Aufnahme von bestehenden Anlagen und anlagenübergreifende Darstellung

Transkript

1 Beraten. Planen. Steuern. Aufnahme von bestehenden Anlagen und anlagenübergreifende Darstellung Sebastian Aust Muttenz, 8. März 2016 Rapp Infra AG

2 Inhalt Begrüssung Kurzvorstellung Rapp Infra AG 3D-Anlagenvermessung Anlagenübergreifende Darstellung in CAFM-Systemen (mzk) Fazit & Ausblick 2

3 VERMESSUNG ALS DIENSTLEISTUNG Portrait Rapp Infra AG 3

4 Rapp Infra AG: Dienstleistung in Geomatik RAPP AG Beraten. Planen. Steuern. 7 Betriebsgesellschaften 11 Standorte in der Schweiz / 6 in Europa Mehr als 450 Angestellte Zirka 70 Mio. CHF Jahresumsatz Vermessung und Geoinformatik als Teil der Rapp Infra AG Dienstleistung Vermessung: Bau- und Ingenieurvermessung Industrie- und Anlagenvermessung 3D-Laserscanning Dienstleistung Geoinformatik: Arealinformationssysteme mzk-fm (Facility Management) GIS (Geografische Informations-Systeme) 4

5 3D-Anlagenvermessung 5

6 Anforderungen Aufnahme von gesamten Anlagen oder Anlagenteilen Verwendung eines eindeutigen Koordinatensystems als Bezug Gewährleistung der geforderten Genauigkeit (<2mm) Wahl des geeigneten Messverfahrens Messen aller relevanten Elemente Berechnung und Auswertung der Messungen Erzeugen von «Produkten» zur Weiterbearbeitung beim Kunden Darstellung der Resultate in aussagekräftigen Protokollen Einhaltung von Kostenrahmen und Terminvorgaben 6

7 Methoden Bau- und Ingenieurvermessung Lage- und Höhenaufnahmen DGM Nivellement Bauvermessung Achsabsteckungen 3D-Laserscanning Terrestrisch Mobil Airborne Industrievermessung ATRIO Photogrammetrie Spezialmesssysteme Monitoring 7

8 Bau-, Ingenieur- und Industrievermessung Erstellung präziser Fixpunktfelder als Basis Ausführung von Lage- und Höhenaufnahmen Absteckung von Achsen und Detailpunkten 3D-Positionierung von Apparaten, Maschinen und Bauteilen Elastizitäts- und Deformationsmessung an belasteten Anlagen Geometrieprüfung von Apparaten und Teilen beim Hersteller oder vor Ort ATRIO: Anlagenbau trigonometrisch optimiert Tachymeter, Spezialadapter und Software garantieren hohe Präzision (Genauigkeit <1mm) Digitalnivelliere, Präzisionstachymeter, GPS- und Monitoring-Systeme, 3D-Laserscanner Mehr als 25 Jahre Erfahrung am Markt 8

9 3D-Laserscanning Fassadenvermessung 3D-Gebäudeaufnahmen Bauwerksüberprüfung/-überwachung Erfassung von Gruben, Haufen und Steinbrüchen für die Berechnung von Flächen, Volumina und Massen Aufnahme und Modellierung komplexer Oberflächen und Strukturen Aufnahmen von Infrastruktureinrichtungen (Strasse, Schiene, Tunnel, Leitungen, ) Erstellung von 2D-Plänen, Flächen- und Volumenmodelle, Dreiecksvermaschungen, Orthophotos und Deformationsanalysen Abgabe von Punktewolken und Bildern 9

10 3D-Laserscanning: Technik Laserscanning bezeichnet das zeilenoder rasterartige Überstreichen von Oberflächen oder Körpern mit einem Laserstrahl um diese zu vermessen und um ein Bild zu erzeugen. ZF Imager 5010C Augensicher (Laserklasse 3R) Reichweite bis 186 Meter, aktiver Laser nach dem Phasenvergleichsverfahren Farbaufnahme durch interne HDR- Kamera möglich, Standard: Graustufen Innen- und Aussenaufnahmen möglich Zirka 400K Messpunkte pro Sekunde Genauigkeit <2mm pro Einzelpunkt 10

11 3D-Laserscanning: Funktionsweise 11

12 3D-Laserscanning: Funktionsweise 12

13 3D-Laserscanning: Verfahrensablauf Begehung der Anlage vor Ort und Besprechung der Arbeiten mit dem Auftraggeber (Aufnahmeperimeter, Schnittstellen, Details, Ablauf und betriebliche Vorgaben, erwartetes Resultat, ) Erstellung Offerte -> Auftragserteilung Übernahme aller relevanten Daten vom Auftraggeber (Gebäudepläne, Fixpunkte und Achsen) Herstellung und/oder Übernahme der Fixpunkte des verwendeten Gebäudebezugssystems, Messung von Bausubstanz und Zielmarken des 3D-Laserscanners für die Georeferenzierung/Achseinpassung 3D-Scan der Anlage mit x Stationen Georeferenzierung der Aufnahmen ins Gebäudekoordinatensystem Aufbereitung der Punktewolken, Datenbanken, Dokumentationen, Protokollen Erzeugung und Auswertung weiterer Produkte 13

14 3D-Laserscanning: Resultate Photorealistische Dokumentation des Ist- Zustandes mit Hilfe von Bildern (360 -Panoramen, «Buble Views», Orthophotos in S/W, Farbe oder der Intensität) Viewer-Lösung für einfache Mess- und Dokumentationsaufgaben, Auswertungen Ableitung von 2D-Plänen und 3D-Daten aus Scans für CAD-Auswertung Generierung und Auswertung von Volumenkörper und komplexen Oberflächen mittels Triangulation Erstellung von Deformationsanalysen bezogen auf Ebenen, Zylinder, Kugeln, Punktewolken als Störkanten (LFM- Server-DB, Pod- oder ReCap-Format, ) 15

15 Datenfluss Anlagenvermessung - CAx-System 2D-/3D-CAD Punktwolken Orthophotos Schnittstelle im CAx-System 16

16 Zwischenfazit 3D-Anlagenvermessung 3D-Anlagenvermessung ist eine Dienstleistung mit hohen Anforderungen an Termintreue und Genauigkeit, welche durch die Wahl geeigneter Messmethoden und Werkzeuge präzise Resultate garantiert. Die Verwendung eines einheitlichen Bezugssystems in 3D innerhalb des gesamten Projekts ist existentiell. Moderne Hard- und Softwarelösungen erfüllen die gehobenen Anforderungen an einen reibungslosen Datenaustausch, vor allem von grossen Datenmengen. 18

17 Nutzung von CAx-Daten in FM-Systemen (mzk) 19

18 Anlagenmanagement- (FM)-System Ein Anlagenmanagementsystem umfasst einen Satz von Anlagen (Facility) und Dienstleistungen (Services) die an Hand von Prozessen miteinander verknüpft sind Die Planung und Steuerung der Prozesse erfolgt so, dass sich ein grösstmöglicher Nutzen im Sinne der Anforderung ergibt Ein FM-System vereint verschiedene Disziplinen (Organisation, Technik, Ökonomie, Ökologie, Recht) und berücksichtigt wirtschaftliche und funktionale Wechselwirkungen, sowie zeitliche Abhängigkeiten während des Lebenszyklus einer Anlage Die technische Umsetzung wird als CAFM-System bezeichnet, dass aus einer Datenbank und einer Anwenderoberfläche besteht Unterscheidung zwischen Client/Server und Web-Anwendungen 20

19 Aufbau eines CAFM-Schichtenmodell 21

20 Schnittstelle zu FM/CAFM-Systemen FM/CAFM-Systeme verfügen über standardisierte und individuelle Schnittstellen für den Datenaustausch (Im- und Export) Herstellerabhängige Formate und Schnittstellen je nach Produkt Unabhängige Konverter ermöglichen nahezu beliebige Formate Die manuelle Übernahme von Sachinformation und von Daten ohne logischen oder räumlichen Bezug ist sehr aufwendig Reduktion der Detailtiefe der Importdaten auf eine «les- und nutzbare» Detailtiefe zur Verwendung in CAFM-Systemen Interaktion von CAFM-Lösungen mit CAD und BIM? Kosten für ein vollumfängliche einsatzbereites FM-System müssen «erwirtschaftet» werden Oftmals ist kein vollautomatischer Austausch möglich, da Intelligenz und Struktur zwischen Quell- und Zielsystem verschieden ist 22

21 mzk: MehrZweckKataster Auf Autodesk AutoCAD-basiertes Arealinformations-System entwickelt von RAPP Infra AG 2D-Grundlagenpläne als Basis für thematische Sachebenen und grafische Informationsdarstellung Einfache Darstellungsfunktionen über das mzk-menü Einfache Ausgabe massstäblicher Pläne über das Plot-Menü Standardisierte mzk-konstruktions- Werkzeuge garantieren eine einheitliche Darstellung und eine hohe Datenqualität Einfache Viewer-Lösung verfügbar Mehr als 140 Kundeninstallationen im In- und Ausland 23

22 mzk-fm (Facility Management) - CAFM Datenbank auf Basis von Microsoft Access mzk-pläne als Grundlage der räumlichen Plandarstellung Anwendung ohne Schulung möglich Effizientes Erfassen von Sachdaten und Informationen Verwaltung von externen Dokumenten über Links Vordefinierte Themenauswahl über Navigationsbaum Keine gesonderten Lizenzen und damit versteckte Kosten 24

23 mzk-beispiel 1: 3D-Scan, 3D-Modell, Pläne EWZ Zürich (2012) 3D-Laserscan mit 34 Stationen mit sehr hoher Auflösung Aufbereitung von Grundrissen, Schnitten, Ansichten, 3D-Modell Übernahme der Plandaten zur Dokumentation ins mzk Aktualisierung der Sachthemen mit den Resultaten der Aufnahmen und Planungen Reduktion des 3D-Modells und Strukturierung der Sachdaten an Hand des mzk-datenmodells 25

24 Zwischenfazit CAFM-System CAFM-Systeme sind Alltag in Unternehmen und liefern exakte Informationen («Wissensdatenbank») als Grundlage der Entscheidung bei der Planung und Bewirtschaftung von Anlagen und Arealen Räumliche, zeitliche und fachliche Abläufe orientieren sich an Strukturen und Prozessen Schnittstellen und Konverter ermöglichen den Austausch von Daten, die in den meisten Fällen «händisch» in die Struktur des CAFM-Systems umgesetzt werden müssen Der Einsatz von BIM in der Planung und Bauausführung bietet den «nahtlosen» Übergang zur Arealbewirtschaftung mit CAFM-Systemen 28

25 Beraten. Planen. Steuern. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Sebastian Aust Projektleiter 3D-Laserscanning u. Vermessung T sebastian.aust@rapp.ch Rapp AG Hochstrasse 100 CH-4018 Basel T