徕卡RTC 360激光扫描仪在厂房钢结构变形检测中的应用与分析

摘要：引入了工厂屋顶上钢结构的变形中的Leica 3D激光扫描仪RTC 360的应用，解释了野外测量的关键过程，引入了点云处理过程，并进行了点云滤波，通过拟合钢结构拟合钢结构中的节点球，并根据拟合结果分析了干扰变形条件。

现场情况：

工厂的顶部由钢结构支撑，而钢结构与不同空间的交点是节点球。每个节点球的底部都有一个垂直钢结构，该结构连接到工厂的车顶板。东部，南，西和北部有四个钢结构，以及相邻的节点球沿水平方向。连接，有4个具有45度角的钢结构连接到顶部结构。

由于长期缺乏维护，并且负载不均，温度和其他不均力受到钢结构的影响，因此钢结构变形，影响工厂的安全运行。有必要在水平方向上检测每行的干扰变形和钢结构的每一列的变形，以进行后续维护。加固提供了基础。

现场测量：

Leica RTC 360 3D激光扫描仪使用Leica RTC 360 3D激光扫描仪测量现场钢结构以获得三维点云。 RTC360的视觉跟踪技术可以大大提高剪接效率。考虑到该站点上的复杂实际情况，而空间特征很少，因此位于该站点上。黑白目标用于剪接和验证相邻测量站。

电台设置计划的制定需要全面考虑现场钢结构和空间的实际情况，例如站点之间的距离，扫描镜头和站点的空间特性。由于工厂的顶部空间有限和钢结构的复杂布局，我们决定将电台之间的距离设置为相对较小，以确保可以完全收集每个钢结构的点云数据，并避免在之间电台导致缺少某个点云。现场操作过程如下图所示。

点云处理：

收集字段数据后，下载了原始数据，每个站点的点云被拼接，并执行点云过滤和变形。处理后的钢结构如下图所示。

每行和列中的钢结构点云被切割和提取，并进一步优化点云，并适当稀释。一定的钢结构列的点云图如下：

作为钢结构的关键连接部分，节点球的变形直接反映了整个钢结构的稳定性。因此，我们对每个节点球的三维点云进行了分割，并根据点云数据拟合了空间球。在拟合过程中，应特别注意拟合中涉及的点云数据范围，以确保拟合球体可以准确反映节点球的真实形状。

根据安装设计数据，没有变形，每个行和列上的单个节点球应在空间上位于直线上。我们通过分析和计算与安装设计轴的每个节点球中心的距离来评估钢结构的干扰变形。具体方法是使用一条直线在每行和每一列的开头和末端连接两个节点球的中心，然后测量其他节点球和直线之间的垂直距离。该垂直距离是干扰值。

如下图所示，使用直线在每行和每一列的开头和末端连接两个节点的中心。

从下图，节点球部分被扩大，并且某些节点球的中心与直线偏离。

构建一个空间平面，使得平面穿过节点球的中心和空间线。如下图所示，节点球和直线之间的垂直距离是干扰值，并且还可以构造空间独立的坐标系来计算干扰变形值。

由于干扰变形，节点球之间的圆柱钢结构也具有变形。通过将点云分开以适合钢管柱，在空间中分析了实际的三维点云和拟合的钢管柱，以获得钢管柱变形的空间。

三维激光扫描仪为类似的钢结构变形提供了更有效的检测方法。与传统的总站收集数据相比，获得的空间信息更准确，更全面，分析和计算结果更可靠。