Golfbrekeronderzoek met behulp van laserscanners

2 oktober 2017

De faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur van de Universiteit Gent bestudeert momenteel de effecten van golven op golfbrekers van infrastructurele werken aan de kust om deze verder te optimaliseren. De belangrijkste vragen hebben betrekking op de invloed van de golven op de stenen van de constructie: hoeveel erosie is er na de inslag van een golf? Wat is het effect op de stabiliteit van de stenen en hoeveel bewegen de stenen?

 

Door de redactie

Om de effecten van golven te bestuderen, laten onderzoekers van de Universiteit Gent gesimuleerde golven met verschillende krachten breken op golfbrekermodellen in golfgoten en maken ze 3D-scans van modellen voor en na de golfinslag. Omdat deze modellen een schaal van 1:100 hebben, is de schaal van de afwijking en erosie zelf miniem. Om hier correcte metingen over te verkrijgen, gebruikten de ingenieurs van de Universiteit Gent 3D-laserscanners om een 3D-model te maken van de infrastructuur voor- en nadat de golven het model hebben geraakt. Met de huidige scanresolutie werd dit echter steeds moeilijker met betrekking tot scansnelheid en productiviteit.

“Het grootste probleem was tweeledig”, vertelde Tom Versluys, onderdeel van de technische staf van de faculteit. “Ten eerste was de oplossing een zelfontwikkelde tool van meer dan 25 jaar oud, wat het moeilijk maakte om reserveonderdelen voor reparaties te vinden. Het belangrijkste knelpunt was echter het aantal scans dat we konden doen in de goot binnen één bepaalde tijd. In een bepaald tijdsbestek willen we zoveel mogelijk goede scans maken om over een voldoende grote dataset te beschikken. Met de oudere methode duurde het heel lang om de scans te maken en naderhand moesten we de gegevens overzetten naar CAD-software en de originele scan over de scan leggen die gemaakt was nadat de golven waren ingeslagen. Op die manier konden we dan tenslotte een puntenwolkvergelijking doen en de gegevens analyseren. Alles bij elkaar was dit een zeer tijdrovend proces.”

Nauwkeurigheid

FARO Freestyle3D

Omdat de scanner is gekoppeld aan een tablet kunnen de ingenieurs direct zien of een gebied goed is gescand.

Om de bestaande scanoplossing te vervangen hadden de ingenieurs een mobiele scanoplossing nodig die snelle feedback zou geven en waarmee ze meer scans konden doen binnen dezelfde tijd en met een grotere nauwkeurigheid om het effect van de golven op het model te zien. Tijdens onderzoek bekeek Versluys verschillende bedrijven die dit soort scanners produceerden. De keuze viel daarbij op de Freestyle3D mobiele laserscanner van FARO. De ingenieurs van de Universiteit Gent gebruiken deze nu voor het scannen van hun golfbrekermodellen als vervanging van de oudere methode.

“Met de FARO Freestyle maken we een scan van de modellen voor- en nadat de golf op de golfbreker slaat”, legt Versluys uit. “Dit gebeurt in combinatie met een tablet, zodat de ingenieurs direct kunnen zien of een gebied opnieuw moet worden gescand om een volledige puntenwolk van het model te krijgen. Als beide scans zijn gemaakt, hoeven we de puntenwolken niet meer over te zetten naar CAD-software en ze over elkaar te trekken om uiteindelijk de gegevens te kunnen analyseren. Met de geïntegreerde FARO Scene-software worden beide scans direct over elkaar gelegd om de gegevens te krijgen die we nodig hebben. Hiermee besparen de ingenieurs tijd, zowel bij het scannen van de modellen als bij de analyse van de gegevens, zodat de productiviteit sterk verbetert.”

Mobiliteit

De verbetering van de scannavigatiefunctionaliteit is het resultaat van directe gebruikersfeedback, draagt bij aan een verhoogde efficiency en zorgt ervoor dat de gebruiker sneller resultaten kan boeken. Met een dubbele muisklik kunnen gebruikers binnen een bepaalde puntenwolk van scanperspectief wisselen. “Wij blijven doorlopend werken aan onze hard- en software”, zegt Andreas Gerster, Global VP BIMCIM. “PointSense 18.0, dat wordt gebruikt in combinatie met 3D-laserscanners zoals de FARO Focus3D, is een voorbeeld van die ontwikkeling, want het biedt een serie software-oplossingen in één pakket. Daarbij biedt het niet alleen functies voor AutoCAD- en Revit-gebruikers in het algemeen, maar is het ook geschikt voor gebruikers van de FARO Focus3D Scanner.”

De overstap op de FARO Freestyle3D, leverde de ingenieurs van de Universiteit Gent voordelen op, op het gebied van mobiliteit, flexibiliteit en feedback. “Een van de belangrijkste voordelen van de FARO Freestyle3D is de mobiliteit ervan”, aldus Tom Versluys. “Met de oude oplossing konden we alleen lineaire scans doen, wat inhield dat we hetzelfde golfbrekermodel meerdere keren moesten scannen om het volledige beeld te krijgen. Met de FARO Freestyle3D zijn we nu in staat om zelf rond het model te bewegen en het hele model in een fractie van de tijd te scannen. Terwijl een volledige scan met de oude oplossing ons ongeveer vijf minuten kostte, kunnen we nu een volledige scan van het model in ongeveer een minuut uitvoeren.”

“Het tweede voordeel van de Freestyle is de directe feedback die we ontvangen. Met de oude oplossing kon het voorkomen dat we alle gegevens van onze scans uploadden en plotseling tot de ontdekking kwamen dat een bepaald deel van het golfbrekermodel niet of niet voldoende gescand was om het te analyseren. Nu koppelen we de FARO Freestyle3D gewoon aan een tablet en krijgen we directe feedback op de tablet. Dus als we een deel van het model hebben gemist, kunnen we het makkelijk opnieuw scannen om een volledige puntenwolk te krijgen die we kunnen analyseren. In het algemeen is de nieuwe scanner een duidelijke productiviteitsverbetering voor onze ingenieurs.”

Website FARO
Website Universiteit / Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur

Comments are closed.