Topcon

Masowe zbieranie danych w praktyce.

Masowe zbieranie danych wymaga wydajnych i kompletnych rozwiązań pomiarowych

Kompletność rozwiązania pomiarowego jest rozumiana, jako zespół zintegrowanych sensorów pozwalających z odpowiednią dokładnością określać położenie systemu pomiarowego przy założeniu powtarzalności wyznaczania pozycji oraz reagować w czasie rzeczywistym na zmiany jakości sygnałów odbieranych przez dostępne sensory.

W przypadku systemu Topcon IP-S3 efektem finalnym jest zbiór danych opisujący trajektorię przejazdu systemu pomiarowego zintegrowany w czasie z foto panoramami oraz chmurą punktów ze skanowania laserowego. Pozwala to na transformację współrzędnych z układu pojazdu do układu geodezyjnego.

Kluczowe zatem jest stworzenie rozwiązań programowych umożliwiających prawidłowe wyznaczenie oraz kontrolę poprawności i jakości parametrów trajektorii.

W praktyce obliczenie (wyrównanie) trajektorii oraz jej sprawdzenie dokonujemy w oparciu o pary punktów (pomierzony w terenie/ zarejestrowany przez system) wskazanych na foto panoramach i/lub na chmurze punktów. Ogromne znaczenie ma więc w tym przypadku odpowiednie przygotowanie przed pomiarem punktów kontrolnych w terenie – ich rozmieszczenie i dobre markowanie.

Kolekcję terenowych danych pomiarowych wykonujemy za pomocą systemu Topcon IP-S3. Jest to system kompletny, gotowy do pracy wyposażony w świetne oprogramowanie do postprocessing’u danych Topcon Mobile Master Office. System po zamontowaniu na np. relingach dachowych jest gotowy do pracy po około 5 minutach. Rozpoczęcie pracy poprzedzone jest szybką kontrolą wizualną statusu systemu i nadaniem nazwy sesji pomiarowej. Rejestracja danych odbywa się w sposób automatyczny według ustalonych w sesji parametrów projektowych (np. foto panorama co 5 m) i nie wymaga nadzoru. Kierowca / operator systemu ma możliwość pełnej koncentracji nad bezpieczną jazdą, a system w trakcie wykonywania pomiarów samodzielnie steruje pracą i parametrami sensorów pomiarowych.

Kolejną istotną kwestią jest dobór odpowiedniej strategii gromadzenia danych – wybór optymalnej trasy przejazdu obejmującej zasięgiem cały obiekt. Kolosalne znaczenie ma także zrozumienie potrzeb odbiorcy danych – czy np. interesuje go tylko oznakowanie poziome i pionowe drogi (wystarczający przejazd „w jedną stronę”) czy interesuje go np. ukształtowanie terenu w całym pasie drogowym bardzo blisko pobocza (dwa przejazdy „w dwóch kierunkach”). Kierowca / operator systemu musi również pamiętać o właściwym zarejestrowaniu miejsc, w których zlokalizowane są terenowe punkty kontrolne. System Topcon IP-S3 znakomicie ułatwia prace w trakcie pomiaru – dostarcza w czasie rzeczywistym obraz pokrycia danymi pomiarowymi oraz prezentuje zakres wykonanej pracy. Operator / kierowca ma możliwość pełnej kontroli jakości zbieranych informacji do wyznaczenia trajektorii – może na tej podstawie podjąć decyzję o dodatkowym pomiarze odcinków o np. ograniczonej widoczności satelitów systemu GNSS.

Po zakończeniu pracy w terenie zgromadzone dane podlegają przetworzeniu w programie Topcon Mobile Master Office. W pierwszym kroku następuje sprawdzenie integralności danych, czyli sprawdzenie pozyskania danych foto oraz jakości danych zarejestrowanych przez skaner, odometr, IMU (Inertial Measurement Unit) oraz odbiornik GNSS. W kolejnym kroku dokonywane jest obliczenie trajektorii w oparciu o stację bazową GNSS lub sieć poprawek powierzchniowych np. TPINETpro. Następnie następuje połączenie 5 pojedynczych zdjęć w foto panoramę 360 o oraz przypisanie do każdej z foto panoram punktu na trajektorii z równoczesnym określeniem 3 kątów orientacji foto panoramy w przestrzeni (kąty Roll, Pitch, Yaw) względem trajektorii przejazdu. W dalszy etapie zapis skanera zostaje poddany wstępnemu przetworzeniu polegającemu na uporządkowaniu punktów w zbiorze z wykorzystaniem informacji o czasie kolekcji danych i synchronizacji tych danych z zapisami IMU. Po tej operacji wstępnie przetworzonej chmurze punktów („scan”) zostaje nadana georeferencja względem obliczonej trajektorii oraz punkty w chmurze punktów otrzymują atrybut koloru RGB na podstawie pozyskanych foto panoram. Kolejnym etapem jest wykonanie połączenia pomiędzy sąsiednimi chmurami punktów z trajektorii równoległych lub krzyżujących się i znalezienie najlepszego dopasowania przy zachowaniu zasad dokładnościowych opisanych na etapie wyrównania trajektorii. Topcon Mobile Master Office umożliwia na tym etapie wykonanie sprawdzenie jednej chmury punktów wygenerowanej dla całego projektu w oparciu o terenowe punkty kontrolne (GCPs). Proces sprawdzenia pozwala na wyznaczenie błędu położenia oraz na tzw. rozrzucenie ewentualnych poprawek na całej trajektorii wraz z możliwością wygenerowania szczegółowego raportu z wyrównania trajektorii.

Jeżeli w wyniku sprawdzenia projektu w oparciu o GCPs podjęliśmy decyzję o rozrzuceniu poprawek program automatycznie wprowadzi korekty do trajektorii pierwotnej oraz dokona ponownego ustawienia foto panoram na nowej skonsolidowanej trajektorii oraz wykona ponowne wyliczenie georeferencji chmury punktów.

Finalnym etapem opracowania projektu jest wygenerowanie chmury punktów wraz z filtrowaniem („cloud”) – jest to produkt finalny – z wszystkimi niezbędnymi atrybutami oraz w pełni metryczny względem trajektorii, czyli idąc dalej, względem lokalnego układu odniesienia.

Standardowymi produktami finalnymi dostarczanymi Zamawiającemu usługę pomiarową systemem IP-S3 są: chmura punktów 3D, foto panoramy wraz z ich georeferencją, trajektoria przejazdu. Eksport danych wykonywany jest do dowolnego układ współrzędnych.

Podstawowym wyzwaniem, jaki pojawia się przed użytkownikiem to objętość danych. Projekt o długości 10 km i foto panoramach co 10 m to zbiór danych o objętości około 45 GB danych. Chmura punktów opisana, jako jeden plik, ma objętość około 35 GB danych. Zagadnienie płynnej pracy z takimi zbiorami danych jest równie interesujące jak sam proces skanowania. W naszej pracy wykorzystujemy oprogramowanie Orbit Content Manager, które umożliwia na płynną pracę na tak dużych zbiorach nawet na średniej klasy laptopie, bez utraty jakości wizualnej chmury punktów oraz foto panoram.

Podsumowanie

System skanowania mobilnego Topcon IP-S3 jest rozwiązaniem kompletnym, sprawdzonym w działaniu oraz wyposażonym w zaawansowane oprogramowanie do postprocessing’u danych. Stabilność działania systemu, powtarzalność pomiarów oraz jakość wykonania komponentów pozwala na realizowanie dużych projektów bez obawy o efekt końcowy. Bardzo duże znaczenie ma również objęcie użytkowników systemu ekskluzywną opieką techniczną Topcon Total Care. W ramach tej opieki użytkownik otrzymuje szkolenie, ma możliwość poznania dobrych praktyk pomiarowych oraz może liczyć na szybką pomoc techniczną w sytuacjach kryzysowych.

Zapraszamy do zapoznania się z efektami działania systemu poprzez zamówienie prezentacji działania systemu lub prezentację danych końcowych – zgłoszenia prosimy wysyłać na adres orbit@tpi.com.pl.

TPI Mobile Mapping Team

MMT_TPI

 

Budowa boiska z wykorzystaniem technologii laserowej

PROBLEM
Podczas budowy boiska pojawia się problem związany z niwelacją ostatnich warstw frakcji żwirowych. Dotychczas robiono to ręcznie, poprzez zaciąganie tych warstw łatą – co było czasochłonne i wymagało korzystania z obsługi geodezyjnej na każdym etapie. (więcej…)

Niwelator laserowy Topcon TP-L5G. Układaj rury szybciej i bez poprawek

To co jeszcze do niedawana przy pracach wod-kan było standardem (mowa o tradycyjnych pomiarach niwelatorem optycznym), dziś jest niewystarczające, zbyt czasochłonne, angażuje większą ilość osób, a przy tym często okazują się niewystarczająco dokładne. Ponadto budowa nowych i modernizacja istniejących kilometrów sieci wodociągowej i kanalizacyjnej powoduje znaczne utrudnienia w ruchu drogowym, opóźniając cywilizacyjny tryb miejscowości. topcon_417950_tp-l5_3-4_left_wtarget_1Stosując nowoczesne technologie pomiarowe zyskuje zarówno wykonawca robót jak i mieszkańcy, którzy nie są skazani na długotrwałe utrudnienia w poruszaniu się po ulicach i chodnikach. Dlatego tak ważne jest korzystanie z nowoczesnych rozwiązań pomiarowych TPI.

Praca niwelatorem rurowym TP-L5G jest bardzo prosta. W studzience lub na jednym końcu rury ustawia się laser. Jeżeli średnica rury jest większa niż średnica niwelatora, stosuje się specjalne nóżki, które po wkręceniu w korpus instrumentu pozycjonują go idealnie w środku rury. W drugi koniec rury wstawia się tarczkę celowniczą. W jej centralny punkt pada wiązka lasera. Ekipa układająca rurociąg reguluje położenie rury (kierunek i wysokość) tak, by plamka lasera trafiła w środek celu tarczy.

tp-l5_4Podnieś wydajność swoich prac – laser rurowy Topcon TP-L5G jest kilkakrotnie szybszy w terenie niż niwelator optyczny. To za jego pomocą wyznaczamy spadki sieci wodociągowych i kanalizacyjnych i kierunki ich przebiegu. Do obsługi niwelatora laserowego wystarczy tylko jeden pracownik. Ustawia on sprzęt na jednym końcu rury, uruchamia go przyciskiem, czeka aż się automatycznie spoziomuje i wprowadza żądany spadek. Na drugim końcu przewodu ustawia specjalną tarczkę i ustawia rurę na takiej wysokości, by wiązka lasera trafiła dokładnie w środek celu. Może on w każdej chwili zmienić parametry pracy instrumentu bez wychodzenia z wykopu za pomocą pilota zdalnego sterowania.

TP-L5G wyposażony jest w funkcję automatycznego wyszukiwania celu – wstawiamy laser do kinety, ustawiamy tarczkę na końcu rury i włączamy skanowanie – kierunek pracy został ustawiony automarycznie. Dzięki urządzeniu Topcon wzrasta szybkość montażu poszczególnych odcinków rur. W porównaniu z klasycznymi metodami, stosując lasery rurowe Topcon zwiększa się dzienne układanie odcinków rurowych nawet o ponad 200%. Ograniczenie wydatków na dodatkowe kontrole i poprawki – korzystając z lasera rurowego podczas układania rur, znikają kłopoty z odbiorem poszczególnych odcinków przez inspektorów nadzoru budowlanego.tp-l5_5

Wniosek jest taki, że Topcon „czuwa” nad dokładnością i poprawnością wykonywanej roboty. Właściwie używanie niwelatora optycznego ograniczone jest do minimum – stosujemy go tylko do wyznaczenia wysokości początku rurociągu. Laser rurowy zapewnia nam taką dokładność, że w ciągu dnia pracy nie wykonujemy nadprogramowych kontroli – co miało miejsce w przypadku metod tradycyjnych / optycznych i absorbuje czas co najmniej dwóch ludzi z brygady, a często wymaga obecności geodety.

Dokładnie i bez poprawek, także w trudnych warunkach – laser rurowy Topcon TP-L5G doskonale sprawdza się podczas układania rur kanalizacyjnych, wodociągowych, a jeśli będzie trzeba ustawić kilka obiektów w linii na powierzchni, to też nie zawodzi. Zapewniając wysoką dokładność: ±2,4mm na odcinku 50m – spełnia wymagania nawet najbardziej wymagających prac. Ustawiając niwelator na rurze, jesteśmy w stanie sprawdzać strzałkę ugięcia, co ułatwia prace w przypadku układania mniejszych średnic rurociągu z długich rur z tworzywa. Laser ten ma jeszcze jedną zaletę – Topcon TP-L5G posiada zielone światło lasera i umożliwia wykonywanie pracy w „słońcu” (zielona wiązka lasera jest 4 razy lepiej widzialna od wiązki czerwonej, która na otwartym terenie nie jest widoczna). Laser możemy stosować także wieczorem i nocą (kiedy sprawdzanie przewyższeń tradycyjnym niwelatorem jest praktycznie niewykonalne). Niwelator TP-L5G może być ustawiony także na statywie. W tym przypadku ustawia się go dokładnie nad studzienką (w osi rurociągu) i poziomuje.

tp-l5_1Kieruje się następnie wiązkę lasera na tyczkę z tarczką laserową, umieszczoną przy studzience docelowej (w jej osi). Odległość między niwelatorem i tyczką może wynosić nawet 200 m. Po ustawieniu kierunku wprowadza się w instrumencie spadek, z jakim mają być układane rury, i reguluje się wysokość tyczki, ustawiając ją na pierwszej rurze, tak aby plamka lasera padała na centralny punkt tarczki. Z tak ustawionym zestawem pomiarowym można dokładać w wykopie kolejne rury i sprawdzać poprawność ich ułożenia poziomego (liniowość) i pionowego (spadek). Nie jesteśmy ograniczeni średnicami rur, możemy sprawdzać położenie rury w każdym jej punkcie (eliminować ugięcie rur). Nie musimy się schylać, aby sprawdzić plamkę lasera na tarczce ustawionej w rurze i najważniejsze – nie jesteśmy ograniczeni wodą gruntową, która może pojawić się w rurze podczas prac.

Oszczędzamy na zakupie dodatkowego sprzętu – Topcon TP-L5G charakteryzuje się bardzo solidną, pancerną, konstrukcją. Odporny jest na wodę, wilgoć, kurz, surowe traktowanie i ciężkie warunki budowlane (spełnia normę IPX8). Mimo że jest droższy w zakupie, to jednak przewyższa trwałością niwelator optyczny, który rzadko wytrzymuje dwie kolejne inwestycje. Poza tym laser rurowy używany jest przeważnie bez dodatkowych akcesoriów (łat, statywów), a przez to nie inwestujemy w dodatkowy osprzęt. Ograniczona liczba elementów zestawu pomiarowego to także łatwość transportu – gotowy do pracy laser rurowy mieści się w niedużej walizie transportowej.tp-l5_2

Akumulator zasilający jest bardzo trwały i na jednym ładowaniu wytrzymuje nawet 40 godzin ciągłej pracy. Podnosimy prestiż firmy – używanie przez firmę budowlano-instalatorską sprzętu laserowego to w Polsce znak otwartości na nowoczesne technologie i gwarancja realizacji inwestycji z najwyższymi możliwymi dokładnościami. Posiadanie i używanie sprzętu laserowego to także niezaprzeczalny atut podczas uczestniczenia w przetargach i negocjacjach z niezdecydowanymi klientami. Park pomiarowych urządzeń laserowych sprawia, że firma wykonawcza jest przez zamawiającego postrzegana jako profesjonalna i otwarta na najlepsze zdobycze techniki. Jest to bardzo dobry sposób na budowanie marki firmy na rynku i pozyskiwanie nowych kontrahentów. tp-l5_3Pewny i niezawodny sprzęt – sprawdź go na swojej budowie – niwelator Topcon TP-L5G produkowany jest w Japonii i podobnie jak wszystkie niwelatory laserowe Topcon objęty jest 5-letnią gwarancją.

Bezpłatnie i bez zobowiązań – przyjedziemy na Twoją budowę i zaprezentujemy sprzęt, abyś miał absolutną pewność co do skuteczności i efektywności sprzętu Topcon. Zachęcamy do kontaktu z siecią sprzedaży TPI w celu umówienia pokazu.

Wielkie ułatwienie za niewielką cenę

Jak zwiększyć wydajność pracy i co zrobić, aby zarówno pracownicy, jak i maszyny pracowały efektywniej – gwarantując rentowność i utrzyma­nie się na rynku – oto pytania, na które nowoczesna firma budowlana musi znać odpowiedź, aby utrzymać pozycję na rynku, mieć zlecenia i rozwijać się. Dzięki nowym technologiom pomiarowym oferowanym przez TPI, dostawcę rozwiązań pomiarowych dla budownictwa – fachowcy otrzymują gotowe zestawy laserowe dzięki którym możemy zarówno zwiększyć wydajność prac ziemnych wykonywanych maszynami, jak też podnieść efektywność i dokładność prac pomiarowych wykonywanych dotychczas za pomocą łaty (metody klasyczne). Aby pod-nieść wydajność, w obu przypadkach wystarczy jeden zestaw urządzeń, złożony z lasera i czujnika.

Czy to rozwiązanie jest drogie?
Dziś technologia pomiarów laserowych i laserowej kontroli pracy maszyn jest dostępna nawet dla najmniejszych firm i od pierwszego dnia można korzystać z jej zalet. Najprostszy system Topcon do laserowej kontroli pracy spycharki lub koparki można mieć już za kilka tysięcy złotych. W dodatku można go bez problemu używać na najpopularniejszej w Polsce maszynie, jaką jest koparko-ładowarka.

Jak to działa?
Niwelator laserowy umieszczamy na statywie na placu budowy, zaś czujnik laserowy zamocowany jest na maszynie. W maszynach typu spycharka, równiarka, koparko-ładowarka – znajduje się on na maszcie przyspawanym do lemiesza, zaś w koparce na ramieniu. Laser wyznacza idealnie poziomą płaszczyznę i w zależności od modelu może pochylać ją w jednym lub w dwóch kierunkach. Płaszczyzna utworzona przez wirującą wiązkę lasera jest wykrywana przez czujnik. Dzięki temu można łatwo sprawdzić, czy łyżka lub lemiesz znajduje się na odpowiedniej wysokości. Nie trzeba do tego używać łaty, nie jest też potrzebna dodatkowa osoba. Operator maszyny nie musi ręcznie sprawdzać głębokości wykopu. Wskaźnik diodowy na czujniku informuje operatora, czy ma podnieść czy opuścić lemiesz (lub łyżkę) lub kiedy go zatrzymać na aktualnej wysokości. Dostępne są także zestawy z bezprzewodową komunikacją, gdzie informacje dotyczące niwelacji terenu prezentowane są na wyświetlaczy w kabinie operatora (np. Topcon LS-B110W Pro).

Na czym polegają korzyści ze stosowania systemu na spycharce?
System wychwytuje różnice wysokości i pokazuje operatorowi, czy pracuje na odpowiednim poziomie, dzięki czemu rozwiązanie to pozwala pracować łatwiej, szybciej i wydajniej. Spycharka z czujnikiem może obrabiać powierzchnię z centymetrową dokładnością.LSB110_Series_Group Może realizować zarówno płaszczyznę poziomą, jak i nachyloną w zadanym kierunku. Gdy spycharka przygotowuje np. powierzchnię dla równiarki, potrzebuje do tego mniej przejazdów. Powierzchnię można obrabiać bez czasochłonnych prac (takich jak np. wbijanie palików) i często bez pomocy ekipy geodezyjnej. Czujnik pozwala operatorowi w każdej chwili sprawdzić, czy pracuje na właściwej wysokości, czy już nie. Systemy kontroli pracy maszyn oferowane przez TPI idealnie nadają się do wszelkich prac ziemnych (np. do budowy placów, boisk, parkingów, układania rurociągów czy do szybkiego zgrubnego równania terenu).

Fot. Głównymi elementami systemu jest niwelator laserowy ustawiany na placu budowy i czujnik mocowany na maszynie

Jakie korzyści z tego rozwiązania odnosi firma?
Pracę wykonuje szybciej i taniej – potrzebuje na jej wykonanie mniej dniówek, mniej ludzi do pomiarów, mniej paliwa, zaś możliwość wywiązania się z terminu to korzyść bezcenna.

Jakie korzyści ma operator koparki?
Koparka może wykonywać dowolne wykopy szybciej – dzięki kontroli głębokości unika się przekopań. Wystarczy ustawić ramię pionowo i sprawdzić sygnał na czujniku, który informuje o głębokości w danym punkcie. To duże ułatwienie, zwłaszcza przy pracach kanalizacyjnych czy kopaniu fundamentów – pozwala zaoszczędzić dużo czasu.

Czy montaż urządzenia jest trudny?
Jedynym elementem wymagającym montażu jest czujnik, który musi zostać zamocowany na maszynie. Montaż czujników Topcon nie sprawia kłopotu nawet początkującym użytkownikom. Typowym rozwiązaniem jest mocowanie magnetyczne. Jest proste i pewne, oraz sprawia, że po skończonej pracy czujnik można łatwo zdjąć i schować lub przełożyć na inną maszynę. Czujniki maszynowe Topcon są wodoszczelne i pyłoszczelne, współpracują ze wszystkimi niwelatorami laserowymi i odbierają promień lasera na obszarze o średnicy do 800 m.

wielkie ulatwienie 1

Fot. Spycharka z czujnikiem może obrabiać dowolnie nachyloną powierzchnię z dokładnością ok. ±1,0 cm

Czy wdrożenie jest czasochłonne i kłopotliwe?
Już po kilku godzinach pracy operator będzie w stanie biegle posługiwać się laserem i czujnikiem. Jeśli pomoc okaże się konieczna, specjaliści TPI na pewno jej udzielą. Przy zakupie systemu w TPI każdy otrzymuje odpowiednie przeszkolenie.

Czy w razie potrzeby system może być używany do niwelacji klasycznej, z użyciem łaty?
Niwelatory laserowe Topcon i Nivel System posiadają w zestawie czujniki laserowe do pomiarów klasycznych – mogą służyć do pomiarów przy wykorzystaniu łaty laserowej, wtedy ten sam system może być używany do niwelacji ręcznej i maszynowej. Nie trzeba zatem dokupować dodatkowych czujników, ponosić dodatkowe koszty.

Czy rozwiązanie jest trwałe i godne zaufania?
Lasery Topcon i Nivel System należą do najbardziej wydajnych rozwiązań tego typu, a ich jakość i niezawodność mogą potwierdzić profesjonalni użytkownicy w Polsce i na świecie. Np. Topcon to japońska firma, która specjalizuje się wyłącznie w produkcji precyzyjnego sprzętu pomiarowego. Żadna inna firma (bezpłatnie) nie daje na całą swoją serię niwelatorów laserowych tak długiej gwarancji jak Topcon – 5 lat gwarancji na bezawaryjną pracę w najtrudniejszych warunkach – to oznacza tylko, że jest to najsolidniejszy sprzęt na rynku.wielkie ulatwienie 2

Czy można wypróbować system przed zakupem?
Specjaliści TPI chętnie zaproponują taki pokaz. Praktyczne przetestowanie sprzętu jest najlepszym sposobem, by przekonać się, że warto nim pracować. Można w tym celu skontaktować się z jednym z dystrybutorów TPI lub oddziałów TPI (adresy podane są na stronie internetowej www.tpi.com.pl).

Fot. Jakość i trwałość urządzeń Topcon i Nivel System została potwierdzona przez wielu profesjonalnych użytkowników w Polsce i na świecie.