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使用 NavVis VLX 扫描深层地下水库

案例研究
2021年10月

基础设施工程公司 Wade Trim 使用 NavVis VLX 实现了对大型水利设施进行高质量检查100%的覆盖率及可检索数据。

关键点

  • 基础设施工程公司 Wade Trim 使用 NavVis VLX 来支持对大规模净水和废水设施的检查,这些设施可容纳2000万加仑的水。

  • 使用 NavVis VLX,两个人的小组可以在四天内仔细检查50万平方英尺的油罐表面。

  • 这种工作流程为客户大大地节省了设施停机时间和成本。

  • 移动扫描还通过让员工在极短的时间内进出这些工业环境来提高安全性。

  • 该公司已经在将这一工作流程扩展到全国其他地区。

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水流不止

Wade Trim 的专家们必须在地球上一些最大和最复杂的环境中工作。

这家位于底特律的基础设施工程公司担任着Great Lakes Water Authority (GLWA)——密歇根州最大的水务局——的设计建造团队的备案工程师。而这意味着他们要负责一个一个地检查整个地区的几十个水务设施,每五年为一个检查周期。

这些设施都具有独特的挑战——有些非常老旧,有些在地下深处,大多数具有危险性。实现100%的覆盖率以及获取可检索的数据以进行高质量的检查是非常耗费人力的。在 Wade Trim 公司购买他们的第一个 NavVis VLX 移动扫描系统之前,检查设施对他们来说需要花费更多的现场时间,更多的财力,并涉及更多的风险。

 

转入地下

GLWA 监管着三种供水设施:清洁水设施(饮用水储存在其中,以便输送到不同的城市)、来自非居民的废水以及污水合并溢流(CSO),这些设施同时处理雨水和污水。

一个干净的水设施可能体积大。每个设施都是由多个埋在地下的混凝土水箱组成的,面积约为15.5万平方英尺,储存多达2000万加仑的水。

CSO设施甚至更大。据 Wade Trim 公司的先进设计技术负责人 Neil Wakeman 说,公司检查过的CSO设施中一个较大的例子有1500多英尺长和几百英尺宽。其他的则横跨15层,相互抵消,像一个丛林健身房。每个都有倾斜的地板,高架长椅,以及“你所能想象到的一切3D空间。”这些CSO也很暗,而且经常因为污水变得很滑。

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与专家交流

检查老旧设施是很费力的

Wade Trim 用于检查清洁水和CSO设施的过程是缓慢和费力的。

Wade Trim 公司的高级项目经理 Brian Gombos 说:“在设施被排空和清洗后,我们会带着一套图纸,用锤子敲打表面,并应用各种不同的仪器。”

“我们在观察裂缝和缺陷时,会在平面图集上做标记。然后通过在数字媒介中重新创建这些信息来生成一份状况评估报告。”

 

 

一连串的问题

这种老旧的方法为检查小组和客户带来了很多挑战。

首先,这样工作很慢。检查一个清洁水箱可能需要一个6人小组花一周的时间完成,这意味着完成每个设施中的多个水箱将需要几周时间。CSO使工作变得更加缓慢,每个设施可能需要一个多月的时间。

这表示现场工作人员需要在有风险的情况下花大量的时间。他们可能需要站在棚架上,检查清洁水箱中40英尺高的墙壁的每个部分。还可能需要穿着特卫强防护服和涉水鞋,在老旧的废水设施深处的黑暗、肮脏和狭小的空间里工作。

对客户GLWA来说,检查过程也很昂贵。这些设施中每天都有一个不能运转,这就降低了它们为周围地区提供饮用水或处理废水的能力。

Gombos还强调,“让这些巨型设备退役是一件麻烦的事情。”由于关闭一项设施进行隔离和清洁的成本高达100万美元(尽管大多数设备的平均成本在10万美元左右),Wade Trim 只有一次机会来捕捉他们维护所需的所有信息和图像。如果他们错过了这次机会,便需要再等五年才能进入该设施。

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调动一个新的流程

当 Wade Trim 收到GLWA的招标书时,一切都不一样了。招标书中包括具体的要求,需要检查10个清洁水库的“每个表面的每平方英尺。”Gombos说:“对于一个2000万加仑的水库,这可能是50万平方英尺的表面积。这项任务将非常繁重——每个水箱可能需要一个6人小组花上三周时间。”

Wade Trim 知道,如果他们想为客户提供明确的价值,他们需要一个新的检查工作流程。NavVis VLX 帮助他们发掘了想要的流程。

Wakeman说:“我很清楚是 NavVis VLX 帮我们赢得了这个项目。”“我们将它用于混合工作流程,先在现场进行高度的人工检查(水深探测等)。接着我们用 VLX 扫描了这个设施。这给了我们一些完整的数据,包括可以在办公室用电脑进行额外评估的图像。”

“一旦我们掌握了在当地的工作方式,就能使在全国范围内运用它。那时候,只需即插即用就可以。我们刚刚开始,就已经在扩大了。”

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Neil Wakeman
高级设计技术主管,Wade Trim

 

 

更高的速度和安全性

这种混合移动扫描工作流程大大加快了检查过程。结合 NavVis VLX 和人工方法,两个人的小组只需四天就可以检查完一个水箱。而且他们可以使用机载相机在他们想仔细观察的地方拍摄一些“宝贵的”360°图像。

当GLWA了解到这种新的混合工作流程后,他们与 Wade Trim 签订了合同,开始用它来检查他们的CSO设施。无人机车队负责人和资深建筑检查员 Jason Yoscovits 解释说:“我可以在大约8小时的扫描时间内完全捕获一个较大的CSO。如果我们用地面扫描仪捕捉这一水平的细节和图像时,需要300次设置,每次3分钟。而且只为完成屋顶的扫描。”

这样的快速也解决了几个次要问题。它减少了设施的停机时间,还可以帮GLWA节省资源和资金。它还为 Wade Trim 带来了显著的安全利益。Yoscovits说:“我们能够快速地进入和离开工作场地,真的减少了我们暴露在风险中的时间。这种方式还能减少该项目需要的员工数量——或我们暴露在风险中的人数——大约一半。”

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未来展望

Wade Trim 说,NavVis VLX 提供了检测过程以外的价值。如今有了 NavVis IVION 中的3D数据,他们不断地收获新的好处。

Yoscovits说,Wade Trim 重新审视了数据,以检查他们在设施工作时可能忽略的支架。检查小组还使用 NavVis IVION 中的POI来标记3D数据中潜在需要维修的地方。这使得与维修承包商的工作协调变得容易。

该公司还计划使用3D数据和360°图像来保存历史记录。Yoscovits说:“当客户想在五年后再次进行检查时,我们可以用同样的方式来处理,然后比较两套数据。从条件评估的角度来看,这相当有价值。”

他补充说,他对 NavVis VLX 数据可以在“各种不同环境”下使用印象深刻。“你可以用它进行点云扫描(scan-to-BIM)。客户可以用它来培训,也许还可以使用3D数据,让人可以参观CSO的低层湿井区域。这一区域由于密闭空间的性质,很少有人能够参观。而且这些你都可以在不关闭设施的情况下做到。”

Wakeman说,随着其他团队采用 NavVis VLX 混合工作流程进行检测,这些好处将也蔓延至整个 Wade Trim 公司。他说:“我们在宾夕法尼亚州开始了这样的工作方式,在那里我们有两个大项目在进行。因此,一旦我们掌握了在当地的工作方式,就能使在全国范围内运用它。那时候,只需即插即用就可以。我们刚刚开始,就已经在扩大了。”

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