In settori come l'estrazione mineraria, l'edilizia, l'agricoltura e la logistica, la misurazione dei cumuli di materiale è un'attività critica che può influire sulla pianificazione, modificare i tempi dei progetti e, in ultima analisi, incidere sui profitti. Che si tratti di carbone, ghiaia, minerale, cereali o sabbia, comprendere il volume di questi materiali sfusi accumulati in cumuli è essenziale per la pianificazione strategica e la produzione. Tradizionalmente, questo processo richiedeva molta manodopera e tempo, ma grazie alla tecnologia di scansione laser 3D è possibile misurare cumuli irregolari più rapidamente e con maggiore precisione.

Gli svantaggi dei metodi tradizionali

I calcoli tradizionali del volume dei cumuli si basavano spesso su stime effettuate utilizzando la capacità dei veicoli di trasporto, ad esempio la capacità in peso o in volume degli autocarri con cassone ribaltabile. Sono inoltre comuni le misurazioni manuali e i metodi di rilievo che utilizzano strumenti come stazioni totali e rover RTK per misurare punti, linee e calcolare distanze, aree e volumi. 

Alcuni svantaggi includono:

• Bassa efficienza: le misurazioni manuali richiedono molto tempo e richiedono sforzi coordinati da parte dei team per completare rapidamente i calcoli.
• Bassa precisione: gli errori sono inevitabili e dati imprecisi possono tradursi in una maggiore incertezza operativa e in perdite di profitto.
• Rischi per la sicurezza: il rilascio improvviso di grandi quantità di materiali pesanti rappresenta una grave minaccia. Fattori come forti piogge, condizioni di gelo/disgelo e altri elementi possono aumentare il rischio, causando potenziali danni ai lavoratori e alle attrezzature mentre operano vicino ai cumuli.
  
  

Adottare la tecnologia di scansione laser 3D

La tecnologia di scansione laser 3D ha rivoluzionato il modo in cui i cumuli possono essere misurati. Ecco perché rappresenta una svolta:

Velocità ed efficienza

Con la scansione laser 3D, i topografi non hanno più bisogno di contrassegnare la superficie del cumulo o impostare linee di riferimento. Lo scanner acquisisce rapidamente e con precisione l'intero cumulo tramite raggi laser. Un giro intorno al cumulo target da una distanza di sicurezza, effettuato in pochi minuti, può fornire un ricco set di dati che avrebbe potuto richiedere ore o giorni per essere acquisito.

Modelli 3D accurati per decisioni informate

Gli scanner laser 3D forniscono dati completi, generando un modello a nuvola di punti del cumulo accurato al livello del centimetro. Questi dati possono essere analizzati rapidamente e in profondità, fornendo agli operatori punti dati precisi per prendere decisioni informate.

Risparmio sui costi nel lungo periodo

Sebbene l'investimento iniziale in una soluzione con scanner laser non sia trascurabile, i risparmi possono essere sostanziali nel lungo periodo. Il tempo e il denaro risparmiati rispetto ai metodi manuali a terra possono essere reindirizzati verso attività che migliorano la produttività. Inoltre, disporre di dati per monitorare i cambiamenti dei cumuli semplifica le operazioni e favorisce comunicazioni più chiare tra i team.

Il processo: scansione, elaborazione e risultati

Acquisizione dei dati

Utilizza una soluzione integrata come lo scanner LiDAR 3D FJD Trion S1 per acquisire dati accurati.

1. Ispeziona il sito: Prima della scansione, valuta attentamente il sito per analizzare l'ambiente e identificare potenziali ostacoli lungo il percorso di camminamento, evitando persone o macchinari in movimento. 
2. Pianifica un percorso: Pianifica un percorso di scansione che includa una sovrapposizione sufficiente (almeno 5 m) nei punti di inizio e fine della scansione per garantire almeno una chiusura del loop.
3. Scansiona: Durante la scansione, muoviti lentamente, evita svolte rapide o brusche e assicurati che lo scanner sia puntato dritto verso il cumulo per massimizzare l'integrità dei dati. Usa il real-time kinematic (RTK) per supportare la mappatura se i cumuli si trovano all'aperto e le condizioni meteorologiche sono favorevoli. 

Elaborazione dei dati

Elabora il modello di nuvola di punti in programmi software come FJD Trion Model.

1. Ritaglio dei confini: rimuovi gli oggetti esterni al cumulo target.
2. Riduzione del rumore della nuvola di punti: elimina i punti di rumore causati da fattori ambientali, come persone in movimento, automaticamente o manualmente.
3. Riempimento dei vuoti: completa i punti dati mancanti applicando una mesh basata sulla curvatura.

Genera un report del volume dopo aver completato tutte le modifiche.

Applicazione dei risultati

1. Volume del cumulo: determina il volume totale del cumulo misurato.
2. Impronta a terra: ottieni l'impronta proiettata del cumulo.
3. Altezza del cumulo: misura l'altezza del cumulo in varie posizioni.
4. Area superficiale: calcola con precisione l'area superficiale del cumulo.
5. Volume di scavo e riempimento: crea un piano per il calcolo del volume durante le operazioni di scavo e riempimento.
6. Mappe di contorno: genera mappe di contorno con spaziatura personalizzabile.

Applicazioni

Vediamo un paio di esempi reali di come FJD Trion S1 stia trasformando la misurazione dei cumuli:

Caso 1: Inventario di una centrale elettrica

In una centrale elettrica del Sud-est asiatico, lo scanner laser tridimensionale FJD Trion S1 è stato utilizzato per calcolare il volume di un cumulo di carbone di 18.000 metri quadrati. L'intera operazione, inclusi scansione ed elaborazione dei dati, è stata completata in soli 19 minuti. I dati dettagliati ottenuti tramite il software di post-elaborazione della nuvola di punti Trion Model hanno consentito valutazioni accurate dell'inventario del carbone, ottimizzando i turni di lavoro e garantendo operazioni efficienti.

Caso 2: Aggregati in Polonia

In Polonia, le misurazioni mensili dei volumi degli aggregati presso gli impianti mobili di calcestruzzo venivano generalmente effettuate utilizzando la fotogrammetria con droni. Tuttavia, a causa delle zone di divieto di volo per la difesa nazionale, il metodo di rilievo ha dovuto cambiare.

Entra in scena lo scanner FJD Trion S1 dotato di un kit RTK (Real-Time Kinematic). 

In soli 30 minuti, il topografo ha misurato volumi di cumuli di oltre 15.000 metri cubi con un'accuratezza eccezionale. 

I dati della nuvola di punti sono stati elaborati e trasformati nel sistema di coordinate nazionale, consentendo confronti con le misurazioni precedenti.

Conclusione

La tecnologia di scansione laser 3D, esemplificata dal FJD Trion S1, sta trasformando la misurazione dei cumuli. Offre velocità, accuratezza ed efficienza che i metodi tradizionali non possono eguagliare. Adottando questa tecnologia, le industrie possono prendere decisioni più informate, migliorare l'efficienza operativa e la sicurezza e ottenere un vantaggio competitivo.

Scopri di più sullo scanner FJD Trion S1 qui.