Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС

Розглянуто автоматизоване проектування нових малих ГЕС та реконструкція існуючих з використанням 3D-моделі та безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та наземних лазерних сканерів....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2017
Автори:	Білак, О.О., Третяк, К.Р., Маліцький, А.Ю., Шило, Є.О.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут електродинаміки НАН України 2017
Назва видання:	Гідроенергетика України
Теми:	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141745
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС / О.О. Білак, К.Р. Третяк, А.Ю. Маліцький, Є.О. Шило // Гідроенергетика України. — 2017. — № 3-4. — С. 1-6. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-141745
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1417452018-09-12T01:23:47Z Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС Білак, О.О. Третяк, К.Р. Маліцький, А.Ю. Шило, Є.О. Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Розглянуто автоматизоване проектування нових малих ГЕС та реконструкція існуючих з використанням 3D-моделі та безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та наземних лазерних сканерів. 2017 Article Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС / О.О. Білак, К.Р. Третяк, А.Ю. Маліцький, Є.О. Шило // Гідроенергетика України. — 2017. — № 3-4. — С. 1-6. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1812-9277 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141745 004.925.84 uk Гідроенергетика України Інститут електродинаміки НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
spellingShingle	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Білак, О.О. Третяк, К.Р. Маліцький, А.Ю. Шило, Є.О. Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС Гідроенергетика України
description	Розглянуто автоматизоване проектування нових малих ГЕС та реконструкція існуючих з використанням 3D-моделі та безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та наземних лазерних сканерів.
format	Article
author	Білак, О.О. Третяк, К.Р. Маліцький, А.Ю. Шило, Є.О.
author_facet	Білак, О.О. Третяк, К.Р. Маліцький, А.Ю. Шило, Є.О.
author_sort	Білак, О.О.
title	Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС
title_short	Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС
title_full	Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС
title_fullStr	Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС
title_full_unstemmed	Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС
title_sort	створення комплексної інформаційної 3d моделі оноківської гес
publisher	Інститут електродинаміки НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141745
citation_txt	Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС / О.О. Білак, К.Р. Третяк, А.Ю. Маліцький, Є.О. Шило // Гідроенергетика України. — 2017. — № 3-4. — С. 1-6. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series	Гідроенергетика України
work_keys_str_mv	AT bílakoo stvorennâkompleksnoíínformacíjnoí3dmodelíonokívsʹkoíges AT tretâkkr stvorennâkompleksnoíínformacíjnoí3dmodelíonokívsʹkoíges AT malícʹkijaû stvorennâkompleksnoíínformacíjnoí3dmodelíonokívsʹkoíges AT šiloêo stvorennâkompleksnoíínformacíjnoí3dmodelíonokívsʹkoíges
first_indexed	2025-07-10T13:24:26Z
last_indexed	2025-07-10T13:24:26Z
_version_	1837266496873562112
fulltext	Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�9277 11 ОО с нов ни ми за вдан ня ми стра тегії роз - вит ку ма лої гідро е нер ге ти ки Ук раїни є ре кон ст рукція та віднов лен ня дію - чих та за кон сер во ва них ма лих ГЕС, будівництво но вих ма лих ГЕС на існу ю чих во до схо ви щах та річках з ме тою ком плекс но го вирішен ня про блем енер го за без пе чен ня об ласті та ке ро ва но го за хи с - ту те ри торії від по ве ней. У більшості роз ви не них країн до сяг ну тий ви - со кий рівень ос воєння ре сурсів ма лої гідро е нер ге - ти ки. Світо вим ліде ром у ви ко ри с танні ма лої гідро е нер ге ти ки є Ки тай, де по тужність ма лих ГЕС скла дає близько 35 млн. кВт. В Ук раїні за - галь на по тужність ма лих ГЕС, які ек сплу а ту ють ся, скла дає більше 100 МВт. З них більше 100 ма лих і мініГЕС ви ма га ють віднов лен ня та ре кон ст - рукцію [3]. За галь ний еко номічно ефек тив ний по - тенціал ма лих ГЕС Ук раїни оцінюється в більш ніж 3,0 млрд. кВт·год. Згідно стра тегії роз вит ку ма - лої гідро е нер ге ти ки Ук раїни, пла нується до ве с ти по тужність ма лих ГЕС у 2020 р. до 700 МВт, а в 2030 р. — до 1040 МВт. Більша ча с ти на не о своєно - го по тенціалу зна хо дить ся у Кар патсь ко му регіоні, де пе ред ба чається будівництво ма лих ГЕС та ре - кон ст рукція існу ю чих. Особ ли во ак ту аль ним для роз вит ку ма лої гідро е нер ге ти ки є За кар пат тя. З ме тою раціональ но го ви ко ри с тан ня вод них ре сурсів річок За кар пат тя 25 лю то го 2011 р. За - кар патсь ка об лас на ра да за твер ди ла Про гра му ком плекс но го ви ко ри с тан ня вод них ре сурсів За - кар патсь кої об ласті [1, 2]. Ме тою Про гра ми є прак тич не ви ко ри с тан ня гідро е нер ге тич но го по - тенціалу річок об ласті, що доз во лить збільши ти влас не ви роб ництво еле к т ро е нергії шля хом будівництва на те ри торії об ласті об'єктів гідро е - нер ге ти ки та за без пе чен ня ком плекс но го ви ко ри - с тан ня вод них ре сурсів шля хом розміщен ня інших об'єктів во до ко ри с ту ван ня. До пе ре ваг ма лої гідро е нер ге ти ки відно сить - ся низь ка собівартість еле к т ро е нергії, ви со кий ко ефіцієнт ко рис ної дії об лад нан ня, мінімізація еко логічно го впли ву на довкілля, низькі тех но - логічні втра ти. Од нак до не га тив них чин ників відно сять ся. за топ лен ня во до схо ви щем зе мель, не без пе ка аварій під дією ге о ди намічних фак - торів. Відповідно важ ли ве зна чен ня для ефек тив - но го ви ко ри с тан ня бе за варійної ро бо ти ма лих ГЕС є ав то ма ти зо ва не ба га то фак тор не про ек ту - ван ня но вих гідро технічних об'єктів та ре кон ст - рукція існу ю чих з ви ко ри с тан ням су час них тех - но логій, а та кож без пе рерв ний про цес технічно го на гля ду за їх ек сплу а тацією відповідни ми служ - ба ми та спеціалізо ва ни ми ор ганізаціями. Си с те ма ав то ма ти зації про ект них робіт (САПР) при зна че на для ство рен ня крес лень, кон ст рук торсь кої та тех но логічної до ку мен тації та 3D мо де лей об'єкта. Ос но вою для про ве ден ня про ек ту ван ня чи ре кон ст рукції ма лих ГЕС є 3D мо дель місце вості та про ект но го або існу ю чо го об'єкта. Для ав то ма ти зо ва ного ство рен ня 3D мо - де лей ви ко ри с то ву ють ся су часні безпілотні літальні апа ра ти (БПЛА) та на земні ла зерні ска - не ри. Ці новітні тех но логії бу ли за сто со вані при ство ренні 3D мо делі при лег лої те ри торії Оноківської ГЕС та її інже нер них спо руд. Оноківська ГЕС вхо дить у струк ту ру ПАТ "За кар пат тя об ле нер го" та роз та шо ва на на де ри - ваційно му ка налі, яким здійснюється відве ден ня во ди з річки Уж для гос по дарсь копит но го во до - за без пе чен ня м. Уж го род. ГЕС пра цює з по чат ку 40х років ХХ ст. Відповідно її об лад нан ня є зно - ше ним і за старілим. Ре кон ст рукція та онов лен ня об лад нан ня мо же суттєво збільши ти кількість ви - роб ле ної енергії. Для ство рен ня 3D мо делі те ри торії ГЕС бу ло ви ко ри с та но БПЛА. В су часній ге о де зичній прак - тиці безпілотні літальні апа ра ти ду же швид ко витісня ють кла сичні на земні ме то ди зніман ня. БПЛА доз во ля ють на ба га то швид ше от ри му ва ти якісну інфор мацію ге о де зич но го зніман ня [7]. НН АА УУ КК АА —— НН АА УУ КК ОО ВВ ОО �� ТТ ЕЕ ХХ НН ІІ ЧЧ НН ОО ММ УУ ПП РР ОО ГГ РР ЕЕ СС УУ ВВ ГГ ІІ ДД РР ОО ЕЕ НН ЕЕ РР ГГ ЕЕ ТТ ИИ ЦЦ ІІ СТВОРЕННЯ КОМПЛЕКСНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ 3D МОДЕЛІ ОНОКІВСЬКОЇ ГЕС УДК 004.925.84 БІЛАК О.О., заст. ген. директора, технічний директор ПАТ "Закарпаттяобленерго", ТРЕТЯК К.Р., докт. техн. наук, проф., директор Інституту геодезії Національного університету "Львівська політехніка", МАЛІЦЬКИЙ А.Ю., зав. лаб. " Геодезії, геоінформатики та 3D сканування", ШИЛО Є.О., аспірант Національного університету "Львівська політехніка" Розглянуто автоматизоване проектування нових малих ГЕС та реконструкція існуючих з використанням 3Dмоделі та безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та наземних лазерних сканерів. К л ю ч о в і с л о в а: 3Dмоделі, малі ГЕС, безпілотні літальні апарати, лазерне сканування. Одер жані дані об роб ля ють ся в спеціалізо ва - но му про грам но му за без пе ченні і є ос но вою в про ек ту ванні будівництва, ство рен ня ци ф ро вих карт, скла данні то по графічних планів місце вості. Ви ко ри с тан ня БПЛА пе ред ба чає два ета пи ро бо ти: по льовий та ка ме ральний. При по льо вих ро бо тах ви ко нується влас не ае розніман ня: от ри - ман ня знімків те ри торії об'єкта, ко ор ди нат центрів та кутів на хи лу цих знімків (так зва них еле ментів зовнішньо го орієнту ван ня), а та кож за - кла дан ня і виз на чен ня ко ор ди нат опор них то чок (опо знаків). Ка ме ральні ро бо ти по ля га ють у по - бу дові ци ф ро вої мо делі рельєфу та ство ренні ор - то фо то пла ну та 3 D мо делі. Ае розніман ня ви ко ну ва лось БПЛА Trimble UX5 (Рис. 1), ос на ще но го ци ф ро вою ка ме рою з ПЗЗ ма т ри цею на 16 МП, а та кож од но ча с тот ним GPS прий ма чем. Ке ру ван ня БПЛА ви ко нується за до по мо гою про грам но го за без пе чен ня Trimble Arial Image, що вста нов ле не на по льо вий кон тро - лер, який ко мунікує з БПЛА за до по мо гою радіозв'яз ку. Політ да но го літа ка повністю ав то - ма ти зо ва ний, але пе ред ба че не та кож ке ру ван ня в руч но му ре жимі (цей ре жим потрібен при ви ник - ненні не штат них си ту ацій). Ав топілот ке рує БПЛА на ос нові за да них па ра метрів, а са ме: межі об'єкта зніман ня, ви со ти по льо ту, поз довжнь о го і по пе реч но го пе ре крит тя між знімка ми. Для виз - Н А У К А — Н А У К О В О + Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�927722 Рис. 1. БПЛА Trimble UX5 встановлений на катапульті a б б a Рис. 3. Рис. 3. Фрагмент хмари точок об'єкта знімання, а — сукупність точок, яка відображає територію Оноківської ГЕС та прилеглу територію, б — фрагмент сукупності точок що відображає інженерні споруди ГЕС. Рис. 4. Ортофотоплан та растрова ЦМР Оноківської ГЕС а — Ортофотоплан; б — Растрова ЦМР Рис. 2. Схема розміщення поодиноких знімків та контрольних точок Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�9277 33 на чен ня ко ор ди нат опор них то чок за сто со ву вав - ся дво ча с тот ний GNSS прий мач Trimble R7, який у ре жимі ре аль но го ча су за без пе чу вав 3 см. точність виз на чен ня про сто ро вих ко ор ди нат. Ае розніман ня про во ди ло ся на Оноківській ГЕС та при леглій до неї те ри торії за галь ною пло - щею зніман ня 0,31 км2. Політ ви ко ну вав ся з ви со - ти 150 м, до три му ю чись поз довжнь о го і по пе реч - но го пе ре крит тя між знімка ми — 70% × 70%. В ре - зуль таті по льо вих робіт от ри ма но 154 знімки, з роздільною здатністю 4,8 см. Для ка ме раль но го оп ра цю ван ня ре зуль татів зніман ня та пе ревірки мо делі рельєфу і ор то фо то пла ну ви ко ри с та но 9 кон троль них то чок на те ри торії ГЕС, ко ор ди на ти яких виз на чені ГНСС ме - то дом з точністю 1 см. (Рис. 2). На Рис. 2 зо б ра же на схе ма мар ш - рутів по льо ту (зе лені лінії), по оди - нокі знімки (чер воні точ ки), кон - трольні точ ки (сині хре с ти). Про цес ка ме раль но го оп ра цю - ван ня розділе но на три ета пи: ініціалізація ка ме ри і знімків та по шук на знімках спільних то чок; Н А У К А — Н А У К О В О + Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Рис. 6. Схема розташування станцій сканування на території Оноківської ГЕС Рис. 7. Точкова модель Оноківської ГЕС, одержана за результатами наземного лазерного сканування Рис. 5. Наземний лазерний сканер Faro Focus 3D 120 Рис. 10. 3D модель Оноківської ГЕС Рис. 9. Побудова моделі сходів а) CAD модель циліндру; б) сукупність точок труби Рис. 8. Вписування СAD моделі в сукупність точок. а) CAD модель циліндра; б) сукупність точок труби * по бу до ва ци ф ро вої мо делі по верхні (хма ри то чок) (Рис. 3); * по бу до ва ор то фо то пла ну (Рис. 4, а) та рас т - ро вої мо делі ви сот по верхні місце вості (Рис. 4, б). Оп ра цю ван ня ре зуль татів зніман ня ви ко ну ва - лось за до по мо гою про грам но го за без пе чен ня Pix4dmapper. По хиб ка виз на чен ня пла но во го по ло - жен ня об'єктів на ор то фо то плані — 5 см, а виз на - чен ня ви со ти за 3D мо дел лю не пе ре ви щує 15 см. При не обхідності ці ха рак те ри с ти ки мож на по - кра щи ти шля хом змен шен ня ви со ти зніман ня, або зміною фо то ка ме ри. Для де таль но го та точ но го зніман ня будівель та спо руд Оноківської ГЕС ви ко ри с та но тех но - логію на зем но го ла зер но го ска ну ван ня. На зем не ла зер не ска ну ван ня доз во ляє з ви со кою швидкістю (сотні ти сяч то чок в се кун ду) виз на ча - ти ко ор ди на ти знач ної кількості то чок на по - верхні об'єктів, які ха рак те ри зу ють йо го фор му, розміри та роз та шу ван ня в про сторі. Ця тех но - логія ре алізується з до по мо гою спеціаль них при - ладів — на зем них ла зер них ска нерів, які вимірю - ють го ри зон тальні та вер ти кальні на прям ки роз - пов сю д жен ня ла зер но го ви проміню ван ня і по - хилі відстані. Швидкість ска ну ван ня ре гу люється опе ра то - ром в за леж ності від не обхідної де таль ності та точ ності вимірів. То таль не зніман ня об'єк та доз - во ляє зве с ти по льові ро бо ти ли ше до ав то ма тич - но го зніман ня об'єкта або те ри торії без виділен ня кон тур них то чок. Дані одер жані в ре зуль таті ла - зер но го ска ну ван ня доз во ля ють повністю відтво - ри ти будьякий об'єкт у ци ф ро во му фор маті у ви - гляді 3D мо делі. По бу до ва мо делі спо ру ди відбу - вається шля хом логічно го виз на чен ня при на леж - ності кож ної точ ки чи гру пи то чок до пев ної по - верхні та ут во рен ня з них то чок від по від но го еле - мен та. За вдя ки од но часній ро боті ци ф ро вої фо то - ка ме ри та ла зер но го ска не ра, виз на че на хма ра то - чок суміщається з ци ф ро вим знімком, що доз во - ляє кожній точці при своїти відповідний колір. Точ ко ва 3D мо дель відска но ва но го об'єкта мо же скла да ти ся з мільярдів то чок, що доз во ляє от ри ма ти об'єктив ну інфор мацію, яка ха рак те ри - зується ви со кою точністю та де тальністю, ніве - лює вплив по ми лок ви ко нав ця, але ви ма гає для оп ра цю ван ня ви со ких технічних па ра метрів комп'юте ра. Крім то го, ре зуль тат ска ну ван ня у ве ликій мірі за ле жить від про грам но го за без пе - чен ня, у яко му оп раць о ву ва ти муть ся хма ри то - чок. Не зва жа ю чи на на ве дені не доліки ро бо ти з да ни ми ска ну ван ня, досвід підтвер див, що всі опи сані особ ли вості тех но логії доз во ля ють ла зер - не ска ну ван ня ефек тив но ви ко ри с то ву ва ти на різних ета пах будівництва та ек сплу а тації гідро - технічних спо руд, а са ме: то по графічна зйом ка те ри торії про ек то ва но - го об'єкта; * виз на чен ня відхи лень від кон ст рук торсь кої до ку мен тації в про цесі будівництва; * уточ нен ня кон ст рук торсь кої до ку мен тації; * роз ра ху нок потрібних об сягів будівель них ма теріалів та фіксація ви ко на них об сягів робіт; * ство рен ня та онов лен ня ви ко нав чої до ку - мен тації за підсум ка ми будівництва; * по бу до ва обмірних крес лень і планів під мон таж ус тат ку ван ня; * 3D мо де лю ван ня об'єкта в ціло му для ство - рен ня си с те ми уп равління об'єктом або гру пою об'єктів; * моніто ринг ста ну ге о ме т рич них па ра метрів не су чих кон ст рукцій об'єкта з ме тою виз на чен ня до пу с ти мих термінів ек сплу а тації; * обміри ге о метрії си ло вих ме ханізмів (во ро та шлюзів, при водні ме ханізми воріт) на пред мет їх відповідності ви мо гам ек сплу а тації та з ме тою роз роб ки найбільш оп ти маль ної схе ми їх де мон - та жу і виз на чен ня мож ли во с тей мон та жу но во го об лад нан ня в рам ках на яв ної спо ру ди. * де тальні обміри кон ст рукцій об'єктів після аварій з ме тою виз на чен ня сту пе ня руй ну вань і не обхідних об сягів ре монт них робіт. 3D ска ну ван ня про во дить ся у два ета пи: по - льові виміри та ка ме раль не оп ра цю ван ня ре зуль - татів вимірів. За вдан ня по льо во го ета пу — одер - жа ти не обхідну кількість да них з за да ною точністю. Цей етап ду же відповідаль ний, ад же ре - да гу ван ня да них ла зер но го ска ну ван ня є до сить об ме же ним. При не якісно му про ве денні по льо во - го ета пу, ка ме ральні ро бо ти мо жуть бу ти ус клад - не ни ми, або знач но об ме же ни ми. Сам по льо вий етап зво дить ся до ство рен ня відповідних станцій ска ну ван ня, з яких про во дять зніман ня та вста - нов лен ня опор них то чок, за яки ми одер жані ска - ни орієнту ва ти муть ся [4, 5]. За вдан ням ка ме раль но го ета пу є по бу до ва на ос нові хма ри то чок 3D мо делі об'єкта відповідної до ку мен тації у ви гляді пло с ких крес лень. По льові ро бо ти ска ну ван ня Оноківської ГЕС про во ди ли ся за до по мо гою ла зер но го ска не ра Faro Focus 3D 120 (Рис. 5). Технічні па ра ме т ри цьо го ска не ра, а са ме не ве - ли кий розмір (240×200×100мм), ма ла ва га (5 кг) швидкість ска ну ван ня — 122 або 244 тис. то чок за се - кун ду (в за леж ності від об ра но го ре жи му ска ну - ван ня), радіус дії 70 м, по хиб ка виз на чен ня ко ор - ди нат то чок — ±2—3мм, роз дільча здатність ка ме - ри 70 ме га пік селів, вер ти каль ний та го ри зон таль - Н А У К А — Н А У К О В О + Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�927744 Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�9277 55 ний крок ска ну ван ня — 0,009° повністю від по - віда ють по тре бам якісно го та ефек тив но го ска ну - ван ня інже нер них спо руд ГЕС. По льові ро бо ти з на зем но го ла зер но го ска ну - ван ня Оноківської ГЕС зво ди ли ся до ви бо ру роз - та шу ван ня, розміщен ня станцій сто ян ня 3D ска - не ра так, щоб за без пе чи ти по вне зніман ня ек с - тер'єру еле к т ро с танції на мінімаль но мож ливій відстані, щоб за без пе чи ти щільність 3—4 точ ки на 1кв. см. по верхні. Фак тич но бу ло ство ре но 20 станцій ска ну ван ня ек с тер'єру ГЕС (Рис. 6). Крім то го, для виз на чен ня тов щи ни стін, бу ло про кла - де но 2 станції ска ну ван ня в се ре дині будівлі ГЕС. Пе ре пади ви сот між станціями ска ну ван ня бу ли у ме жах 10,5 м. За тра ти ча су на вимірю ван ня з кож - ної із станцій скла да ли від 5хв до 10хв, в за леж - ності від об ра них па ра метрів ска ну ван ня. Ці па - ра ме т ри постійно зміню ва ли ся ви ко нав цем, в за - леж ності від відстані між при ла дом та по верх нею об'єкта. В ре зуль таті 6го дин них робіт, бу ло про ве де - но по вне зніман ня ек с тер'єру Оноківської ГЕС, що доз во ли ло про ве с ти ка ме ральні оп ра цю ван ня одер жа них да них для по бу до ви 3D мо делі еле к т - ро с танції (Рис. 7). По бу до ва 3D мо делі Оноківської ГЕС ви ко ну - ва ла ся в ПЗ Autodesk AutoCad 2017 з по пе реднім ре - да гу ван ням хма ри то чок в ПЗ Autodesk ReCap 360. Для мо де лю ван ня еле ментів ГЕС, про во дить - ся виділен ня ок ре мої об ласті хма ри то чок, яка відтво рює об ра ний еле мент. Після цьо го, ви ко - нується впи су ван ня у ви б рані точ ки CAD об'єкта пев ної фор ми. На при клад, для ство рен ня ого рожі еле к т ро с танції, спер шу ро бить ся зріз в об ласті вста нов лен ня залізно го стовпчи ка. По цьо му зрі - зу виз на чається діаметр стовпця. Далі фор - мується циліндр з пев ним діаме т ром, який роз - міще ний в се ре дині зрізу залізно го стовпця. Ви - со та циліндра відповідає ви соті стовпця ого рожі (Рис. 8). Далі про це ду ра по вто рюється для кож - но го еле мен та будівлі. На Рис. 9 пред став ле но виз на че ну мо дель сходів. При мо де лю ван ня більш склад них еле ментів ви ко ну єть ся зли ван ня кількох про стих мо де лей в од ну. В ре зуль таті оп ра цю ван ня да них ла зер но го ска ну ван ня, відтво ре но ча с ти ну Оно кі вської ГЕС у ви гляді 3D мо делі (Рис.10). Де таль на мо дель Оноківської ГЕС до ступ на для пе ре гля ду за по си - лан ням: http://3dlaserscan.xyz/ оноківськагес.html. Ла зер не ска ну ван ня доз во ляє істот но ско ро ти ти ви т ра ти на от ри ман ня точ ної і ак ту аль ної інфор - мації про спо ру ду, а та кож швид ко і з ви со кою точністю виз на чи ти фак тичні розміри і ре аль ний стан всіх будівель них кон ст рукцій та ус тат ку ван ня, що мон тується, на кла с ти ре зуль та ти вимірю вань на про ект ну 3D мо дель об'єкта і ви я ви ти відхи лен ня від про ект них зна чень. Ви ко на не на зем не ла зер не ска ну ван ня Оноківської ГЕС мо же бу ти ос но вою для BIM — інфор маційно го мо де лю ван ня будівель. Згідно кон цепції BIM, кож на скла до ва будівлі по - зиціонується, як ок ре ма де таль, яка має певні ха рак - те ри с ти ки та вла с ти вості. Та ким чи ном, ство ре на 3D мо дель ГЕС пе ре тво рюється у справжню ба зу да них, яка пред став ле на не ли ше графічним відо б ра жен - ням еле ментів ГЕС, а й містить усю технічну інфор - мацію про них. В ре зуль таті інвен та ри зація усієї інфра с т рук ту ри спо ру ди доз во ляє швид ко зорієнту - ва ти ся се ред різно манітних еле ментів ГЕС та од ра зу зна хо ди ти їх ха рак те ри с ти ки, за кла дені в про цесі ство рен ня BIM мо делі. Отож, 3D мо дель мо же ви ко - ри с то ву ва ти ся не ли ше для графічно го відо б ра жен - ня спо ру ди, а й слу жи ти в якості навігації по інвен - та ри заційним да ним об'єкта, роз та шу ван ня яких виз на че не за ма теріала ми 3D ска ну ван ня [6]. Зва жа ю чи на склад ну інфра с т рук ту ру ГЕС, ве ликі пе ре па ди рельєфу, на зем не ла зер не ска ну - ван ня ефек тив но за сто со ву ва ти у ком плексі із ае - розміман ням з БПЛА. То му, для менш де таль но - го зніман ня те ри торії, з ме тою по бу до ви ци ф ро вої мо делі місце вості Оноківської ГЕС влас не ви ко - ну ва ло ся ае розніман ня за до по мо гою БПЛА. Окрім пло щин но го зніман ня БПЛА мож на ви ко ри с то ву ва ти для зніман ня лінійних спо руд: ЛЕП, під'їзних ав то доріг, залізнич них колій. На ос нові та ко го зніман ня ви го то вив ши ЦМР і ор то - фо то план мож на от ри ма ти ба га то інфор мації, а са ме: ко ор ди на ти та кількість опор, люків, злив - них решіток, по крит тя, відбійників і т. д.; то по - графічну си ту ацію при лег лої те ри торії до спо ру - ди; розміри спо ру ди; площі залісне них діля нок; ви яв лен ня де рев що за гро жу ють об ри вом ЛЕП при падінні. За ок ре ми ми знімка ми мож на візу - аль но об сте жи ти спо ру ду на на явність де фектів (опор, ізо ляції на опо рах, відбійників, по крит тя, знаків, пе реїздів, лотків, узбічь і т. д.) без виїзду на об'єкт. На Рис. 11 на ок ре мо му ае рознімку те - ри торії Оноківської ГЕС мож на про сте жи ти кількість ліній на опо рах, їх стан, про сто ро ве по - ло жен ня опо ри віднос но на прям ку лінії. Ще од ним на прям ком ви ко ри с тан ня БПЛА це моніто ринг бе ре го вих ліній во до схо вищ [8], з ме тою об'єктив но го кон тро лю си ту ації, аналізу ста ну бе ре го вої лінії та при лег лої те ри торії на пред мет за бруд нен ня де ре ви ною та сміттям, або ж по сту по вою ерозію бе регів. Про бле ма бе ре го вої ерозії та на ко пи чен ня де ре ви ни і сміття є ак ту - аль ною на во до схо вищі Те реб леРіцької ГЕС. З ви ко ри с тан ням БПЛА мож ли ве скла дан ня тех но логічних карт що відо б ра жа ти муть місця зо се ре д жен ня сміття і де ре ви ни (ерозії), на ос нові яких не обхідно роз роб ля ти ефек тивні ком плексні за хо ди для усу нен ня цих про блем. Н А У К А — Н А У К О В О + Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І ЛІТЕ РА ТУ РА 1. Хо мен ко В.О. Аналіз ста ну та пер спек ти ви роз вит ку ма лої гідро е нер ге ти ки в Ук раїні. Ек сплу а тація ма лих ГЕС та ка с кадів ма лих ГЕС у су час них умо вах / В.О. Хо мен ко, П.Д. Леж нюк//Вісн. Вінниц. політехн. інту. — 2012. — № 6. — С. 118—123. 2. Поп С.С., Ша роді І.С., Ша роді Ю.В., Ган зел А.В. Гідро - е нер ге ти ка За кар пат тя: стан та пер спек ти ви роз вит ку / Поп С.С. // Укр. ге огр.. жур нал. — 2015. — №2. — С. 65—71 3. Плач ко ва С.Г. Енер ге ти ка: історія, су часність і май - бутнє. [Еле к трон ний ре сурс] / Плач ко ва С.Г.. — 2013. — Ре жим до сту пу до ре сур су: http://energetika.in.ua/ua/books/book5. 4. Валь дов ский А., Хме лев ский М., Еси нов ский В., Ша - кин И., Овер чен ко Е. Тех но ло гия ла зер но го ска ни ро ва ния и 3Dмо де ли ро ва ния ги д ро тех ни че с ких со ору же ний // Реч - ной транс порт (XXI век). — 2010. — № 6. 5. На ви га ци он но+ге о де зи че с кий центр. Ска ни ро ва ние Алек сан д ров ской ГЭС [Еле к трон ний ре сурс] / На ви га ци он - ноге о де зи че с кий центр. — 2010. — Ре жим до сту пу до ре сур - су: http://ngc.com.ua/info.php?page=scanGes. 6. Nesse A. 3D Data Fusion for 3D Modeling Applications for The Energy Sector / Anders Nesse. // FIG Working Week 2016 Recovery from Disaster. — 2016. 7. Ми тин М.Д. Со вре мен ные тен ден ции раз ви тия от рас - ли бес пи лот ных ле таль ных ап па ра тов / Ми тин М.Д., Ни - коль ский Д.Б.. // ГЕ О МА ТИ КА. — 2013. — №4. — С. 27—31. 8. Жук А.Ю. Ис поль зо ва ние бес пи лот ных ле таль ных ап - па ра тов для оцен ки объ ё мов и рас пре де ле ния "бес хоз ной" дре ве си ны, на хо дя щей ся в при бреж ных ак ва то ри ях и бе ре - го вой зо не во до хра ни лищ [Еле к трон ний ре сурс] / Жук А.Ю. — Ре жим до сту пу до ре сур су: http://www.sciencebsea.bgita.ru/2014/les_komp_2014/juk_i Н А У К А — Н А У К О В О + Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 3—4/2017, ISSN 1812�927766 Рис. 11. Фрагменти сирих даних знімання Оноківської ГЕС. © Білак О.О., Третяк К.Р., Маліцький А.Ю., Шило Є.О., 2017 �

Створення комплексної інформаційної 3D моделі Оноківської ГЕС

Репозитарії

Схожі ресурси