|
地下管网：城市排涝防灾的生命线随着城市化进程的加快，城市基础设施建设成为了国家和各地政府的重点工程。其中，城市排水管道作为保障城市正常运行和居民生活品质的基础设施之一，其重要性不容忽视。城市排水管道行业在过去几十年里取得了显著的发展，但与此同时，也面临着许多挑战。
2021年，全球共发生较大洪水灾害206 次，占较大灾害总频次的56%以上；洪水灾害造成的死亡人口达4393人，约占总死亡人口的42%；影响人口约2920万人，占28%，较2020年的3321万人有所减少；直接经济损失 超746亿美元 ，约占30% 。
治理城市内涝事关人民群众生命财产安全，既是重大民生工程，又是重大发展工程。近年来，各地区各部门大力推进排水防涝设施建设，城市内涝治理取得积极进展，但仍存在自然调蓄空间不足、排水设施建设滞后、应急管理能力不强等问题。 今年我国受气候影响，部分地区陆续出现了洪涝灾害，极大威胁人民安定生活环境的同时，也对各城市的排水防涝建设引起了警醒与考验。从长远规划来看，城市主要应对策略如下：
三维激光扫描仪克服了传统测量的局限性，实现对不同类型的地下管线进行无接触、快速、高精度扫描，生成地下管网模型用于防洪排水规划及搭建数字化管线管理平台，更适用于管道长期检测与管理，同时降低突发灾害影响。 克服了传统测量的局限性，FJD Trion S1三维激光扫描仪搭载领先的SLAM算法，能够快速采集空间点位信息，从而高效、精确地对真实世界进行逆向建模。 采用高精度激光雷达实现三维点云数据的获取和处理，不依赖于GNSS定位即可进行室内室外扫描。
FJD Trion S1采用轻量化设计，可实现手持、无人机、背包以及车辆等多平台搭载方式，适配多场景，实现全方位采集。通过不同的搭载方式，可以覆盖到平时难以到达或者观测的区域，同时，这种灵活性也大大提高了工作效率和数据精度，缩短了测量与建模的时间周期。 此外，轻量化设计还降低了携带和操作的难度，使得更多非专业人员也能轻松上手，为广泛应用奠定基础。
FJD Trion S1更支持软硬件协同，为地下管网升级改造提供全套解决方案。
项目背景 某地因山丘地形的特殊原因，所导致供水水压偏高、市区环境挤迫及大量的地下公用事业设施等原因，导致管网爆裂和渗漏是长期的问题。 在2000年，这些水管长约5700km，大部分埋在地下，当中很多水管已敷设逾30年。它们的使用年限行将届满，维修保养困难且费用高昂；截至2022年底，该地水管资产已增至约8400km，而城市管网仍会继续老化和耗损，水管爆裂和渗漏的风险依然存在。
客户需求 风险管理：「风险为本水管资产管理策略」； 评估因素：水管爆裂或渗漏的后果、使用年限、物料、过往爆裂或渗漏记录、周围环境等。维持城市管网的健康及降低水管爆裂和渗漏的风险，并持续为评定为高风险的水管优先进行改善工程。
设备组装 · 作业前对施工区域进行勘察，重点关注管道区域，合理规划闭环的扫描路径； · 连接设备的扫描端与采集盒，安装电池和相机，确保设备正常使用。 坐标获取 · 根据现场情况将标靶纸合理的布设到管线附近； · 通过全站仪将已知坐标点引入到标靶纸中心获取到标靶纸中心绝对坐标数据。 数据采集 · 起点选择特征点丰富且静止不动，进行设备初始化； · 按照事前规划好路径进行数据采集，保证数据精度需注意避开移动的行人和车辆，尽量对准管线进行扫描； · 扫描过程中，实时查看Trion Scan点云预览界面，数据进行检查，以免返工； · 扫描结束后，导出点云数据（ las,fjslam格式）及全景相机影像数据。
点云建图 · 将扫描成果的fjslam格式数据导入Model软件中进行后处理建图，得到高密度点云数据。 点云赋色 · 高密度点云数据与相机影像数据进行融合，赋色输出真彩色高密度点云数据。 坐标转换 · 将全站仪采集得到的标靶纸中心的绝对坐标控制点与点云中选择的标靶中心点进行一一对应； · 保存点云路径，点击确定后，得到转换中误差。 03 点密度验证
· 随机选择6个位置通过密度测量功能，设置1cm×1cm的检查范围进行量测；得到6处测点的点云密度分别为：
· 得出平均点密度为6points/cm²。 04 精度验证
· 选择5个控制点用于坐标转换。计算转换中误差为31mm; · 选择3个控制点用于精度检查；平面中误差为：28mm，高程中误差为：5mm。
05 精度报告
· 测量结果：综合评估各项指标均符合甲方标书要求。 06 成果输出
· Model软件的制图功能可进行二维矢量线的绘制。 · 以点云数据为底图，提取相对位置关系进行实物绘制表达。 · 绘制现场平面布置图进行数据存档； · 为后续管道修缮改造和第三方施工提供真实数据支持； · 可导入Autodesk Revit软件进行三维管道模型绘制； · 数据成果上传至Esri平台进行维护管理。 相较于传统城市管道检修方式，三维激光扫描仪快速、高效采集错综复杂的城市管道立体全面的点云数据，解决了地下管网难定位、难追溯、难管理的问题。
■ 快速准确：边走边扫描，每秒即可采集一米数据；快速、准确地获取地下管道的位置、类型和走向信息，极大地提高了探测效率； ■ 风险把控：通过扫描得到管道管道数据；根据使用年限的高低程度进行等级划分；使用年限较长的一些管线进行优先管理，检测，修缮；做到“防患于未然”，减小不必要的经济损失； ■ 进度把控：通过三维激光扫描仪可以将每次维修的管道数据上传到管道管理平台上，记录修缮管道的绝对位置、管道属性、修缮时间等信息，方便把控整体城市地下管网的修缮进度； ■ 无损检测：三维激光扫描仪是一种无损检测设备，不会对地下管道产生破坏，可以安全、环保地进行地下管道的检测工作； ■ 可视化呈现：将地下管道的信息以三维可视化的形式呈现出来，使得用户能够更直观、更清楚地了解地下管道的分布情况，方便工程师进行决策和规划； ■ 空间分辨率高：三维激光扫描仪具有更高的空间分辨率，能够更准确地判断出地下管道的走向和位置，使其在城市建设、维护和管理中具有更高的安全性和可靠性。 |
