Некоторые аспекты повышения надежности использования геоинформационных систем при разработке этапов организационной подготовки узлов сосредоточенного строительства

ВЕСТНИК 1/2011

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЭТАПОВ

ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ПОДГОТОВКИ УЗЛОВ СОСРЕДОТОЧЕННОГО

СТРОИТЕЛЬСТВА

SOME ASPECTS OF INCREASE OF RELIABILITY OF USE OF GEOINFORMATION SYSTEMS BY WORKING OUT OF STAGES OF ORGANIZATIONAL PREPARATION OF KNOTS OF THE CONCENTRATED

BUILDING

C.H. Шульженко, A.A. Волков S.N. Shulzhenko, A.A. Volkov

ТулГУ, ГОУ ВПО МГСУ

Рассмотрены отдельные организационно - технологические мероприятия по использованию лазерного и поискового оборудования на этапах инженерной подготовки строительных площадок под узлы сосредоточенного строительства.

Separate organizational - technological actions for use of the laser and search equipment at stages of engineering preparation of building sites under knots of the concentrated building.

Узлами сосредоточенного строительства многими исследователями принято считать освоение территорий и строительство производственных мощностей, микрорайонов, крупных предприятий сельскохозяйственного назначения. В последние годы получили развитие кластеры, а также территории муниципальных образований в виде городов - спутников и др.

Анализ практики организации проведения инженерных, геологических и геодезических изысканий показывает, что группы разработчиков на основании договорных заданий заказчиков - застройщиков выполняют изыскания отдельно по каждому объекту, причем данные формируются и согласовываются с одними и теми же службами. Достоверность и объем информации для одних объектов чаще всего не является достаточным для других и требует дополнительного изучения. Особенности пообъектного подхода не дают возможности создавать единые массивы ГИС по всему кластеру или другим узлам сосредоточенного строительства, поскольку объекты относятся к разным отраслям, имеют разные источники финансирования и контроллинга.

Предлагается следующая методика решения данных мероприятий [1]:

- во - первых проектировщики вынуждены собирать необходимую информацию из множества мелких разрозненных кусочков, полнота и качество каждого из которых во многом зависит от профессионализма исполнителя. Кроме того, неизбежен перевод этой информации в цифровой вид, с присутствием «человеческого фактора», в лучшем случае приводящий к задержкам по времени, а чаще всего — к искажениям, ошибкам, повторным выездам на объект и пр. Расходы средств и времени нарастают как снежный ком, возникают постоянные неясности между проектированием в программных ЗБ-комплексах и сбором полевой информации на бумаге. В конечном итоге это приводит снижению качества проектов и конкурентоспособности института;

1/2П11 ВЕСТНИК

_угогт_мгсу

- во - вторых давно назрела необходимость в комплексных технологиях сбора больших объемов точной информации об объектах строительства или реконструкции сразу в цифровом виде и методами, позволяющими свести к минимуму влияние человеческого фактора. Технология лазерного сканирования является полностью адекватным решением этой проблемы в части, касающейся сбора информации о точной геометрии объектов;

- в - третьих технология использования лазерного сканирования основана на измерении расстояния от лазерного дальномера до поверхности сканируемого объекта и двух углов (горизонтального и вертикального), определяющих направление вектора от лазерного дальномера до объекта в местной системе координат. Такой же набор измерений обеспечивают и цифровые тахеометры. Разница заключается в том, что при сравнимой точности тахеометров и лазерных сканеров (3-5 мм в определении координат отдельных точек), производительность сканера выше в тысячи раз. Производительность тахеометра - от одного до трех измерений в минуту. Производительность современных лазерных сканеров — от тысяч до сотен тысяч измерений в секунду;

- в - четвертых в отличие от традиционных геодезических измерений, лазерное сканирование совместно с использованием современного трубокабелеискателя позволяет получить с беспрецедентной детальностью 1-2 см цифровую модель всего объекта, а не его отдельных частей. За счет высокой скорости и автоматизации процесса сканирования технология лазерного сканирования обеспечивает существенный рост производительности съемки и сокращение количества полевых бригад. Однако для того, чтобы извлечь все преимущества технологии сканирования, требования к опыту и квалификации геодезиста предъявляются гораздо более высокие, нежели при использовании традиционных геодезических технологий.

- в - пятых технология съемки и структура данных, получаемых с лазерных сканеров (в отличие от традиционных средств измерения), изначально ориентированы на их максимально простую передачу в программы для проектирования и ГИС.

- в шестых совместно использованием лазерного сканирования в большинстве случаев необходимо применять трубокабелеискатель (например трассоискатель Лидер - 111) для определения направления и параметров заглубленных коммуникационных систем.

При создании трехмерной модели по каждому отдельному виду подземной инженерной коммуникации анализу и определению подлежат сети:

- водопровода и трубопроводы специального технического назначения (нефтепровод, мазутопровод, маслопровод, золопровод и др.) — пожарные гидранты, задвижки, вантузы, аварийные выпуски, водоразборные колонки, упоры на углах поворота, диаметры труб;

- канализации (самотечной и напорной), водостока и дренажа — аварийные выпуски, оголовки выпусков водостока, дождеприемники, ливнеспуски, очистные сооружения на водостоках, упоры на углах поворота напорной канализации, габариты зданий станций перекачки, водопроводных и канализационных насосных станций, диаметры труб;

- тепла — компенсаторы, задвижки, неподвижные опоры, наземные павильоны над камерами, габариты зданий центральных тепловых пунктов (ЦТП), диаметры труб;

- газопроводов — коверы, регуляторы давления, задвижки, гидравлические затворы, контрольные трубки, компенсаторы, заглушки, габариты газораспределительных станций (ГРС), диаметры труб;

ВЕСТНИК мгсу

1/2011

- электрокабелей — места выходов на стены зданий и опоры, сечения блоков или каналов по внешним габаритам, число каналов, линейные и тройниковые муфты, трансформаторы, габариты зданий ТП;

- слаботочные — коробки, шкафы (с указанием их типа или стандарта), сечение блоков или каналов по внешним габаритам, число каналов, развертки колодцев;

- электрозащитные и коррозионные — контактные устройства, анодные заземли-тели (с указанием глубины их, заложения), электрозащитные установки, электрические перемычки, защитные заземления и дренажные кабели.

Основными производственными факторами влияющими на производительность являются:

1. Повышенная стесненность и большая насыщенность способствующие ограничению видимости сканируемых элементов с мест установки сканера. Это серьезно затруднение в процессе сканирования;

2. Организация работ в условиях действия коммуникаций;

3. Сложность в сочетании сканов в единую систему координат.

Рис.1 Общая модель создания трехмерной модели инженерных коммуникаций на строительных площадках под узлы сосредоточенного строительства

1/2011 ВЕСТНИК

_1/го12_мгсу

С точки зрения ведения работ по лазерному сканированию трубопроводов следует отметить следующие организационно - технологические мероприятия [1]:

- выполнение работ в течение 15 дней бригадой из четырех специалистов. На камеральном этапе производится обработка данных сканирования и 3Б-моделирование, работы с трассоискателем. Эти работы были выполняются двумя специалистами за 28 дней. ЗБ-моделирование выполняется в масштабе 1 : 1 методом вписывания в облако точек векторных примитивов;

- сильно деформированные участки трубопроводов моделируются поверхностями с последующим их преобразованием в твердые тела (Solid). В результате моделирования создается детальная ЗБ-модель объекта, с высокой точностью соответствующая оригиналу. На завершающем этапе результаты обработки данных выгружаются в систему AVEVA PDMS. Импорт осуществляется посредством модуля Mechanical Interface, доступного в версии 12.0SP5. Mechanical Interface позволяет обмениваться данными через нейтральный формат STEP AP203 практически со всеми известными ЗБ-пакетами;

- при производстве работ по рекогносцировке коммуникаций с помощью трассометра следует сопоставлять фактические полевые данные с технической проектной документацией во избежание расхождения и погрешности измерений параметров коммуникационных систем.

Алгоритм создания комплексной трехмерной модели ГИС в программном обеспечении "Панорама" выглядит следующим образом:

Таким образом, важнейшим этапом инженерной подготовки строительных площадок под узлы сосредоточенного строительства, с учетом размещения в этих узлах объектов различного назначения является комплексная оценка территории результатом которой является трехмерная геоинформационная модель существующих и проектируемых сетей, в пределах которой размещаются и проектируются необходимые инженерные коммуникации различного назначения.

Литература

1. А. Вальдовский, В. Семыкин, Г. Морозова. Высокоточная съемка промышленных объектов методом лазерного сканирования с последующим ЗБ-моделированием./ САПР и графика. 2010, июнь., с. 72-75.

2. Градостроительный кодекс.М., 2010, 86 с.

3. Основы организации и управления жилищно-коммунальным комплексом: Учебно-практическое пособие / под общ. ред. проф. П.Г. Грабового. - М.: Изд-во «АСВ», 2004, 528 с.

The literature

1. A.Valdovsky, V.Semykin, G.Morozova. High-precision shooting of industrial targets by a method of laser scanning with the subsequent 3D-modelirovaniem./SAPR and a drawing. 2010, june, p. 72-75.

2. The town-planning code. M, 2010, 86 p.

3. Organization and management bases a housing-and-municipal complex: the Uchebno-practical grant / under the general edition prof. P.G.Grabovogo. - M: Publishing house "ASV", 2004, 528 p.

Ключевые слова: инженерная подготовка, коммуникации, строительная площадка, географическая информационная система, лазерное сканирование.

Keywords: engineering preparation, communications, a building site, geographical information system, laser scanning.

E-mail авторов: it@,mssu.ru, shulzh79@mail.ru

Рецензент: В.О.Чулков доктор технических наук профессор МГАКХиС