[分享]铁路交通三维扫描的应用

发表于2020-11-17 22人浏览 0人跟帖总热度:10

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标签：铁路钢结构隧道工程三维扫描零部件制造激光扫描系统

铁路交通因为连续性强、准确性高、运输量大、运输成本低以及安全可靠等特点成为了一种不可或缺的运输方式，对于国民经济的发展发挥着重要的作用。随着工业4.0时代的到来，各行各业的发展都离不开高科技的支撑，铁路交通的发展也是如此。而三维扫描技术作为一项高新技术在铁路交通的建设发展中助力颇多。

三维扫描在铁路交通中的应用范围相当广泛，以下介绍了其中的三个方面，一起来了解一下吧。

1、用于高铁建设现场施工的质量检测

1.1 三维扫描在铁路隧道施工中的应用

我国在修建铁路过程中所开挖的大量隧道主要使用钻爆法，而钻爆法的施工工艺决定了施工过程中超欠挖情况的不可避免。传统的隧道施工监测手段主要依赖于全站仪、水准仪、测量机器人、探地雷达测量等仪器进行检测。这些测量方式对测量数据的获取效率较低，无法从整体上描述隧道形态的变化。

铁路交通三维扫描的应用-图片1_副本

三维激光扫描采用激光测距的方式，通过记录被测量物体表面海量密集的三维坐标值、反射率及纹理信息等，借助于计算机系统和激光点云算法，能够快速获得被测物体的三维模型及其线、面、体等各种数据，从而实现了隧道检测从点测量到面测量的跨越。

1.2 三维扫描在铁路钢结构站房施工阶段的应用

铁路交通三维扫描的应用-图片2_副本

目前我国钢结构站房在施工阶段的质量管理中存在缺乏可视化的有效监控，信息化数字化技术应用较少，材料物资缺乏有效的监管，信息交流不畅，信息有效利用率低下等问题，因此需要借助先进的施工监测技术和信息管理方法来实现对钢结构施工质量的有效管理，三维激光扫描和BIM模型的结合是很好的选择。

采用三维激光扫描系统对高铁施工钢结构进行施工检测，验证施工精度。BIM与三维激光扫描技术结合在钢结构施工监测中的应用，对施工现场的钢结构进行三维激光扫描,将处理后的点云数据与设计模型进行对比,能够将施工质量以可视化的方式进行呈现,便于检验和控制施工质量。

2、用于轨道变形监测

为保障铁道运营的安全，铁道运营轨后变形监测非常重要。现阶段常规的轨后变形监测主要以道床沉降、水平位移为主，局部区域以收敛监测做辅助。轨后变形监测工作必须在轨道停止运营后才能进行，一般时间为凌晨 1 点至 4 点半共 3 个半小时甚至更短的时间，而工作量包括监测点位埋设、沉降、水平位移、收敛监测等大量工作，完成一条铁道线路轨后变形监测往往需要半年或者更长的时间。时间长、消耗大，且受监测点位限制，反映隧道变形效果较差。三维激光扫描技术作为新型测量技术，具有效率高、精度均匀、密度高、三维可视化、稳定性强等特点，可对铁道隧道的变形监测提供优良的综合效果。

3、用于轨道交通零件的制造

机车、轨道车辆和列车是否可用，对轨道交通的可靠性至关重要。其中，备件的库存和采购是一项巨大的挑战。对于那些难于采购的零件，采用 3D 打印的方式制造零件，则能够显著提升备件的可用性。由于老旧车辆的备件通常没有数字形式的 3D 数据，因此首先需要进行完整的逆向工程，在完成该步骤后，还必须为线切割机床整理 3D 数据。通过3D打印创建的铁路交通部件特不仅展示了部件可以“加速”制造的速度，而且通过3D扫描和3D打印，还可以将它们重新创建并重新投入生产。

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