Измерение объёмов зерна на крытых складах и в «рукавах» в Самарской области

Специалистами инженерного предприятия «НГКИ» было проведено точное определение объёмов зерна, хранящегося на крытых складах и в специальных полиэтиленовых «рукавах» (silobags) непосредственно в поле. Обмерные работы были осуществлены методом лазерного сканирования двумя 3D системами Leica RTC360 для целей аудита и учёта количества остатков зерна на хранении в Самарской области. Заказчиком всего комплекса работ выступил крупный агрохолдинг, проводящий инвентаризацию складских запасов зерна.

Лазерное сканирование на нескольких локациях хранения зерна было проведено двумя бригадами наших инженеров по причине достаточно большой удалённости этих локаций друг от друга для целей сокращения времени на полевой этап работ.

Аудиторы крупных сельскохозяйственных холдингов проводят аудит объёма хранящегося урожая после окончания его закладки в конце года и перед новым урожаем в середине лета. Зерно хранится в силосах, напольных крытых складах или в «рукавах» (silobags) непосредственно в поле. В данном случае нашим инженерам было необходимо определить объёмы зерна на хранении в двух удалённых друг от друга локациях на напольных складах и в «рукавах».

Определение объёмов хранения зерна на крытых напольных складах

Определение объёмов зерна в буртах на напольных крытых складах является самой стандартной и не очень сложной задачей, поскольку кучи зерна на таких обычных складах сложены навалом. В данном случае производится лазерное сканирование и 3D моделирование буртов зерна, затем строится отсчётная плоскость. При производстве обмеров насыпей (буртов) сельскохозяйственной продукции отсчётная плоскость (это подстилающая поверхность, на которой находится насыпь), всегда скрыта от средств измерений, поэтому отсутствует возможность построения её точной трёхмерной модели по результатам измерений. Также, как правило, отсутствует и возможность проведения обмеров и построения точных моделей поверхностей, ограничивающих насыпи с разных сторон.

Так как для подсчёта объёма насыпи необходима замкнутая со всех сторон 3D модель насыпи, то для недоступных для обмеров поверхностей, ограничивающих данную насыпь, обязательно получить 3D модели этих ограничивающих поверхностей на основании обмеров их частей, доступных для измерений, и решений о форме и ориентации частей данных поверхностей, скрытых от средств измерений. Решения же о геометрической форме, ориентации и размерах таких скрытых поверхностей могут быть получены инженерами из проектной документации складов, а при отсутствии документации форма подстилающей поверхности (пола) принимается как плоскость, которая строится методом интерполяции между доступными для обмеров участками.

По построенным в результате обработки данных трёхмерного лазерного сканирования обмерным 3D моделям каждого бурта с зерном производится подсчёт объёма зерна в каждой куче. Однако, поскольку учёт на сельскохозяйственных предприятиях ведётся в массе, а полученные нами результаты являются объёмом, для пересчёта объёма в массу использовуется коэффициент натурной плотности пшеницы.

Определение объёмов хранения зерна в рукавах непосредственно в поле

При наличии ограничений по объёмам хранения урожая в крытых напольных складах или в силосах элеваторов, зерно часто хранится в «рукавах» прямо в поле.

Рукава для хранения зерна, или silobags (силобеги), предназначены для длительного хранения урожая прямо в поле. По сути, это полиэтиленовые мешки диаметром 1–3 метра с практически неограниченной длиной. В них с помощью специального оборудования засыпается зерно, после чего рукав герметично закрывается с двух торцов.

Важная особенность таких рукавов для зерна — это бескислородная среда, которая консервирует продукт и позволяет обходиться без вентиляции.

Как и в случае с напольными складами, при определении объёмов зерна в таких рукавах из полиэтиленовой плёнки, производится лазерное сканирование этих рукавов, а затем строится отсчётная плоскость, которая формируется путём построения её триангуляционной (mesh) 3D модели с использованием точек сканирования, фиксирующихся в местах соприкосновения рукава с поверхностью земли по всему контуру соприкосновения.

По построенным в результате обработки данных трёхмерного лазерного сканирования обмерным 3D моделям каждого рукава с зерном производится подсчёт объёма зерна для каждого из них.

Поскольку учёт в агрохолдингах ведётся в массе, а полученные нами результаты являются объёмом, то для пересчёта объёма в массу используется значение натурной плотности пшеницы. При этом нужно учитывать, что если на складах хранения в буртах зерно хранится навалом, то в подобных рукавах непосредственно в поле зерно набивается очень плотно, поэтому для пересчёта объёма в массу зерна в рукавах необходимо применять коэффициент уплотнения.

Лазерное сканирование и определение объёмов хранения зерна

3D лазерное сканирование напольных складов и расположенных в поле полиэтиленовых рукавов с зерном для целей определения объёмов хранения зерна было выполнено 3D системами Leica RTC360 двумя нашими специалистами в составе двух разных аудиторских бригад.

Трёхмерный лазерный сканер Leica RTC360 — высокоточный прибор, дающий возможность в автоматическом режиме проводить до 2 миллионов измерений в секунду, при этом точность каждого единичного измерения для определения пространственных координат составляет 1 мм.

Важной особенностью этого 3D сканера является автоматическое выравнивание точно по горизонту на аппаратном уровне. Сам лазерный сканер может быть наклонён физически, а результаты измерений всё равно получаются точно выравненными по горизонту. Эта функция очень сильно экономит время при перестановке 3D сканера.

Полевой этап, на котором было осуществлено лазерное сканирование напольных крытых складов и рукавов с зерном непосредственно в поле, занял один день работы двух наших инженеров в составе двух аудиторских бригад в разных и достаточно сильно удалённых друг от друга локациях.

На камеральной стадии работ, на который было затрачено ещё три рабочих дня, нашими специалистами по данным выполненного лазерного сканирования были построены точные обмерные модели буртов зерна на складах и рукавов с зерном в поле. Затем был произведён подсчёт объёмов хранения в каждой куче и в каждом рукаве. Также Заказчику был предоставлен подробный отчёт о всей выполненной работе и акт с результатами вычисления объёмов продукции.

Заказчик остался крайне доволен оперативностью выполнения задачи и точностью полученных результатов.

Преимущества лазерного сканирования при измерении объёмов сыпучих материалов

Целесообразность применения технологии 3D лазерного сканирования при выполнении данных видов работ основана на её уникальных возможностях. Среди отличительных особенностей метода 3D сканирования следует отметить три основных:

— полная реализация принципа дистанционных измерений с широчайшим набором возможностей для дальнейшей компьютерной обработки результатов измерений, что даёт возможность значительно снизить трудозатраты, повысив эффективность и сделав работу более безопасной;

— полнота получаемой информации превышает все ранее реализованные методы, поскольку высочайшие точность и подробность результатов проведённых измерений позволяют адекватно отображать объекты даже самой сложной «нематематической» формы и практически неограниченно расширяет сферу применения технологии;

— непревзойденная скорость работы, при которой информация об объекте в виде точечной 3D модели собирается за считанные минуты, предоставляя уникальную возможность оперативного контроля.

Инженерное предприятие «НГКИ» обладает большим многолетним опытом проведения обмерных работ по точному определению объёмов хранения сыпучих материалов для целей аудита и инвентаризации складов сырья. Сотрудники нашей компании при выполнении съёмки применяют современную технологию лазерного сканирования, которая даёт возможность детально обмерить и отразить форму бурта или же поверхности кучи сыпучего материала на складах или в силосах, а после этого рассчитать необходимые объёмы с минимальной погрешностью. Подробное описание всех видов выполняемых нами работ в этом сегменте рынка вы сможете найти на следующей странице в разделе «Услуги» нашего сайта:

— «Точное измерение объёмов сыпучих материалов и инвентаризация складов сырья».