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es la descripción de como operar un scaner laser faro focus, y herramientas para hacer planos en 3D
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Departamento de sistemas y computación.
Prototipo de una maqueta electrónica tridimensional en las oficinas de Vector Engineering International S.A. DE C.V.
VECTOR ENGINEERING INTERNATIONAL, S.A. DE C.V.
Elaborar una maqueta electrónica de una instalación industrial, mediante la integración de nube de puntos, obtenidos por un escáner laser de última generación, para contar con una nueva área de trabajo en las oficinas de Vector Engineering International s. a. de c. v.
Comprender el funcionamiento del escáner 3DX y de la normatividad aplicable para el desarrollo de maquetas electrónicas de la industria petrolera.
Comprender la distribución de instalaciones superficiales de la industria petrolera para el desarrollo de maquetas electrónicas.
Desarrollar una ruta crítica para la realización de los trabajos en sitios.
Obtener una nube de puntos de la instalación industrial.
Obtener la maqueta electrónica
Los levantamientos realizados normalmente en campo, que se generan de manera tradicional siempre han conllevado un gran margen de error y a su vez una gran inversión de tiempo, generando esto a las empresas un alto costo y pérdidas a la hora de ejecutar los levantamientos de manera tradicional ya que a sí mismo el factor humano puede generar múltiples errores a la hora de efectuar el levantamiento. Uno de los problemas que se pueden presentar es el del cambio climático, ya que, el equipo no puede exponerse en días lluviosos o temperaturas muy altas, debido a que puede ser perjudicial para el equipo. Otro problema que se puede presentar es cuando las tuberías están muy juntas, ya que debido a esto se deberán de efectuar más tomas para que se tenga un mejor escaneo. Algo importante, para llevar acabo un escaneo correcto, es que no allá presencia humana u objetos en movimiento, ya que esto generara ruido en la obtención de nube de puntos. Todos estos problemas generan retrasos, ya que se cuenta con un tiempo definido para la generación del entregable.
se debe cumplir con los requerimientos mínimos del contrato. Los equipos láser escáner, deben capturar conjuntos de puntos (nube de puntos) con coordenadas particulares x, y, z, los cuales se deben procesar posteriormente a un software donde se apreciaran en conjunto con las otras tomas realizadas en el complejo. Las nubes de puntos obtenidas en campo, deben permitir realizar análisis, simulaciones y control de interferencias, así como, obtener de forma inmediata medidas directas y extracción de datos de campo.
Procedimiento para el levantamiento de nubes de puntos. Instalaciones marinas (plataformas, buques, entre otros). Instalaciones terrestres (estaciones de compresión, centrales de almacenamiento y bombeo, estaciones de recolección, entre otras).
B) Se realizara el método de la poligonal de apoyo, para que al menos se tenga un mínimo de 6 lados, la cual se debe crear en cada una de las áreas de proceso. La poligonal debe ser de segundo orden clase 1 con exactitud relativa de 1:50 000. Con esta información se deben validar las distancias entre los datos o por la nube de puntos integrados y las lecturas hechas por la estación total.
C) Para la captura con el equipo láser escáner de cada vértice de la poligonal, se debe colocar un trípode con su base nivelante, con plomada óptica y un objetivo o se debe colocar un bípode [polo objetivo doble “twin target pole”] registro del levantamiento de la estación total. La distancia de los objetos más alejados al equipo láser escáner es la indicada en la tabla 2.
Con la estación total posicionada arbitrariamente, se deben hacer las mediciones de todos los objetivos visibles a esta posición y se deben capturar las coordenadas x, y, z, en la columna de “punto observado”. La longitud se debe determinar con la raíz cuadrada de la diferencia de los cuadrados entre coordenadas, este resultado se debe comparar con el que se mida dentro de la nube de puntos del software utilizado para hacer la captura de la nube de puntos. La imagen de la medición realizada dentro del software, el cual debe formar parte de la evidencia de la calidad del levantamiento de la nube de puntos.
Se deben realizar las integraciones de la diferente toma y revisar que las precisiones obtenidas q u e cumplan con los requerimientos del cliente, así como, cuando se concluya el levantamiento de escaneo, la integración total.
Al final de cada toma, se debe validar la exactitud del levantamiento de la nube de puntos, con base en la diferencia entre los valores de distancias tomados por la estación total y la nube de puntos. Cuando no se puedan realizar levantamientos de nubes de puntos por estar en áreas restringidas o por imposibilidad de fijar los equipos láser escáner, se conciliara con el cliente para realizar la forma de levantamiento apropiada a las circunstancias.
Integración y validación de tomas parciales de nubes de puntos. Estructura de la nomenclatura que deben cumplir los archivos generados en la integración de acuerdo con:
Después de realizar cada toma de nube de puntos, se efectuara la integración en forma incremental hasta terminar un área y con cada área, se realizara la integración de toda la instalación. La integración de cada toma se hará a través de un software AUTOCAD plan. En el proceso de integración de las tomas de un área, se validara la exactitud en cada unión de las tomas del levantamiento de la nube de puntos, con la determinación de las diferencias entre los valores de distancias de los puntos comunes. Para cualquier integración y su tolerancia se debe elaborar un informe parcial de verificación del levantamiento.
Software para el procesamiento e integración de nubes de puntos se realizaran de acuerdo al software RECAP 360 PRO y se tomaran en cuenta los siguientes puntos para las integraciones de las nubes de puntos:
La integración de cada una de las tomas se hará a través del software que AUTOCAD designe. Tener la funcionalidad para el intercambio de datos gráficos tridimensionales, con sistemas CAD 3D para el modelado geométrico 3D de la instalación. Tener herramientas para la alineación de las nubes de puntos escaneadas por superposición de áreas de manera precisa y para la georreferenciación de los datos escaneados.
Los levantamientos se deben dibujar en isométrico, sin escala y en forma proporcionada con respecto a las dimensiones reales.
En los levantamientos isométricos, se debe indicar la orientación del norte en el extremo superior derecho.
Solo se deben proporcionar acotaciones en isométricos de líneas que no fueron escaneadas.
Las elevaciones o niveles deben ser en metros.
Tomar como mínimo, referencias de localización del recipiente o línea respecto a ejes de plataforma o piernas al inicio y final de la línea representada en el isométrico.
Indicar en isométricos de tuberías, el sentido del flujo y diámetro en milímetros (pulgadas).
Indicar en válvulas y juntas bridadas el diámetro en milímetros (pulgadas) y el rango en lb/in² (número) y emplear ésta simbología para ambos casos.
Se debe obtener información de fabricantes: placa de datos de recipientes, válvulas o equipos, diámetro, rango, presión, temperatura o la carta de mantenimiento.
Fig. 1 Método de levantamiento de instalaciones para la elaboración de M.E.T.I. ”As-is”
ENTRADAS PROPORCIONADA POR^ INFORMACIÓN PEMEX
CAMPO VISITA A CAMPO PARA ESTIMADO Y CONDICIONES DEL LEVANTAMIENTO
GABINETE PLAN DE LEVANTAMIENTO CAPTURA DE NUBES DE PUNTOS CAPTURA DE DATOS TÉCNICOS
ENTREGABLES PROCEDIMIENTO Y PLAN DE LEVANTAMIENTO REVISIÓN DE PEMEX PROCEDIMIENTO Y LEVANTAMIENTO^ PLAN DE REVISADO POR PEMEX
LEVANTAMIENTO DE NUBE DE PUNTOS INICIO DE JORNADA
COLOCACIÓN OBJETIVOS DE
LEVANTAMIENTO
REPORTES PARCIALES DE LEVANTAMIENTO VERIFICACIÓN DEL DENSIDAD NUBE MEMORIAS DE LEVANTAMIENTO TOMA ESCANEO
VERIFICACIÓN DEL LEVANTAMIENTO DE NUBE DE PUNTOS CON LA E2, C2.1, C2.4 [8.1.3.1.2.2] C2.2^ TOPOGRAFÍA^ FIN^ DE^ ESCANEO ACTIVIDAD E2 [8.1.3.3] C
SI NO TOMAS NO CUMPLE PRECEDENCIAS VALIDACIÓN DE DISTANCIAS ENTRE OBJETIVOS VER PUNTOS^ SI NUMERO DE ACTIVIDADO SU ACTIVIDAD ACTIVIDAD
CUMPLE
ELABORACIÓN DEL REPORTE (ANOMAL FINALÍAS Y DIFERENCIAS PLAN INICIAL
REPORTE FINAL DEL LEVANTAMIENTO (ANOMALÍAS Y DIFERENCIAS AL PLAN INICIAL)
ESTIMADO^ DIFERENCIAS CON ANOMAL PLAN ACTUALIZADOÍAS SI^ LISTADO DE TOMAS ACTIVIDAD EN CAMPO Y GABINETE NO FIN DE JORNADA ENTREGABLE DE SALIDA ] S
SI INTEGRACIÓN PARCIAL DE NUBE DE PUNTOS C2.4 [8.1.3.2.3] C2.
LIMPIEZA DE TOMAS DE NUBE DE PUNTOS
SALIDA
INTEGRACIÓN DEL MODELO TOTAL DE LA NUBE G4 [8.1.4.3] G INTEGRACIÓN DE TOMAS^ VALIDACIÓN 2DE LA C2.5 [8.1.3.1.2 c)] C2.6 (^) PUNTOS Y FOTOGRAFÍAS^ ORIENTACIÓN NUBE DE INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR PEMEX
SÍ RESPALDOS ESCANEO E IMÁGENES A DISCOS EXTERNOS
FRAGMENTACIÓN DEL MODELO DE NUBE DE PUNTOS
ENTREGABLES DEL NUBES DE PUNTOS Y^ LEVANTAMIENTO DE FOTOGRÁFICO EQUIPO UTILIZADO SOFTWARE Y VERSIÓN PARCIALES ORIENTADOS^ LISTADO ESCANEOS INTEGRACIONES^ LISTADO DE BD ORIENTADA PROCEDIMIENTO PARA MONTAR BD PROCEDIMIENTO Y PLAN REVISADO POR PEMEX^ DE LEVANTAMIENTO S1 [8.1.1] E
LEVANTAMIENTOS DE DATOS TÉCNICOS POR DISCIPLINA
ELABORACIÓN DE REPORTES DE DATOS TÉCNICOS POR DISCIPLINA
ENTREGABLES DEL LEVANTAMIENTO DE DATOS TÉCNICOS (12.2.2)
Fig. 3 Tipos de objetivos “target”
(^600 ) i (^599) g^597 299 h^506 f 298 j d (^507) 507 a (^300 505) e yMNP,e b c^ yPT,e e
Fig. 4 Tipos de objetivos “Target” con trípode
Fig. 5 Desfasamientos entre Poligonal Topográfica (PT) y el Modelo de Nube de Puntos (MNP)
Fig. 6 Fragmentación de áreas en instalaciones terrestres
Fig. 7 Procedimientos para verificación de escáner
En este punto se revisan los planos actuales AS-BUILT (como está construido) con la finalidad de entender como está actualmente construida la planta.
En esta tercera etapa determinaremos el número de toma que se llevara a cabo en la planta de lodo así como el tiempo de ejecución de cada toma.
El número de tomas se determina en el tamaño de la instalación, en el detalle y la cantidad de equipos y accesorios de acuerdo a la información solicitada por el cliente de tal manera que mientras más tomas se genere mayor cantidad de información se obtendrá, es por ello que se establece un número de 66 barridos distribuidos en toda la planta.
Dado al número de barrido que se establecieron con anterioridad se requiere que la calidad de cada toma sea con un tiempo estimado de 10 minutos generando con esto una calidad media-alta.
En esta cuarta etapa empezaremos a realizar los levantamientos en sitio, después registraremos la toma del escáner para finalizar con la integración de nube de puntos.
Para tener una idea de cómo se inicia un levantamiento en campo es más sencillo de lo que se puede imaginar, iniciando primeramente posicionando el escáner en un punto que
llamaremos referencia cero, el cual nos servirá como referencia para realizar los escaneos de manera consecutiva, a su vez teniendo referencias naturales entre barrido y barrido, ya que el alcance del escáner laser es de 360 grados sobre la horizontal y 270 grados sobre la vertical, de otro modo se puede decir que donde nos posicionamos y colocamos el escáner lo que nuestros ojos ven en la periferia es lo mismo que obtendrá el barrido del escáner laser.
Antes de iniciar con el levantamiento se debe fijar, un orden en el que se establecerá desde donde inicia hasta donde termina el escaneo, para que al momento de integrar la nube de puntos, se tenga una secuencia lógica y sea más fácil ejecutar la integración. Cabe recalcar que el escáner laser toma como referencia los objetos estáticos así como referencias naturales al momento de llevar acabo la integración de nube de puntos. Se recomienda que al momento de llevar acabo el barrido laser, no interfieran cuerpos en movimiento, ya que podría generar ruido a la hora de obtener la nube de puntos. Un punto importante antes de iniciar el levantamiento con el escáner laser, es verificar que el tripie y la base donde se monta el escáner laser este correctamente instalado y nivelado para evitar que el equipo pueda caer y estropearse. Fijarse en la Fig. 8 y Fig. 9. El escáner laser cuenta con una herramienta interna que es un sensor de nivel el cual ayuda a evitar un desalineamiento durante la ejecución del barrido. La interfaz del escáner laser es muy amigable, muy similar a la de un teléfono inteligente (Smartphone).
Fig. 8 Levantamiento con escáner laser en sitio
Abrimos la carpeta y veremos que cada registro aparece de manera individual de planta_de_lodo00 hasta planta_de_lodo65.
Fig. 11 registros de escáner laser
Al abrir alguna de las carpetas podremos observar la toma de nube de puntos que registro el escáner laser en la figura 12 y 13. Ver más ejemplos en anexos.
Fig. 12 previo nube de puntos
Fig. 13 previo nube de puntos
Para dar inicio con la integración de nube de puntos, usaremos el software AUTODESK RECAP 360, al ejecutarlo aparecerá una ventana, ver figura 14. Entonces elegimos la opción de importar, después se le asigna nombre al proyecto y el lugar en donde se guardara el proyecto y se selecciona continuar.
Fig.14 software RECAP
