро, с высокой точностью и подробностью определить все фактические размеры и реальное расположение строительных конструкций и монтируемого оборудования, наложить результаты измерений на проектную модель объекта и определить отклонения от проектных значений. По полученным итоговым результатам выполненных обмерных работ наши сотрудники составляют точные обмерные чертежи объектов или же выполняют 3D моделирование — в зависимости от поставленной Заказчиком задачи. Обмерные работы и инженерные изыскания на объектах промышленности и энергетики являются одними из основных видов деятельности «НГКИ».

Изображения:
Сшитое облако точек разрушенного гидроагрегата №2 Саяно-Шушенской ГЭС, полученное в результате лазерного сканирования объекта Облако точек лазерного сканирования, наложенное на построенную трехмерную модель гидроагрегата №2 Саяно-Шушенской ГЭС Трехмерная модель разрушенного гидроагрегата №2 Саяно-Шушенской ГЭС, построенная по данным 3D лазерного сканирования
© 2001 – 2017. Инженерная компания «НГКИ».
Официальное интернет-представительство.
Контактная информация:
тел.: 
+7 (495) 60-20-100
эл. почта: 
Официальные представительства
компании «НГКИ» в социальных сетях:
«НГКИ» в Твиттере
«НГКИ» Вконтакте
«НГКИ» в Facebook

Трехмерное лазерное сканирование и обмерные работы, топографо-геодезические работы, инженерные изыскания

Внедрение технологии построения 3D-моделей и подготовки исполнительной документации зданий, сооружений и оборудования по результатам трехмерного лазерного сканирования в практику проектирования, строительства, реконструкции и управления объектами гражданского и промышленного строительства.
Наш официальный канал на YouTube
Каталог Строительных Фирм
Разработка и контент
сайта: Trio-R Alliance.
При использовании любых материалов с ресурса ссылка на сайт www.ngce.ru обязательна!
Срочная вакансия
Приглашаем на работу молодых специалистов или студентов-дипломников со знанием основ геодезии, желающих освоить самые передовые технологии 3D лазерного сканирования и моделирования.
Позвоните нам сами или оставьте свой номер телефона в поле ниже, и мы свяжемся с вами: