当 BOND Building施工 获得一份全州范围的基础设施合同,负责对数百个设施进行扫描和建模时,他们就知道这项工作将对他们工作流程的每一部分都是一次考验。
这项工作庞大而复杂。从机场航站楼、游轮码头到仓库和行政空间,涉及 470 多座建筑。客户是马萨诸塞州的一家大型交通管理机构,希望能将地理参考模型和点云直接输入GIS 和BIM 系统。时限:五年。
对于 BOND 公司的综合设计总监 Sean Doyle 来说,这些交付成果并不陌生。但规模和时间压力意味着他们需要重新思考如何完成这些成果。
一直以来,BOND 都依赖地面激光扫描(TLS)。这种方法既精确又熟悉,尤其适用于天花板以上的基础设施工程,而这正是其产品组合的主要部分。相比之下,SLAM激光扫描似乎总是一种折衷方案。
"肖恩承认:"我们只是还没有真正接受SLAM 扫描。"我们是后来者"。
这种情况在 2022 年发生了变化。当时,BOND 已经购买了第一台 NavVis VLX并开始在小型项目中使用,在内部建立起信心。团队对此深信不疑。问题是他们的客户--历来也对SLAM持怀疑态度SLAM是否允许大规模使用该技术。于是,一个面积达一百万平方英尺(≈92,900 平方米)的机场航站楼成为了试验场。
从最难的网站开始
该航站楼是客户项目中最难设计的建筑之一。航站楼共三层,形状像一个马蹄形,容纳了七家航空公司,每家航空公司都有自己的租赁空间、出入限制和联络点。即使是基本的协调也需要大量的规划。
在开始扫描之前,BOND 用了整整七个工作日与主要利益相关方(航空公司代表、运输安全管理局官员、安检人员、设施经理)一起走遍了整个航站楼。他们参观了每个可进入的房间。他们指出了钥匙卡和出入控制方面的问题。在某些情况下,他们甚至帮助业主发现哪些房间他们自己已无法进入。
"肖恩说:"我们进入了旅客永远不会看到的空间。"行李通道、检查室、机械空间。这并不光彩,但这意味着我们以后不会浪费时间再折回来。
演练结束时,他们已经制定了逐个房间的计划,并记录了 40 多个访问联系人。现场准备就绪。
方法论:调查对照表移动扫描
BOND 采用了一种混合方法。首先,一名专业测量师 在航站楼周边架设了一个全站仪回路,并与业主已建立的纪念碑网络连接。然后,BOND 使用地面扫描仪捕捉流通走廊和楼梯间--足以在整个航站楼创建棋盘式目标。大约每隔 35 至 40 英尺(约 10.7 至 12.2 米),他们就会安装一个目标,以便在SLAM 运行时拾取。
这些基础工作构成了控制脊柱。其余的扫描工作由两台NavVis VLX 3 设备和一台NavVis MLX 设备负责。
"肖恩说:"我们可能只用 TLS 扫描了 100,000 平方英尺(约 9,290 平方米)的面积。"其余的我们都用SLAM 扫描了。
方格板为SLAM 数据提供了所有三个层面的锚点。由于全站仪工作与扫描工作同步进行,因此没有延误。
"肖恩说:"这让我们可以在航站楼里开辟一条道路。"如果有需要,我们可以稍后再回来,而不会影响准确性。
公制 | 价值 |
---|---|
扫描总面积 | 1,000,000 平方英尺(约 92,900 平方米) |
一次扫描持续时间 | 5 个工作日 |
现场总时间(包括对照组) | 12 天 |
扫描时间表 | 每周 3 晚 (周一至周三) |
数据量(点云) | 250 GB |
使用 TLS 的预期数量 | ~1 TB(彩色静态扫描) |
靶点坐标间距 | 每 35-40 英尺(约 10.7-12.2 米) |
扫描前演练 | 7 个工作日 |
协调利益攸关方 | 40+(航空公司、运输安全管理局、供应商、设施、保安) |
现场扫描小组 | 4 人 |
远程建模团队 | 30 多人,遍布美国 8 个州 |
扫描数据登记时间 | 2 天 |
NavVis VLX 数据集已清理 | 78 个数据集,1 天内清理完毕 |
客户成本节约 | 与基于 TLS 的方法相比 ~20 |
提高工作流程速度 | 比传统方法快 3 倍 (12 周 → 4 周) |
提供点云精度 | 1/4 英寸(~6 毫米) |
速度与规模
实际扫描用了五个工作日。第一周结束时,他们已经扫描了 95% 的航站楼。有几个小房间需要重新检查,但大楼的核心部分已经完成。团队每周只工作三个晚上(周一至周三),只有四名工作人员需要进入现场。
其余 30 名团队成员远程工作,他们的模型来自 NavVis IVION.他们分布在八个州和三家公司。有些人甚至从未踏进过大楼半步。
肖恩说:"他们永远不会到现场去"。"但他们的模型做得很好"
数据在两天内处理完毕。从 TLS 扫描中提取棋盘格并与SLAM 控制相匹配后,对数据进行分组和上传。数据总量:250 GB。如果使用彩色 TLS,同一项目的数据量将超过 1 TB。
"肖恩说:"我们把 12 周变成了 4 周。说到网络研讨会的标题,他说:"也许效率应该是三倍,而不是两倍:"也许效率应该是三倍,而不是两倍。
自动化取代清理
与此同时,肖恩还比较了同时进行的一个项目对劳动力的影响:使用 TLS 扫描大学建筑。这项工作需要 3,000 多次扫描,每次扫描都需要人工清理。人物、车牌、反光--所有这些都必须删除。
"这需要一个月的时间,"肖恩说。"就为了清理"
相比之下,机场项目则使用了NavVis IVION的自动对象移除和清理工具。在一天之内,团队处理并清理了所有 78 个数据集。
一种不同的成本模式
加工成本转嫁给了客户--大约每平方英尺 1 到 2 美分(约 0.11-0.22 欧元/平方米),具体取决于项目。客户没有提出异议。
"肖恩说:"同样的项目,并排进行,业主可以节省 20% 左右的费用。"而且我们还在赚钱"。
这种将人工成本转为自动化的权衡也提高了可扩展性。扫描设备每周有六天在现场工作,而不是等待清理。可以更快地安排更多的项目。坐在办公桌前拼接扫描结果的时间也减少了。
"如果我们不能以具有成本效益的方式提供服务,这个项目就不会存在,"肖恩说。"我宁愿支付处理费用,也不愿意支付某人每小时 80 美元的费用来清理 TLS 数据"。
从反对到嵌入
最后还有一个讽刺。几年前,肖恩曾帮助客户共同编写扫描标准。这些标准明确拒绝将SLAM 作为可行的工具。
"他说:"我们制定的规则规定不得使用SLAM。"现在我们正在重写这些规则"。
改变的不仅仅是技术。改变的是规划、对控制工作流程的信任,以及SLAM 能够处理复杂性的证明。
NavVis 并没有取代严谨性。它为 BOND 提供了更大的空间,使其能够在更大的范围内将严谨性应用到重要的地方。
要观看NavVis 和 BOND施工 的网络研讨会,了解本博客的灵感来源,请访问此页面:
"更快的扫描,更低的成本:如何利用NavVis 解决方案使您的效率翻倍"。