Zastosowanie technologii skaningu laserowego i termowizji do inwentaryzacji tunelu i znajdujących się w nim urządzeń przeciwpożarowych

• Autorzy: Dronszczyk P. , Strach M.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.43.3.2016.18

Warianty tytułu

EN

The Use of Laser Scanning Technology and Infrared Thermography to Survey a Tunnel and its Fire Protection Devices

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Cel: Celem badań było przedstawienie wyników inwentaryzacji wybranych elementów wyposażenia przeciwpożarowego krakowskiego tunelu szybkiego tramwaju (KST). W pracach doświadczalnych zostały zastosowane nowoczesne techniki pomiarowe 3D ze szczególnym uwzględnieniem skanowania laserowego uzupełnionego o termowizję. W celu ułatwienia korzystania z opracowanych obiektów wszystkie dane zostały udostępnione zdalnie na portalu internetowym. Metody: Pomiary inwentaryzacyjne przeprowadzono z wykorzystaniem skanera laserowego 3D – Faro Focus X130. Skaner wykonuje jednocześnie pomiar kąta poziomego i pionowego oraz odległości do danego punku. Dodatkowo każdy punkt może posiadać atrybut koloru rzeczywistego w modelu przestrzeni barw RGB. Możliwe jest także wyświetlanie chmur punktów wraz z informacją o intensywności odbicia wiązki w skali szarości. Zbiory punktów zarejestrowanych na poszczególnych stanowiskach pomiarowych dają w rezultacie chmurę punktów reprezentującą geometrię obiektu. W ramach badań wykonano uzupełniające pomiary termowizyjne kamerą FLIR S60. W następnej kolejności skalibrowano ze sobą obrazy termowizyjne i połączono je z chmurą punktów uzyskaną ze skanowania laserowego. Wyniki: Otrzymane wyniki potwierdziły, że metoda skanowania laserowego, uzupełniona o obrazy termowizyjne, pozwala na uzyskanie bogatej informacji przestrzennej o mierzonym obiekcie. Wśród zinwentaryzowanych elementów wyposażenia obiektu można zidentyfikować: przewody prądowe, oświetlenie, rozdzielnie prądowe, przewody wentylacyjne czy też systemy przeciwpożarowe. Do tych ostatnich można zaliczyć: system przeciwdymowy wraz z systemem klap i kanałów. Wnioski: Wyniki przeprowadzonych badań inwentaryzacyjnych dowodzą, jak bardzo przydatne może być połączenie technologii skanowania laserowego i termowizji. Jest to szczególnie istotne w pomiarach obiektów ważnych z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego. Przestrzenna wizualizacja ułatwia i usprawnia pozyskanie informacji oraz jej dalsze wykorzystanie. Zalety tych połączonych technik to przede wszystkim uzyskanie pełnej informacji o geometrii obiektu i urządzeniach towarzyszących. Cennym uzupełnieniem informacji o obiekcie jest wówczas termowizja, dzięki której można rozpoznać urządzenia czy elementy systemów o różniącej się temperaturze.

EN

Aim: The main aim of the study was to present the results of a survey of a variety of fire-preventive equipment in the Kraków Fast Tram tunnel (KST). Experimental studies involved modern 3D surveying techniques, particularly 3D laser scanning and infrared thermography. In order to facilitate the use of the generated findings, all data have been made available remotely on a web portal. Methods: Survey measurements were taken using a Faro Focus X130 3D laser scanner. The scanner simultaneously performs vertical and horizontal angle measurements and calculates the distance to a given point. In addition, each point can have a real colour value in RGB space. It is also possible to present point clouds together with the intensity values in grayscale. The collections of points registered at individual vantage points result in a cloud of points representing the geometry of the object. Additional thermal measurements were carried out as part of the study, using a FLIR S60 camera. Finally, thermal images were calibrated and merged with the point cloud obtained from the laser scanning. Results: The results confirmed that laser scanning, together with thermal, images allows us to obtain detailed spatial information about the surveyed structure. Among the surveyed elements of the structure’s equipment the following can be identified: cable trays, lighting, switchboards, ventilation ducts, and fire-protection systems. The latter include a smoke protection system, together with valves and channels. Conclusions: The results demonstrate the usefulness of combining 3D laser scanning measurements and infrared thermography. This is especially important in the measurement of objects responsible for security and fire safety. Spatial visualisation facilitates and streamlines the acquisition of data and their further use. The primary advantage of combining these two techniques is the acquiring of complete geometrical information on the object and the corresponding devices. Another valuable addition is infrared thermography. It allows the identifying of devices or items in a single system with varying temperatures.

Słowa kluczowe

PL

system przeciwpożarowy; systemy wentylacyjne; tunel; skanowanie laserowe; termowizja

EN

fire protection systems; ventilation systems; tunnel; laser scanning; infrared thermography

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 43, nr 3
• Strony: 199--214
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Dronszczyk P.

• Apply Capnor Poland Sp z o.o., Krakow

autor

Strach M.

• AGH w Krakowie

Bibliografia

• [1] Lacroix D., New French recommendations for fire ventilation inroad tunnels, [in:] 9th International Conference on Aerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels, Aosta, Italy 1997.
• [2] Sztarbała G., Oddziaływanie wiatru na przepływ powietrza w tunelach drogowych wentylowanych naturalnie, „Budownictwo i Architektura” 2013, 12, 157-164.
• [3] Rozporządzenie MSWiA z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. 2010 Nr 109, poz. 719).
• [4] Ryż K., Wybrane zagadnienia konstrukcyjno-technologiczne budowy pierwszego w Polsce Tunelu Tramwajowego, „Górnictwo i Geoinżynieria” 2009, 3(1), 338-346.
• [5] Promat International NV; 33 [dok. elektr.] http://www.promattunnel.com/en/references/pl%20-%20tram%20tunnel [dostęp: 15.06.2016].
• [6] Jong-Suk Y., Myung S., Lee J.S., Kyu-sung L., Feature extraction of a concrete tunnel liner from 3D laser scanning data, “NDT & E International” 2009, 42(2), 97-105.
• [7] Miah M.S., Uus M.A., Liatsis P., Roberts M.S., Twist M.S., Hovens M.M., Nardoni M.G. NDT, Sensor Fusion: Optimisation of NDT Sensor Data Processing Strategies for Road Infrastructure Inspection, [electr. doc.], https://blogs.city.ac.uk/fp7-rpbhealtec/files/2016/01/RPB_HealTec_UTSG_2016-1-2668woq.pdf [accessed: 15.06.2016].
• [8] Lemmon T., Tank inspection and calibration with 3D laser scanning, 2011, 2-3, [electr. doc.], https://www.trimble.com/oil-gas-chemical/pdf/3DLaserScanning_TankInspectionAndCalibration_Whitepaper_18953_Oct11_ENG_LR.pdf [accessed: 15.06.2016].
• [9] H. Chen, C. Ulianov, R. Shaltout, 3D Laser Scanning techniques for the inspection and monitoring of railway tunnels, “Transport problems” 2015, 10, 2-3.
• [10] Strach M., Nowoczesne techniki pomiarowe w procesie modernizacji i diagnostyce geometrii torów kolejowych, „Rozprawy, Monografie” 2013, t. 285.
• [11] Madura H., Sosnowski T., Bieszczad G., Termowizyjne kamery obserwacyjne – budowa, zastosowania i krajowe możliwości realizacji, „Przegląd Elektrotechniczny” 2014, 90(9), 5-8.
• [12] Łaciok Ł., Rybiński J., Szajewska A., Wykorzystanie kamery termowizyjnej podczas gaszenia pożaru zakładu produkcyjnego, BiTP Vol. 30 Issue 2, 2013, pp. 75-80.
• [13] Lewińska P., Integracja Numerycznego Modelu Terenu z powierzchniowym rozkładem temperatury, rozprawa doktorska, AGH w Krakowie, 2016.
• [14] Balaras C.A., Argiriou A.A., Infrared thermography for building diagnostics, “Energy and Buildings” 2002, 34(2), 171–183.
• [15] Rabbani, T., Automatic Reconstruction of Industrial Installations, “Publication on Geodesy of the Netherlands Geodetic Commission”, Vol. 62, Phd thesis, TUDelft, Delft, the Netherlands 2006.
• [16] Google Inc.; serwis internetowy, https://www.google.pl/maps/streetview/ [dostęp: 15.06.2016].
• [17] Apply Capnor Poland Sp. z o.o.; serwis internetowy https://applycapnor.websharecloud.com [dostęp: 15.06.2016].

Uwagi

PL

Artykuł został przetłumaczony ze środków MNiSW w ramach zadania: Stworzenie anglojęzycznych wersji oryginalnych artykułów naukowych wydawanych w kwartalniku „BiTP. Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza – typ zadania: stworzenie anglojęzycznych wersji wydawanych publikacji finansowane w ramach umowy 935/P-DUN/2016 ze środków Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę.

EN

The article was written based on the statutory research no. 11.11.150.005 in 2016 at the AGH University of Science and Technology at the Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering.

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.