Лазерное 3D-измерение объёма поставок инертных материалов в дорожном строительстве
Рис. 1. Лазерные 3D-сканеры в парной комбинации на КПП объекта

Лазерное 3D-измерение объёма поставок инертных материалов в дорожном строительстве

Современные темпы и масштабы дорожного строительства требуют использования эффективных инструментов в задачах объективного учёта и контроля объёмов грузопотоков инертных материалов. Практика лазерного 3D-сканирования профиля грузового автотранспорта в России подтверждает уже проверенный зарубежный опыт автоматического LiDAR измерения объёмов насыпных грузов на КПП.

И сегодня лидеры дорожностроительной отрасли используют этот опыт и уверенно применяют оборудование для лазерного 3D-сканирования грузового транспорта LaseTVM — Truck Volume Measurement производства LASE Industrielle Lasertechnik GmbH (Германия), чтобы в удалённом онлайн-режиме обеспечить точный производственный учёт и контроль фактических объёмов поставок сыпучих материалов на своих объектах: АО «ДСК «АВТОБАН», АО «Стройтрансгаз», АО «Газстройпроект», ООО «Стройблоктехнология», ООО «Трансстроймеханизация» и др.

Измерительно-информационная система LaseTVM универсально реализует реверсную логику замера объёма как для приёмки, так и для отгрузки сыпучего продукта (песка, щебня и т. п.). Принцип eё работы основан на бесконтактном лазерном 3D-сканировании геометрии периметра кузова у каждого самосвала на КПП объекта как до, так и после погрузки.

Рис. 2. Координатный 3D-скан-профиль (цифровой двойник) кузова
Рис. 2. Координатный 3D-скан-профиль (цифровой двойник) кузова

И при каждом замере автоматически формируется 3D-скан-профиль/3D-модель (цифровой двойник) кузова в метрической системе координат, который записывается (и хранится) в системной БД. 3D-скан-профиль ТС математически разбивается на элементарные объёмные кубы (ячейки пространства) с ребром 50 мм.

Они формируют полноразмерную объёмную 3D-модель геометрии кузова ТС по фактическим размерам. А разность этих двух моделей (цифровых двойников) кузова (пустого и полного) определяет точный объём насыпного груза, уже выраженного в кубических метрах (СИ).

На российский рынок сегодня поставлено (и успешно введено в работу) более 100 комплектов оборудования лазерного 3D-измерения объёмов насыпных (и навалочных) грузов в кузовах дорожных самосвалов. Все системы LaseTVM оснащаются 3D-сканером в модели LASE 3000D-С2-118-Н, включённым в национальный Государственный реестр средств измерений (Госреестр СИ).

Сканер монтируется на П-образной рамной конструкции в зоне КПП объекта (на высоте 7 м над полосой движения грузового транспорта). 3D-сканер производит серию волновых импульсов в ИК-спектре в продольной и поперечной плоскостях периметра кузова ТС и принимает их обратные импульсы, отражённые от поверхностей. Полученный массив данных автоматически направляется в модуль обработки LCU (инженерная станция, АРМ) по физическому каналу связи Ethernet TCP/IP.

Расчёты объёмов грузов реализуются в системном ПО LaseTVM, уже установленном на инженерной станции вместе с графическим интерфейсом пользователя (диспетчера). Тот выполнен на русском языке с набором задач статистики и операционного контроля.

Рис. 3. Общий вид графического интерфейса пользователя системы
Рис. 3. Общий вид графического интерфейса пользователя системы

В 2020–2021 гг. система LaseTVM прошла программы метрологической аттестации и испытаний для включения в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. И 30.09.2021 г. она была подтверждена методикой измерений объёмов сыпучих материалов (№ свидетельства об аттестации 208-12/RA.RU.311787/2021) по результатам сканирования массива точек объекта, определяемого расчётным путем (номер в Госреестре СИ ФР.1.29.2021.40994); а также проверку прошли сами лазерные 3D-сканеры LASE 3000D-С2-118-Н (номер в Госреестре СИ 79189-20).

Конструктивные особенности 3D-сканера допускают его эксплуатацию в неблагоприятных погодных условиях: в дождь, снег, неплотный туман, в т. ч. при пыли, слабом паре или дыме с температурой окружающего воздуха до -40 °С. В базе предусмотрены автоматическое оповещение об ухудшении оптической обстановки и обогрев сканера.

3D-сканирование кузова ТС на КПП занимает несколько секунд. При этом самосвал должен стоять неподвижно (статика, скорость 0,0 км/ч). Это крайне важно для обеспечения точности результатов измерений (не менее 98%).

Практично комбинировать раму 3D-сканирования с автовесами. В этом случае за время взвешивания машины происходит измерение объёма материала и регистрация идентификационного номера кузова ТС, дата и время его прибытия. Объём и вес позволяют автоматически фиксировать плотность насыпного груза. Так формируется т. н. объёмно-весовая пломба (набор учётных данных).

При этом дополнительно в пломбе могут быть указаны: материал; место погрузки, принадлежность контрагенту; персональные данные водителя или оператора КПП. На КПП предусмотрены техническое распознавание ГРЗ самосвала с каждым его прибытием и фотофиксация кузова (вид сверху).

Все учётные данные о любом замере защищены от корректировки и готовы к передаче в среду 1С. LaseTVM поддерживает широкий спектр кузовной геометрии: это бортовые грузовики, тягачи с полуприцепами, как карьерные, так и дорожные самосвалы с типовой конструкцией кузова, в т. ч. с наклонным задним бортом.

LASE Industrielle Lasertechnik GmbH специализируется на производстве высокоточных промышленных лазерных (LiDAR) сканеров и разработке программных IoT-решений на их технологической базе, ориентируясь на задачи машинного зрения и искусственного интеллекта. Компания поставляет метрологические цифровые платформы для автоматического измерения
(инвентаризации) объёмного расхода инертных грузов (сыпучих продуктов) на складах хранения, в их поточно-транспортной перевалке и в товарном грузообороте на ж/д и автотранспорте.

Отзыв об эксплуатации LaseTVM

«… Наш успешный опыт эксплуатации измерительных систем LaseTVM подтверждает их высокую эффективность в задачах автоматизации учёта и в обеспечении точности измерений объёмов грузопотоков инертных грузов на строительных объектах. Все метрологические и технические характеристики систем соответствуют заявленным, и это проверено реальной работой», — подчёркивает зам. генерального директора по механизации ООО «Трансстроймеханизация» А. Ю. Гращенков.

Илья Шилов, к. т. н., директор ООО «ЛАЗЕ»
Илья Шилов, к. т. н., директор ООО «ЛАЗЕ»

Илья Шилов, к. т. н., директор ООО «ЛАЗЕ»

«Объективный контроль грузопотоков и автоматизированный учёт объёмов инертных материалов в дорожном строительстве сегодня стали ключевыми факторами эффективного управления инфраструктурными проектами и стабильного развития бизнес-процессов для многих компаний в отрасли. Сегодня мы решаем острые проблемы, которые чётко обозначены производством в условиях манипуляций при пересчёте массы инертного груза в его товарный (оплачиваемый) объём».

LASE Industrielle Lasertechnik GmbH специализируется на производстве высокоточных промышленных лазерных (LiDAR) сканеров и разработке программных IoT-решений на их технологической базе, ориентируясь на задачи машинного зрения и искусственного интеллекта. Компания поставляет метрологические цифровые платформы для автоматического измерения (инвентаризации) объёмного расхода инертных грузов (сыпучих продуктов) на складах хранения, в их поточно-транспортной перевалке и в товарном грузообороте на ж/д и автотранспорте.


Текст: Илья Шилов, к. т. н., директор ООО «ЛАЗЕ»


ООО «ЛАЗЕ»

lase-solutions.com
sales@lase-russia.com
Тел.: +7 (920) 516-1818
398024, г. Липецк, проспект Победы, 29

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

LASE
Поделиться:
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Понравился материал?
Подпишитесь на Дайджест от “Грейдера” и получайте подборку лучших статей каждый месяц на свою почту!
subscription

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: