激光掃描儀大幅提升航運業(yè)壓載水處理系統(tǒng)測量過程效率

地球上環(huán)境問題，如海洋、空氣污染，通常是由工業(yè)廢 水、廢氣和煙塵造成的。而導(dǎo)致海洋污染的另一 個鮮為人知的原因卻是船舶排出的壓載水。

大型船舶通常將淡水或海水注入船艙以及貨艙， 來保持船舶的穩(wěn)定和平衡。這種水被稱為“壓載 水”。船舶每到一處停泊港口，在裝載貨物之前 或卸載貨物之后，就會注入壓載水。壓載水隨 船舶航行，往往會被船舶從一個地區(qū)帶到數(shù)千公 里外的另一個地區(qū)。

這就導(dǎo)致了一個問題，因為海水中含有沉淀物、 浮游生物以及各種微生物，當船舶在停泊港口排 出壓載水時，就可能將有害水生微生物轉(zhuǎn)移到當 地海水中，從而對海洋生態(tài)平衡帶來很大的影響。 事實上，壓載水轉(zhuǎn)移問題近幾年來已經(jīng)引起了美 國、澳大利亞等等許多國家的重視。

為了應(yīng)對這一日益嚴重的問題，國際海事組織（IMO）實施了“國際壓載水管理公約”，公約要求所有國際遠洋船舶必須安裝壓載水處理系統(tǒng)。這意味著，在接下來的幾年里，超過 30000 艘現(xiàn)役船舶將安裝壓載水處理系統(tǒng)。

使用三維激光掃描儀來設(shè)計壓載水處理系統(tǒng)

利用3D 掃描船上的輪機艙

通常情況下，壓載水處理系統(tǒng)安裝在船舶的輪機 艙或泵艙。由于船舶既有的管道系統(tǒng)和機械系 統(tǒng)非常復(fù)雜，在一艘正常運作的船舶中安裝一套 全新的大型系統(tǒng)需要耗費大量的時間和精力。

制作詳細圖紙的傳統(tǒng)方法需要進行人工測量并復(fù)制實際現(xiàn)場布局。安裝新系統(tǒng)需要的所有改造工作均須參照這些手工制作的圖紙進行。這就需要 對船舶進行大量的現(xiàn)場檢測，并耗費相當長的設(shè) 計時間。此外，人工測量方法的弊端還在于圖紙 上任何一點細微錯誤，在新系統(tǒng)安裝過程中都可 能導(dǎo)致較大規(guī)模的設(shè)計缺陷。

3D 所捕捉到的設(shè)備間的數(shù)據(jù)點

基于收集的數(shù)據(jù)點創(chuàng)建的設(shè)備間三維CAD 模型

基于對輪機艙現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的精確三維掃描所計劃的壓載水處理系統(tǒng)設(shè)計

使用3D掃描儀 進行高效測量

摒棄傳統(tǒng)方法， 投資購買了 Focus3D 來測量輪機艙。Focus3D 是一款輕巧 緊湊型三維（3D ）激光掃描儀，其重量為 5 公 斤，外形尺寸為 24 厘米 x 20 厘米 x 10 厘米。 Focus3D 具備976000 點/ 秒的掃描能力，并 能夠快速制作出精確的高保真數(shù)字圖像。

Focus3D 的使用為 Sanwa Dock 節(jié)省了大量 現(xiàn)場測量時間。使用 Focus3D 前，技術(shù)人員需 要花費數(shù)天的時間對艙內(nèi)管道和設(shè)備進行人工測 量。而使用 Focus3D 后，完成這項任務(wù)只需要 幾個小時至一天的時間。此外，F(xiàn)ocus3D 捕獲的 測量點信息可以轉(zhuǎn)換成三維 CAD 數(shù)據(jù)，技術(shù)人 員可以直接使用 CAD 數(shù)據(jù)創(chuàng)建三維設(shè)計圖紙。

集成式彩色攝像頭能夠提供照片級的三維掃描 圖像，這有助于迅速識別輪機艙復(fù)雜管路。一 位 Sanwa Dock 設(shè)計工程師對 Focus3D 的便 攜性印象深刻，他評論說：“ Focus3D 的設(shè)計非 常緊湊而且輕便，它可以在任何船舶的小型輪機 艙內(nèi)輕松部署。尤其在作業(yè)空間非常狹小，技術(shù) 人員甚至無法進入艙室進行測量作業(yè)時，這一優(yōu) 勢就更加明顯了。而且 Focus3D 操作起來非常 簡便?！?/p>

通過三維 CAD 數(shù)據(jù)提高效率

一旦 Focus3D 捕捉到目標區(qū)域的數(shù)據(jù)點，配套 軟件便開始運行，使用這些數(shù)據(jù)制作完整的三維 模型。因而全新的壓載水處理系統(tǒng)及其管路可以 與現(xiàn)有船艙結(jié)構(gòu)實現(xiàn)無縫整合。技術(shù)人員可以根 據(jù)精確的三維模型進行預(yù)先規(guī)劃，這就可以制作 出最優(yōu)設(shè)計方案，并把關(guān)鍵項目，如詳細的結(jié)構(gòu) 設(shè)計、施工材料和施工圖紙的準備時間計算在內(nèi)。 此外，在壓載水處理系統(tǒng)安裝完畢后，也很容易 獲知整體布局狀況并辨別潛在的問題。使用傳統(tǒng) 的二維模型，這些問題都是難以解決的。

歸功于 Focus3D 所節(jié)省的時間，項目工期大大 縮短。技術(shù)人員可以將主要的時間和精力放在系 統(tǒng)的安裝上。設(shè)計、生產(chǎn)和設(shè)備安裝可以得到更 好的管理，這使得每個項目都能夠如期完成。

由于《壓載水管理公約》在不久的將來將付諸實 施，壓載水處理系統(tǒng)的安裝需求將激增。航運 業(yè)旺盛的安裝需求極有可能一時無法得到滿足。

一些大型航運公司已經(jīng)提前規(guī)劃并考慮在《壓載 水管理公約》實施之前安裝壓載水處理系統(tǒng)。為 滿足短時間內(nèi)的高需求，航運公司目前的當務(wù)之 急是在確保安裝無誤的同時想辦法縮短安裝耗 時。對此，激光掃描技術(shù)是能夠在最短時間內(nèi)捕 獲大量數(shù)據(jù)，從而準確構(gòu)建三維模型的最高效 方法。這也被證實是為滿足航運業(yè)在未來幾年的 需求，應(yīng)對迫在眉睫的壓載水處理系統(tǒng)的生產(chǎn)安 裝挑戰(zhàn)的最有效和最有希望的解決方案。