Schede Strumentazioni Laser - Gruppo-Sina

Il Tunnel Scanner System è una strumentazione
di elevato standard tecnologico che consente,
grazie all’impiego congiunto di raggi infrarossi
e laser, di ottenere simultaneamente e senza
soluzione di continuità:
•L’immagine fotografica digitale ad altissima
risoluzione;
•Il rilievo geometrico continuo, con la possibilità
di estrarre sezioni trasversali in corrispondenza
di qualsiasi progressiva;
•L’immagine termografica dell’intero cavo di
galleria.
In particolare, le potenzialità del sistema
risiedono nel “laser” a testa rotante il quale è
in grado di compiere fino a 300 rps, ad una
velocità di rilevamento variabile, a seconda
degli obiettivi del rilievo, da 3 a 12 km/h.
Il TSS in galleria ferroviaria.
Il TSS in galleria stradale.
Controlli di cantiere,
LASER TUNNEL LASERTECH
Tunnel Scanner System (TSS 360)
Immagine fotografica.
Immagine termografica.
Infine, con il rilievo
geometrico
fornito
dal laser sarà possibile
ottenere
sezioni
trasversali a qualsiasi
progressiva
metrica,
effettuare misurazioni
(le
sezioni
rilevate
sono esportabili nei
Sezione con sagoma limite
più comuni CAD) e
verifiche sulle altezze libere di “gabarit” o su altre
interferenze tra la sagoma limite e l’infrastruttura
ed anche l’eventuale variazione di altezza in
seguito ad interventi di ripristino del rivestimento
o di ripavimentazione.
Il calcolo dell’altezza di “gabarit” viene
generalmente effettuato dall’attacco del
marciapiede con la pavimentazione, secondo
le “Norme funzionali e geometriche per la
costruzione delle strade” (D.M. 5-11-2001) e la
norma CNR n°78 del 28-7-1980.
Per l’acquisizione dei dati non è necessario
operare in regime di deviazione di corsia o
chiusura della carreggiata: i rilievi, anche
sulle autostrade con alta intensità di traffico
avvengono, infatti, con la modalità dello “stop
and go” nelle ore notturne, senza arrecare
particolare disturbo alla normale circolazione
veicolare.
Grafico altezza di “gabarit”.
Termografia 3D.
I dati provenienti dal
rilievo, oltre che su
supporto
cartaceo,
possono essere eventualmente caricati e
forniti su uno specifico
applicativo “Tu-View”
in modo tale che il
Particolare 3D di un distacco di volta
gestore dell’infrastruttura possa, in maniera semplice, reperire ed
analizzare autonomamente tutti i dati di cui di
volta in volta necessita, come pure ad esempio
verificare in tempo reale la compatibilità di un
trasporto eccezionale con la geometria della
galleria.
Il software permette di estrarre svariate
informazioni sulle sezioni, come la distanza di un
punto rispetto a qualsiasi altro, sulla superficie
della sezione e sul perimetro.
Un’altra funzione importante del programma è
quella che permette, tramite un set di strumenti,
l’ispezione a video della galleria, rilevando e
segnando le anomalie riscontrate, nonché di
aggiungere note testuali.
Queste informazioni possono essere esportate in
formato Autocad e caricate su un successivo
rilievo visivo per essere aggiornate nel corso del
tempo.
Altri strumenti utili disponibili sono le funzioni
di stampa del rilievo visivo personalizzabili in
base all’utilizzo per cui si rendono necessarie
e la possibilità di importare tutta o parte
dell’immagine visiva e/o termografica in
formato bitmap, conservando l’alta definizione
del rilievo.
V. le Isonzo, 14/1 - 20135 Milano
Tel.02.5425901 - Fax 02.54259023
E-mail: [email protected] - www.sineco.co.it
LASER TUNNEL LASERTECH
Le caratteristiche tecniche del “Laserscan”
comunemente impiegato consentono di
rilevare immagini da 5.000 fino a 10.000 pixel
per scansione. Tradotto in termini concreti, il
risultato del rilievo fotografico di 10 metri di
galleria, rilevata alla velocità di 1m/s con un
laser a rotazione di 300 rps, è una “fotografia”
digitale di ben 30 milioni di pixel.
Dall’insieme di questi dati, mediante specifici
software di elaborazione, è possibile ottenere
un insieme di informazioni (sugli impianti, sulla
geometria, sugli ammaloramenti presenti, ecc.),
che permetteranno di definire e quantificare
lo stato di conservazione e di funzionalità
dell’opera in esame.
Con l’immagine fotografica, ad esempio,
l’ispezione visiva di dettaglio sarà trasferita dal
cantiere all’ufficio, riducendo così l’impatto
sul traffico, grazie alla possibilità di registrare
e quantificare direttamente sulla fotografia
le anomalie del rivestimento quali: lesioni,
distacchi, presenza di sali e/o incrostazioni,
irregolarità della pavimentazione e dei
marciapiedi, presenza di reti di protezione e
canalette metalliche ecc.
Invece, con l’immagine termografica possono
essere intercettati ed evidenziati particolari
eventi quali la presenza di acqua, i ripristini
superficiali del rivestimento, l’ubicazione degli
impianti e si potrà, in abbinamento all’immagine
fotografica, pervenire ad una migliore
interpretazione delle anomalie presenti.
ILRIS 36D
oppure mediante un PC: in entrambi i casi la
comunicazione può avvenire via radio (WI-FI) o
via cavo (Ethernet).
Le specifiche NEMA 4X e IP65, il laser in
Classe 1 (sicuro per gli occhi), l’ampia escursione
dinamica di acquisizione (da 3 a 1500 metri) e
le dimensioni compatte fanno sì che anche
le campagne più complesse possano essere
completate velocemente, con precisione e
sicurezza.
All’ILRIS-36D viene applicata una base rotante, il
dispositivo “Orientation System”, che permette
allo strumento di ampliare l’angolo di visione
fino a 360°x360°, così da rilevare una sfera
completa intorno a sè.
Rilievo di edificio monumentale.
Rilievo della fortezza reale di Livorno.
LASERTECH
ILRIS 36D della Optech è un’apparecchiatura
che
permette
di
ricostruire
modelli
tridimensionali attraverso la registrazione di
scansioni singole o multiple. Lo strumento, che
non richiede particolari specializzazioni per
l’uso, è caratterizzato da dimensioni molto
compatte (non molto diverse da una stazione
totale motorizzata) ed integra una camera
digitale da 6 megapixel con un display LCD
VGA a largo formato.
Il sistema è in grado di rilevare fino ad una
distanza di oltre 1000 metri, con una precisione
modellata di pochi millimetri, e viene settato
in modo semplice e rapido - non è richiesto
alcun livellamento - attraverso un palmare
LASER STATIC
STATIC LASERTECH (ILRIS 36 D)
La camera digitale integrata da 6 megapixel,
oltre a permettere la definizione accurata
dell’area di scansione, produce immagini che
sono utilizzate per generare automaticamente
una nuvola di punti riportante il colore di ciascun
punto.
L’opzione “Color Channel” fornisce nuvole di
punti con colori realistici. La camera integrata
da 6 megapixel, oltre a permettere la definizione
accurata dell’area di scansione, genera
immagini che sono utilizzate per generare
automaticamente una nuvola di punti riportante
il colore di ciascun punto.
Alcune caratteristiche peculiari:
•Portata: 3-1500m, 80% target
3-800m, 20% target
3-350m, 4% target
•Accuratezza del modello: 3mm
•Salvataggio dati: su chiave USB
•Divergenza del raggio: 0.00974°
•Passo minimo spot: 2mm a 100m
•Temperatura operativa: 0°- 40° C
•Velocità campionamento: 2500 punti/s
•Accuratezza registrazione target:4mm
•Angolo scansione: -20°/90°(V)x 360° (H)
-90°/20°(V)x360° (H)
Rilievo di Ponte vecchio (Firenze)
Rilievo del Campanile Giotto (Firenze)
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Tel.02.5425901 - Fax 02.54259023
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LASER STATIC
Rilievo di Piazza Plebiscito (Napoli)
LASERTECH
I campi di applicazione sono innumerevoli,
tra cui il rilievo di opere di ingegneria civile, il
monitoraggio di versanti, la modellazione di
centri urbani, il rilievo di beni architettonici,
monumentali e del costruito.
Per il laser scanning aereo, SINECO
collabora con OGS di Trieste. Il LiDAR (Light
Detection and Ranging) è una tecnica di
telerilevamento “attivo” per l’esecuzione
di rilievi topografici di alta risoluzione. La
strumentazione utilizza un telemetro laser,
montato su un aereo o elicottero, che
scansiona il territorio sorvolato in modo
da determinare la distanza fra il punto di
emissione del laser e il punto di riflessione,
cioè il generico punto appartenete al
terreno e colpito dal laser. Il telemetro
misura il tempo impiegato dall’impulso
laser a percorrere il percorso di andata e
ritorno.
Laser Scanner LiDAR
Inoltre lo scanner laser fornisce anche le
coordinate del punto rilevato grazie ad
un sistema integrato GPS/INS in grado non
solo di rilevare la posizione dell’aereo o
dell’elicottero, ma anche di determinarne
l’assetto. Si ottiene così una nuvola di punti
quota (X,Y,Z) del territorio rilevato ed il
valore dell’intensità riflessa.
Rilievo laser e relativa immagine fotografica
LASER AEREO LASERTECH
AEREO LASERTECH (ALTM)
Dalla nuvola di punti si ottengono, per
elaborazioni successive, che comprendono sia
un filtraggio automatico che uno manuale, un
modello digitale di superficie (in inglese DSM,
Digital Surface Model) e un modello digitale del
terreno (DTM, Digital Elevation Model), con una
maglia dell’ordine del metro ed una precisione
decimetrica.
Dal DTM sono quindi possibili elaborazioni varie
quali, ad esempio: curve di livello del terreno
e modelli tridimensionali. La peculiarità del
sistema è l’altissima velocità di acquisizione dei
dati abbinata ad una elevata risoluzione.
Le riprese LiDAR vengono effettuate con un
sensore ALTM 3033 della canadese OPTECH
avente le seguenti principali caratteristiche:
•Altezza operativa: 265 - 3000 m
•Accuratezza in elevazione:
15 cm < 1200 m (1 sigma)
35 cm <3000 m (1 sigma)
•Accuratezza orizzontale:
1/2000 x altitudine volo (1 sigma)
•Angolo di scansione: da 0 a ±20
•Risoluzione angolare: 0.01°
•Frequenza di scansione:
variabile con angolo di scansione (30 Hz ±20)
(50 Hz ±10)
•Classe del laser: classe IV
•Frequenza degli impulsi del laser: 33 kHz;
•Divergenza del fascio Variabile:
0.8 mrad o 0.2 mrad (1/e nominale)
•Temperatura operativa: 15-35 °C
Il sistema trova applicazione in diversi settori
tra cui in particolare:
•Modelli digitali ad alta definizione del terreno
e di superficie (DTM e DSM);
•Modellazione 3D del paesaggio;
•Monitoraggio
dell’energia;
delle
reti
di
distribuzione
•Monitoraggio di ghiacciai e manto nevoso;
•Analisi degli effetti dell’erosione naturale;
Esempio di Modello Digitale di Superficie (DSM)
Al rilievo laser altimetrico è possibile abbinare
l’acquisizione contestuale di foto aeree
mediante fotocamera digitale metrica (Rollei
DB44 da 16 milioni di pixel.
La fotocamera è sincronizzata con il laser e
con il GPS per consentire l’ortorettifica e la
georeferenziazione delle immagini.
•Controllo dell’abusivismo edilizio;
•Analisi delle inondazioni e mappe del rischio
associato;
•Rilievi idrografici e batimetrici;
•Cartografia topografica.
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SINECO collabora con OGS per
il sitema laser scanning aereo
LASER AEREO LASERTECH
Alabama, USA - Dati Optech Inc.
Legenda:Cresta delle onde: blue; dune di sabbia: rosso; linea del
bagnasciuga: confine verde/blu .
DYNAMIC LASERTECH (LYNX)
In collaborazione con Optech di Toronto
(Canada), SINECO ha messo a punto e
dispone di una innovativa strumentazione
il LYNX Mobile Mapper che rappresenta
a tutti gli effetti la nuova generazione
di tecnologia laser scanner in quanto
rivoluziona completamente la tradizionale
metodologia di rilievo.
Il sistema laser Lynx, ideato per il rilievo
dinamico terrestre, permette, infatti, di
rilevare in movimento il territorio a 360°,
ricostruendo in tempo reale infrastrutture e
territorio circostante: di qui la modellazione
3D e l’estrazione delle più disparate
informazioni tra cui sezioni, curve di livello,
piani quotati, dimensioni degli oggetti,
volumetrie etc.
Lynx è stato progettato per poter scandire
grandi aree in breve tempo proprio grazie
alla sua innovativa tecnologia mobile: alla
velocità di 100 km/h, è in grado di restituire
un rilievo 3D con accuratezza maggiore di
5 cm e risoluzione fino ad 1 cm.
Tali risultati erano impensabili utilizzando
le strumentazioni laser tradizionali di tipo
statico, soprattutto per quelle applicazioni
su larga scala che richiedono precisioni
maggiori di quelle ottenibili da un rilievo
aereo.
LYNX
LASER MOBILE MAPPER
LASERTECH
SINECO prima azienda
ad utilizzare la
tecnologia LYNX
Alcune caratteristiche peculiari della
strumentazione Lynx:
•Numero sensori: n° 2 Lidar
•Portata: > 100m, 20% target
•Precisione del laser: < 7 mm
•Accuratezza assoluta: +/- 5 cm
•Temperatura operativa: -20°/40° C
Schema interfacciamento dei vari sistemi
•Velocità rotazione: 9000 rpm
•Angolo scansione: 360°
•Protezione degli occhi: Classe 1
•Velocità campionamento:
per laser;
100.000
punti/sec
•Risoluzione spaziale: fino a 1 cm a 100 km/h.
Lynx è il risultato dell’integrazione di tre distinte tecnologie: sistema
laser (LIDAR), sistema
inerziale
(APPLANIX
POS/LV) e sistema GPS
(Global
Positioning
N° 2 Sensori in azione.
Azimut 45°; Elevazione 10°.
System).
I punti rilevati dal laser scanner vengono
proiettati nello spazio tramite il gps ed orientati
attraverso il sistema inerziale. Il risultato è una
nuvola di punti direttamente georiferita in
coordinate WGS84. L’unità di misurazione
inerziale consta di tre accelerometri e tre
giroscopi che misurano l’accelerazione e la
velocità angolare del veicolo, necessarie
per il calcolo di tutti i parametri descrittivi del
movimento (inclusa la posizione, velocità e
accelerazione, l’orientamento e la rotazione).
Cava estrattiva:Restituzione modello 3D con rappresentazione
curve di livello – Calcolo volumetrie depositi/scavi (1)
Vista dall’alto del modello 3D (2)
Scansione laser di un’arteria stradale
Rilievo edificio
Scansione laser d rotatoria stradale
Il sistema viene utilizzato in diversi settori tra
cui in particolare:
Rilievo in area urbana
La misura della distanza percorsa si ottiene
mediante il “distance measuring indicator” (DMI)
che calcola con precisione lo spostamento
lineare. Tali misurazioni, integrate poi al GPS,
permettono di ricostruire con precisione la
traiettoria del veicolo, riducendo gli errori di
rilievo.
V. le Isonzo, 14/1 - 20135 Milano
Tel.02.5425901 - Fax 02.54259023
E-mail: [email protected]
www.sineco.co.it
•“City Modelling”, rilievo rapido per la
generazione di modelli 3D delle città,
quartieri urbani o siti industriali;
•“Airport Modelling”, generazione di modelli
3D relativamente a infrastrutture e siti
aeroportuali;
•Mappatura ingombri sulle strade soggette a
transiti di carchi sporgenti;
•Rilievi di infrastrutture stradali e dei relativi
attributi per formazione Catasto Strade (DM
1/6/2001);
•Rilievi di cave per calcolo volumetrie degli
scavi/depositi;
•Rilievi di linee aeree;
•Mappatura della vegetazione, ecc.
LASERTECH
Vista dall’alto dei 2 Lidar
LASER MOBILE MAPPER
Sensore Lidar