在位于馬來西亞市中心吉隆坡 Petronas 雙子塔的身影之下,，Plant Design Engineers 的團(tuán)隊(duì)可以“虛擬行走”在海上平臺(tái)周圍,，以進(jìn)行測(cè)量和計(jì)劃改造工作。工程師和規(guī)劃師如何才能獲得準(zhǔn)確的建造數(shù)據(jù),，這個(gè)問題如今已經(jīng)有了新的答案,。

在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)問世之前所建造的石化設(shè)施通常只有很少或完全沒有文檔記錄。即使是那些經(jīng)過詳細(xì)規(guī)劃的設(shè)施,，也往往歷經(jīng)了變化和重建,，這意味著過去的規(guī)劃與現(xiàn)在仍然存在的設(shè)施可能并不完全相配。管道,、閥門和減壓器也許已經(jīng)被遷移或更換以適應(yīng)設(shè)施的變化,。風(fēng)暴造成的損失也許已經(jīng)讓局部地區(qū)實(shí)施了重建。無論何種原因,，對(duì)海上設(shè)施進(jìn)行計(jì)劃性或非計(jì)劃性的改變都意味著在最初建造的時(shí)候保留下來的任何記錄已經(jīng)過時(shí),，而按照不準(zhǔn)確數(shù)據(jù)所進(jìn)行的改造計(jì)劃常常會(huì)導(dǎo)致最后時(shí)刻不得不進(jìn)行變更。為了規(guī)劃改裝或改造工作,，目前設(shè)施（制成態(tài)）的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)按時(shí)完工具有至關(guān)重要的作用,。在開展改造工作時(shí)，即使推遲一天,，也可能因延遲生產(chǎn)而造成數(shù)百萬美元的損失,。 

Plant Design Engineers的朗.伯曼 (Ron Bouman) 指出“掃描儀現(xiàn)在已經(jīng)變得足夠小巧、快速,，我們可以在很短時(shí)間內(nèi)完成現(xiàn)場(chǎng)掃描工作,，從而讓我們的團(tuán)隊(duì)更具成本優(yōu)勢(shì)，并為我們的客戶提供更多方便,。我們對(duì)客戶的產(chǎn)品交付服務(wù)更加全面,，而且越來越多的客戶都認(rèn)識(shí)到了建造文檔的好處?！?/P>

Plant Design Engineers采用FARO Technologies生產(chǎn)的大空間三維激光掃描系統(tǒng)(Laser Scanner LS）來掃描和創(chuàng)建虛擬圖像,。該掃描儀可以通過直升機(jī)送到海上平臺(tái)上,。其捕捉率高達(dá)每秒12萬點(diǎn)，7分鐘即可采集水平360°和垂直320°的2700萬點(diǎn),。一個(gè)黑白或彩色的虛擬三維圖即可生成,。大量的掃描數(shù)據(jù)可以整合在一起形成整個(gè)設(shè)施的虛擬圖，工程師們從而可以進(jìn)行“虛擬行走”,。

激光掃描儀工作原理
工作原理激光掃描儀向一面旋轉(zhuǎn)鏡的中心發(fā)出一道紅外線,；紅外線進(jìn)而被反射到正在進(jìn)行掃描的環(huán)境周圍；激光掃描儀捕捉到反射的紅外線從而測(cè)量紅外線的“相移”,。根據(jù)激光相位的不同,，平臺(tái)上的電腦可以計(jì)算出激光與物體之間的距離，在綜合測(cè)量水平和垂直旋轉(zhuǎn)的兩次編碼器讀取結(jié)果后,，可以測(cè)量出反射回來的 X, Y, Z 坐標(biāo),。該掃描儀以每秒12萬點(diǎn)的速度旋轉(zhuǎn)（比常規(guī)的“飛行時(shí)間”技術(shù)快100倍），重復(fù)這種測(cè)量操作即可錄制成一個(gè)三維數(shù)字影像,。FARO公司 前亞太營銷主管——詹姆斯.尼德漢姆(James Needham) 作出以上解釋,。

再加上最近改善的“彩色選擇”軟件，它可以確保掃描圖以彩色顯示,，而且視差幾乎為零,，從而提高了影像的真實(shí)性。某些管道以顏色標(biāo)明其運(yùn)輸物品的性質(zhì),，這種情況下彩色掃描更為有用,。

捕捉圖像過后，激光掃描結(jié)果就會(huì)顯示在安裝了FARO Scene 軟件的一個(gè)掌上電腦或筆記本電腦上,，顯示捕捉到的詳細(xì)結(jié)果,，而且掃描辨析率和速度的設(shè)置也可以被調(diào)整。只需輕按一個(gè)按鈕,，掃描儀就可以繼續(xù)下一輪掃描。

 
左圖: 點(diǎn)云掃描數(shù)據(jù),。右圖：根據(jù)掃描數(shù)據(jù)制作的CAD模塊 : 三維數(shù)字影像

用戶可以利用Faro Scene 軟件操縱掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行二維或三維瀏覽并可形成剖面(斷層影像）,、進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾和以不同的CAD格式，諸如IGES,、DXF和Ascii 導(dǎo)出數(shù)據(jù),。Plant Design Engineers 掃描小組可以在設(shè)施使用過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)掃描作業(yè)，所需時(shí)間不長(zhǎng),，從而對(duì)平臺(tái)日常作業(yè)造成最少的干擾,。在激光掃描作業(yè)結(jié)束后，掃描小組就可返回辦公室開始建模工作,。工廠設(shè)計(jì)工程師公司使用INOVx Solutions FARO Technologies的軟件合作伙伴）,、PlantLINx和RealityLINx軟件對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,。這可以生成數(shù)據(jù)中的“秩序”和“邏輯分析”，幫助規(guī)劃師,、工程師和測(cè)量員更容易獲得他們所需的信息,。

首先，軟件系統(tǒng)將建立一個(gè)構(gòu)件數(shù)據(jù)庫,，從而使得管道,、閥門和減壓器等與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)格相符。然后分割掃描結(jié)果,，從而更易于管理大量的數(shù)據(jù),，而且用戶可使用輔助建模以便更迅速地在掃描數(shù)據(jù)內(nèi)匹配特定的特征。從構(gòu)件庫到掃描數(shù)據(jù),，各項(xiàng)正確的物件相互匹配,，從而使得建模即快速又準(zhǔn)確。如果一個(gè)定制的物件恰巧未在數(shù)據(jù)庫中,，可在軟件中創(chuàng)建并增加到數(shù)據(jù)庫,，一切都非常簡(jiǎn)單。結(jié)構(gòu)體和不同的管道系統(tǒng)各自分離,，用戶可以高亮或遷移截面,，把無關(guān)的部分和區(qū)域清除，從而形成全面的工廠設(shè)施視圖,。在整個(gè)設(shè)施完成建模后,，“邏輯分析”將準(zhǔn)確地顯示每個(gè)特定管道的運(yùn)輸品性質(zhì)，其中也包括液體,、或氣體溫度,、氣壓等信息。

“為了能夠以這么準(zhǔn)確,、有序的方式記錄信息,，所投入的資金對(duì)任何一個(gè)石化公司來說都只是一筆小投資，但回報(bào)和這種數(shù)據(jù)的價(jià)值卻是巨大的,。這就是Plant Design Engineers如此成功的一個(gè)原因,。”朗作出以上結(jié)論,。