在位于馬來西亞市中心吉隆坡 Petronas 雙子塔的身影之下，Plant Design Engineers 的團隊可以“虛擬行走”在海上平臺周圍，以進行測量和計劃改造工作。工程師和規(guī)劃師如何才能獲得準確的建造數(shù)據(jù)，這個問題如今已經(jīng)有了新的答案。

在計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)問世之前所建造的石化設(shè)施通常只有很少或完全沒有文檔記錄。即使是那些經(jīng)過詳細規(guī)劃的設(shè)施，也往往歷經(jīng)了變化和重建，這意味著過去的規(guī)劃與現(xiàn)在仍然存在的設(shè)施可能并不完全相配。管道、閥門和減壓器也許已經(jīng)被遷移或更換以適應(yīng)設(shè)施的變化。風(fēng)暴造成的損失也許已經(jīng)讓局部地區(qū)實施了重建。無論何種原因，對海上設(shè)施進行計劃性或非計劃性的改變都意味著在最初建造的時候保留下來的任何記錄已經(jīng)過時，而按照不準確數(shù)據(jù)所進行的改造計劃常常會導(dǎo)致最后時刻不得不進行變更。為了規(guī)劃改裝或改造工作，目前設(shè)施（制成態(tài)）的準確數(shù)據(jù)對按時完工具有至關(guān)重要的作用。在開展改造工作時，即使推遲一天，也可能因延遲生產(chǎn)而造成數(shù)百萬美元的損失。 

Plant Design Engineers的朗.伯曼 (Ron Bouman) 指出“掃描儀現(xiàn)在已經(jīng)變得足夠小巧、快速，我們可以在很短時間內(nèi)完成現(xiàn)場掃描工作，從而讓我們的團隊更具成本優(yōu)勢，并為我們的客戶提供更多方便。我們對客戶的產(chǎn)品交付服務(wù)更加全面，而且越來越多的客戶都認識到了建造文檔的好處。”

Plant Design Engineers采用FARO Technologies生產(chǎn)的大空間三維激光掃描系統(tǒng)(Laser Scanner LS）來掃描和創(chuàng)建虛擬圖像。該掃描儀可以通過直升機送到海上平臺上。其捕捉率高達每秒12萬點，7分鐘即可采集水平360°和垂直320°的2700萬點。一個黑白或彩色的虛擬三維圖即可生成。大量的掃描數(shù)據(jù)可以整合在一起形成整個設(shè)施的虛擬圖，工程師們從而可以進行“虛擬行走”。

激光掃描儀工作原理
工作原理激光掃描儀向一面旋轉(zhuǎn)鏡的中心發(fā)出一道紅外線；紅外線進而被反射到正在進行掃描的環(huán)境周圍；激光掃描儀捕捉到反射的紅外線從而測量紅外線的“相移”。根據(jù)激光相位的不同，平臺上的電腦可以計算出激光與物體之間的距離，在綜合測量水平和垂直旋轉(zhuǎn)的兩次編碼器讀取結(jié)果后，可以測量出反射回來的 X, Y, Z 坐標。該掃描儀以每秒12萬點的速度旋轉(zhuǎn)（比常規(guī)的“飛行時間”技術(shù)快100倍），重復(fù)這種測量操作即可錄制成一個三維數(shù)字影像。FARO公司 前亞太營銷主管——詹姆斯.尼德漢姆(James Needham) 作出以上解釋。

再加上最近改善的“彩色選擇”軟件，它可以確保掃描圖以彩色顯示，而且視差幾乎為零，從而提高了影像的真實性。某些管道以顏色標明其運輸物品的性質(zhì)，這種情況下彩色掃描更為有用。

捕捉圖像過后，激光掃描結(jié)果就會顯示在安裝了FARO Scene 軟件的一個掌上電腦或筆記本電腦上，顯示捕捉到的詳細結(jié)果，而且掃描辨析率和速度的設(shè)置也可以被調(diào)整。只需輕按一個按鈕，掃描儀就可以繼續(xù)下一輪掃描。

 
左圖: 點云掃描數(shù)據(jù)。右圖：根據(jù)掃描數(shù)據(jù)制作的CAD模塊 : 三維數(shù)字影像

用戶可以利用Faro Scene 軟件操縱掃描數(shù)據(jù)進行二維或三維瀏覽并可形成剖面(斷層影像）、進行數(shù)據(jù)過濾和以不同的CAD格式，諸如IGES、DXF和Ascii 導(dǎo)出數(shù)據(jù)。Plant Design Engineers 掃描小組可以在設(shè)施使用過程中進行現(xiàn)場掃描作業(yè)，所需時間不長，從而對平臺日常作業(yè)造成最少的干擾。在激光掃描作業(yè)結(jié)束后，掃描小組就可返回辦公室開始建模工作。工廠設(shè)計工程師公司使用INOVx Solutions FARO Technologies的軟件合作伙伴）、PlantLINx和RealityLINx軟件對獲得的數(shù)據(jù)進行建模。這可以生成數(shù)據(jù)中的“秩序”和“邏輯分析”，幫助規(guī)劃師、工程師和測量員更容易獲得他們所需的信息。

首先，軟件系統(tǒng)將建立一個構(gòu)件數(shù)據(jù)庫，從而使得管道、閥門和減壓器等與標準技術(shù)規(guī)格相符。然后分割掃描結(jié)果，從而更易于管理大量的數(shù)據(jù)，而且用戶可使用輔助建模以便更迅速地在掃描數(shù)據(jù)內(nèi)匹配特定的特征。從構(gòu)件庫到掃描數(shù)據(jù)，各項正確的物件相互匹配，從而使得建模即快速又準確。如果一個定制的物件恰巧未在數(shù)據(jù)庫中，可在軟件中創(chuàng)建并增加到數(shù)據(jù)庫，一切都非常簡單。結(jié)構(gòu)體和不同的管道系統(tǒng)各自分離，用戶可以高亮或遷移截面，把無關(guān)的部分和區(qū)域清除，從而形成全面的工廠設(shè)施視圖。在整個設(shè)施完成建模后，“邏輯分析”將準確地顯示每個特定管道的運輸品性質(zhì)，其中也包括液體、或氣體溫度、氣壓等信息。

“為了能夠以這么準確、有序的方式記錄信息，所投入的資金對任何一個石化公司來說都只是一筆小投資，但回報和這種數(shù)據(jù)的價值卻是巨大的。這就是Plant Design Engineers如此成功的一個原因。”朗作出以上結(jié)論。