基于三维激光扫描技术的石化企业管线三维建模及其碰撞检测研究

胡春梅，王延亮，夏国芳

（1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北武汉430079;2.黑龙江工程学院测绘与GIS工程技术研究所，黑龙江哈尔滨150050;3.建设综合勘察研究设计院有限公司，北京100007）

一、引 言

石化企业是由厂房、管线、仪器和设备构成的一个庞大而复杂的系统。为了满足不断增长的产品需求和技术改造，石化企业需要进行更新和改扩建。但是，由于工厂、设备和管道经过多年的使用都会有一定程度的变形，这样就给改扩建的设计带来了一定困难。如果设计与现实的情况出现碰撞就会带来很大的经济损失。为了满足改扩建设计的需求，对现有大型设施的三维建模就成了改扩建设计的重要内容。

三维激光扫描技术是一种实景再现技术，可以建立三维模型，制作正射影像图、立面图、平面图和剖面图等，其实景再现功能得到了古建筑和古文物及文化保护遗址等很多行业的青睐［1-4］。在本项目中，把三维激光扫描技术用于石化企业的改扩建工程，通过对石化企业的管线进行扫描、拼接，生成完整的三维点云模型，再重建其三维模型。改扩建设计时，可以把改扩建三维设计与重建的三维模型相结合起来，进行碰撞检测，准确无误地完成三维设计任务。

本文中应用的数据来源于某石化企业的一处比较复杂的管网。该公司要对该处管网作改扩建处理，为了保证设计和施工的准确性，需要用现状三维模型进行比较设计。用三维激光扫描仪进行扫描，通过数据处理生成了完整的点云模型，再建立三维模型和三维表面模型。……