地下電纜是一個城市重要的基礎設施，它不僅具有規模大、范圍廣、空間分布復雜等特點，更重要的是它還承擔著信息傳輸、能源輸送等與人們生活息息相關的重要功能，也是一個城市賴以生存和發展的物質基礎。

01、項目概述

本次項目是對某區域2公里左右的電力管廊進行三維掃描測量，為后期引進“智慧電纜可視化輸送控制系統”的建設提供高精度的三維模型數據。滬敖3D通過采用Trimble X12三維激光掃描儀獲取電力管廊的三維數據，生成點云數據，完成點云數據的整理和優化工作，得到精準、清晰的掃描測量點云模型數據，為客戶后期實現機器人巡視系統的路徑規劃和定位，實現機器人的自主導航提供了有效數據支持和決策支持，為“智慧電纜可視化輸送控制系統”的建設提供了強有力的技術支撐和數據保障。

02、需求痛點

01掃描現場光源問題:由于電力管廊為地下封閉結構，且現場尚未接通照明，因此現場屬于全黑暗場景，且無任何信號，無法使用常規設備來進行三維數行據的獲取；

02隧道內部結構復雜:電力管廊內部結構復雜且重復場景較多，SLAM移動掃描沒有辦法獲取連續數據；

03電力管廊空間狹窄:電力管廊內部空間比預想的更加狹窄，通道部分的位置寬度不足1米，搬站不方便，掃描遮擋比較嚴重，需要以更高的架站密度架站；

04隧道單方向延伸:電力管廊沿著一個方向，點云重疊率較低，配準時容易產生累積誤差；

05掃描任務時間緊迫:掃描時間比較緊迫，需要在一天內完成整條電力管廊的掃描工作；

03、解決方案

針對此次項目，我們從“外業數據采集”和“內業數據處理”兩個階段展開進行。“外業數據采集”階段使用Trimble X12三維激光掃描儀對電力管廊進行點云數據采集，掃描速度高達到218.7萬點/秒；“內頁數據處理”階段，將獲取的點云數據導入相應的處理軟件進行內業數據處理，完成點云數據的整理和優化工作。

3.1外業數據采集

掃描設備：因項目方要求最終提交點云和全景照片數據，但在電力管廊的現場環境中，不存在任何自然光源，所以需要選擇自帶補光燈的三維掃描設備采集全景照片，因此，我們在進行外業數據采集時使用了Trimble X12三維激光掃描儀。

Trimble X12三維激光掃描儀黑暗環境中掃描

Trimble Perspective

為什么選擇Trimble X12三維激光掃描？

1.所有架站式掃描儀中最高精度：單站精度≤1 mm；

2.所有架站式掃描儀中最好數據質量：10m處噪聲0.2mm；

3.所有架站式掃描儀中最快速度：218.7萬點/秒恒定掃描速度；

4.所有相位式掃描儀中最大測程：最大測程365m；

5.所有架站式掃描儀中最小最短測程：最小測程0.3m狹小空間更易施展；

6.所有架站式掃描儀中最大視場角：視場角360°x 320°“燈下黑”面積更小；

7.可自定義區域掃描對重點區域改變掃描分辨率，單獨進行掃描，高密度掃描特定區域，大量節約掃描時間；

8.軍標三防平板標配Trimble Perspective現場軟件，一鍵式、簡明現場工作流程，實時清晰地查看三維點云和圖像，現場進行平差精化和導出整體點云與報告；

9.自帶閃光燈及HDR成像，無視差相機、著色最準確，8000萬像素，全景畫質更優良、逼真，所有架站式掃描儀中唯一自帶閃光燈的掃描設備，可以在黑暗的環境中獲取清晰的照片，曝光達11次的HDR、無視差相機帶來準確而又高質量的彩色點云，SmartLight 智能曝光，實現在全黑環境中拍照。

隧道掃描：由于隧道內沒有信號，作業時無法分辨方向，通過墻上的編號確認前進方向和起止點。各站之間使用靶球拼接提高整體精度，開啟拍照補光燈（快速模式）架站掃描并拍攝全景照片。

因項目不便展示數據，圖片來自網絡

3.2內業數據處理

鑒于隧道內部環境重復性較高且空間相對狹窄，本項目采用了掃描靶球的方法以實現各測站點云數據的高精度配準。具體操作流程為：在每測站的前后位置分別布置靶球，以此作為本站點云與相鄰前后站點云拼接配準的基準點。在完成配準后，我們進行了嚴格的精度檢查，確保數據質量符合要求，最終輸出為.e57格式的點云數據。

因項目不便展示數據，圖片來自網絡

數據配準：在現場掃描作業中，由于點云數據的重疊圖不足，因此無法利用平板設備實現點云數據的即時拼接。鑒于此，滬敖3D工程師在掃描作業完成后進行點云數據的拼接工作。拼接過程中，工程師采用了自提目標配準技術，通過自動化手段實現點云數據的精確對齊。

04.項目成果

E57格式點云數據和彩色全景照片：本次項目實施中，滬敖3D的工程師通過掃描得到點云數據，完成了對電力管廊高清彩色全景照片的輸出。

點云數據

05.項目小結

Trimble X12用于隧道掃描優勢

（1）高精度和高效率：Trimble X12能夠達到毫米級甚至更高的精度，解決高難項目的鑰匙，能夠快速獲取隧道的高精度三維數據，大大提高了數據采集的精度和效率；

（2）無與倫比的圖像采集：Trimble X12三維掃描儀不受光線條件限制，能夠在黑暗中掃描彩色點云，無需攜帶燈光，設備自帶曝光燈；

（3）卓越的數據質量：極其清晰、純凈的數據，達到亞毫米級的拼接誤差；

（4）卓越的測距和速度：0.3米的短距離掃描，使狹窄空間掃描成為可能；掃描速度快，讓用戶短周期內完成掃描；

（5）現場作業直觀而強大：Trimble Perspective通過自動掃描配準和完整的3D可視性來提供無與倫比的外業清晰度，以實時驗證數據；

Trimble X12三維掃描儀在多領域的優勢應用

Trimble X12三維掃描儀在多領域的優勢應用：

在數字化電力管廊建設中，先進的技術和設備是提升作業準確性和高效性的核心，Trimble X12三維激光掃描儀憑借其高分辨率、精確的點云數據，敏銳、清晰的圖像采集，無與倫比的易用性，在環境苛刻的電力管廊掃描項目中發揮著獨特的優勢。并且，Trimble X12三維激光掃描儀因其卓越的性能和多功能性，在以下多領域有著廣泛的應用：

（1）地形和常規測繪

對于土地業權測量、建筑物、道路、十字路口、場地改進、侵占元素和復雜結構，Trimble X12 能夠快速捕獲其要素。

（2）民用基建

用戶可以從安全距離操作，對橋梁、隧道、大壩和其它民用基建的圖紙或模型創建竣工文檔，同時區域掃描功能還可提供所關心區域的高分辨率數據。

（3）工業測繪

對于復雜性工業設施的建模和改造設計，用戶可以用 Trimble X12 創建準確的竣工資料。

（4）現場取證

對于現場取證應用，使用 Trimble X12 的高速掃描和成像功能，可以捕獲犯罪現場和車輛事故的信息，并能夠最大程度地減少道路關閉，即使是在極端天氣條件下。

（5）文化遺產

Trimble X12 能夠幫助用戶制定修復還原工作計劃，或只是記錄歷史資料。

（6）數字孿生

Trimble X12 能夠安全有效地創建竣工模型用于掃描到BIM和進行翻新，并為適應性再利用、建筑物擴建以及立面和高程檢查提供清晰的資料。

（7）儲罐標定和檢查

使用 Trimble X12 可以快速安全地產生準確的數據，用于精確儲罐分析，節省時間和資金。

（8）造船測量

無論船只是在港口還是在干船塢，Trimble X12 都是理想的掃描儀，能夠為新施工、設施翻新和優化創建竣工資料。

Trimble X12的應用不僅限于上述行業，其靈活性和高效性使其成為多個領域中理想的工具，特別是在需要高精度和高分辨率三維數據的場景中。

三維掃描技術推動智慧電網建設

隨著科技的進步，電網建設正朝著科技化、智能化和可持續方向發展，三維掃描技術憑借其技術優勢在智慧電網建設中發揮著至關重要的作用，它引領著電力系統向數字化、智能化的轉型。

高精度測量：三維掃描技術能夠提供毫米級的測量精度，這對于電力設施的精確布局和管理至關重要；

快速數據采集：三維掃描儀能夠在短時間內完成數據采集，大大縮短了電力設施三維建模的時間；

全面覆蓋：三維掃描技術能夠覆蓋電力設施內的所有設備和結構物，包括復雜的地形和難以到達的區域；

數字化可視化管理：三維模型可以集成到數字化管理平臺中，實現電力設施的數字化管理；直觀的可視化展示效果，有助于運維人員更好地理解電力設施的布局和設備分布；

提高巡檢效率和安全性：利用三維掃描技術可以快速獲取電站設備的精確三維模型，進而進行全面的巡檢分析，提高巡檢效率和安全性。

【滬敖3D】是一家致力于三維數字化行業解決方案的技術型企業，擁有豐富的三維項目經驗，公司以行業應用為出發點，為客戶提供三維數字化采集、三維數據處理、三維數據管理等一系列應用服務。目前主要服務于制造業（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械）、建筑業（建筑設計、施工、裝修等）、文化遺產（博物館、古建筑、考古等）、數字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業。提供質量檢測、三維建模、逆向工程、數字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監測、3D打印等技術方案。