KR20140039468A - 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법 - Google Patents

레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140039468A
KR20140039468A KR1020120105609A KR20120105609A KR20140039468A KR 20140039468 A KR20140039468 A KR 20140039468A KR 1020120105609 A KR1020120105609 A KR 1020120105609A KR 20120105609 A KR20120105609 A KR 20120105609A KR 20140039468 A KR20140039468 A KR 20140039468A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dimensional
model
dimensional shape
data
unit
Prior art date
Application number
KR1020120105609A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101490311B1 (ko
Inventor
조시연
Original Assignee
플랜트에셋 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 플랜트에셋 주식회사 filed Critical 플랜트에셋 주식회사
Priority to KR20120105609A priority Critical patent/KR101490311B1/ko
Publication of KR20140039468A publication Critical patent/KR20140039468A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101490311B1 publication Critical patent/KR101490311B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/08—Construction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/003—Navigation within 3D models or images
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/048—Indexing scheme relating to G06F3/048
    • G06F2203/04802—3D-info-object: information is displayed on the internal or external surface of a three dimensional manipulable object, e.g. on the faces of a cube that can be rotated by the user

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

3차원 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 검사방법이 제시된다.
본 발명에 의한 플랜트 구조물의 품질 검사방법은 (a) 3차원 캐드 모델을 구축하는 단계; (b) 상기 구축된 3차원 캐드 모델을 제작하고자 하는 형상에 따라 3차원 단위모델로 분할하여 모듈화하는 단계; (c) 상기 모듈화된 3차원 단위모델에 대한 식별번호를 부여하는 단계; (d) 상기 식별번호가 부여된 3차원 단위모델에 따라 제작된 플랜트 구조물을 3차원 레이저를 이용하여 스캐닝함으로써 3차원 형상데이터를 획득하는 단계; (e) 상기 획득한 3차원 형상데이터를 3차원 형상 모델 형식으로 변환하고, 변환된 3차원 형상 모델에 상기 3차원 단위모델의 식별번호에 대응하는 대응식별번호를 부여하는 단계; (f) 비교하고자 하는 3차원 형상 모델의 대응식별번호를 입력하면, 대응식별번호에 매칭되는 3차원 캐드 모델을 불러와 상호 비교하는 단계; 및 (g) 상기 3차원 단위모델을 기준으로 하여 상기 3차원 단위모델과 상기 3차원 형상모델을 비교한 비교값을 출력하는 단계;를 포함한다.

Description

레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법{Method for Inspecting of Quality and Constructability of Plant Structure Using a Laser Scanner}
본 발명은 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법에 관한 것으로, 특히 3차원 레이저 스캐너를 이용함으로써 인력과 시간을 많이 소모하지 않으면서 효율적으로 구조물의 품질 및 시공성을 검사할 수 있는 레이저 스캐너를 이용한 구조물의 품질 및 시공성 검사방법에 관한 것이다.
플랜트란 발전소나 정유공장과 같이 기계장치와 각종 설비를 기술적으로 설치하여 생산자가 목적으로 하는 원료 또는 중간재, 최종 제품을 제조할 수 있는 생산설비로서, 설계(Engineering)/조달(Procurement)/시공(Construction)이 복합된 산업으로 산업연관 효과가 높고, 산업구조 고도화에 기여하는 분야이다.
플랜트 산업에서 해양 플랜트, 오일샌드 플랜트 또는 특정한 공사의 경우에는 대규모 설비에 대한 제작과 시공에 적합하도록 일정한 크기와 형태로 분할하여 공장 등 특정장소에서 제작한 후 현장에서 조립하는 모듈화 공법(Modular Construction)을 많이 이용한다.
모듈화 공법에서 중요한 요소는 모듈이 설계대로 제작되었는지에 대한 품질 검사 여부와, 제작 완료된 모듈을 현장으로 이송시에 문제없이 설치 가능한지 여부를 사전에 검토하는 것이다. 중후장대형 산업인 플랜트 설비에서는 크기가 크고 무게가 무거운 모듈을 현장에 이송한 이후에 설치하는 과정에서 제작된 플랜트 모듈의 오차를 발견하거나 주변 설비들과 연결하는 과정에서 문제가 발생한다면, 모듈을 다시 제작하거나 재시공할 때 시간과 비용의 막대한 손해가 발생하기 때문이다.
이러한 손해를 방지하기 위해서 플랜트 모듈의 외형을 검사하는 방법은 작업자가 현장에서 수작업이나 간단한 장비를 이용하여 직접 수행하는 것이 일반적이고, 이때 배관이나 설비의 형태에 따라서 외형 검사에 시간이 많이 소요되거나, 정확한 측정이 어려운 경우가 많았다.
또한, 실제 설치된 장비와 모듈화로 제작된 구조물을 현장에서 시공시, 기 설치된 플랜트 장비 등이 시공단계에서의 오차로 인하여 서로 일치하지 않는 경우가 많아 현장에서의 설치가 불가능하여 다시 구조물을 제작하거나 수정하여야 하는 문제점도 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플랜트 모듈과 같은 구조물을 제작한 이후에 설계 치수 및 형상의 일치성 여부를 손쉽고 정확하게 파악할 수 있는 구조물의 품질 검사방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 구조물을 제작한 이후에 플랜트 시공 과정에서 현장으로 구조물을 조달하기 전에 구조물이 시공현장에 설치하기에 적합한지 여부를 판단함으로써, 막대한 노동력과 시간이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 의한 구조물의 품질검사 방법은 (a) 3차원 캐드 모델을 구축하는 단계; (b) 구축된 3차원 캐드 모델을 제작하고자 하는 형상에 따라 3차원 단위모델로 분할하여 모듈화하는 단계; (c) 모듈화된 3차원 단위모델에 대한 식별번호를 부여하는 단계; (d) 식별번호가 부여된 3차원 단위모델에 따라 제작된 플랜트 구조물을 3차원 레이저를 이용하여 스캐닝함으로써 3차원 형상데이터를 획득하는 단계; (e) 획득한 3차원 형상데이터를 3차원 형상 모델 형식으로 변환하고, 변환된 3차원 형상 모델에 3차원 단위모델의 식별번호에 대응하는 대응식별번호를 부여하는 단계; (f) 비교하고자 하는 3차원 형상 모델의 대응식별번호를 입력하면, 대응식별번호에 매칭되는 3차원 캐드 모델을 불러와 상호 비교하는 단계; 및 (g) 3차원 단위모델을 기준으로 하여 상기 3차원 단위모델과 3차원 형상모델을 비교한 비교값을 출력하는 단계;를 포함한다.
이때, 단계 (b)에는, 상기 3차원 단위모델의 모서리, 중심점 또는 특이점에 대응하는 제1 기준점을 하나 이상 표시하여 모듈화하고, 단계 (e)에는, 3차원 형상모델의 모서리, 중심점 또는 특이점에 대응하는 제2 기준점을 하나 이상 표시하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 단계 (f)에는, 제1 기준점과 이에 대응하는 제2 기준점을 서로 일치시키고, 3차원 형상모델과 3차원 캐드 모델 간의 치수 및 형상의 차이점을 비교 판단하여 비교값을 출력한다.
단계 (d)에서 3차원 형상데이터를 획득하는 단계는, 플랜트 모듈을 여러 지점에서 스캐닝하여 각각의 지점에 대한 포인트 클라우드 데이터들을 획득하는 단계; 및 다중 지점에서 획득한 포인트 클라우드 데이터들을 정합하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 의한 구조물의 시공성 검사방법은 (a) 3차원 캐드 모델에 따라 제작된 플랜트 구조물을 3차원 레이저 스캐닝하여 3차원 형상데이터를 획득하는 단계; (b) 3차원 형상데이터를 3차원 형상모델 형식으로 변환하고, 변환된 3차원 형상모델의 연결점, 모서리, 중심점 또는 특이점에 좌표를 설정하는 단계; (c) 플랜트 구조물이 설치될 시공 현장을 레이저 스캐닝을 통해서 3차원 현장데이터를 획득하는 단계; (d) 3차원 현장데이터를 3차원 현장모델 형식으로 변환하고, 3차원 현장모델에 좌표를 설정하는 단계; (e) 현장모델에 상기 형상모델이 설치될 위치의 좌표를 찾아서 좌표에 상기 형상모델을 위치시키는 단계; 및 (f) 현장모델의 좌표를 기준으로 형상모델의 정합여부를 판단하여, 그 비교값을 출력하는 단계;를 포함한다.
이때, 3차원 현장모델의 좌표는 플랜트 구조물이 설치되는 공간 또는 연결점에 대한 좌표일 수 있다.
본 발명에 따른 구조물의 품질 검사 과정은 대형 구조물을 작업자가 수작업으로 치수 및 형상을 측정하는 과정을 3차원 레이저 스캐너로 대체함으로써, 노동력 및 시간을 대폭 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 구조물의 시공성 검사방법은 구조물을 조달하기 이전에 구조물이 현장에 적합하게 설치될 수 있는지 여부를 판단할 수 있어서, 구조물의 오차로 인해서 추후에 발생할 수 있는 막대한 시간과 비용이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 구조물의 품질 및 시공성 검사 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 구조물의 품질 검사방법을 나타내는 순서도.
도 3은 3차원 캐드 모듈의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 3차원 형상데이터의 일례를 나타내는 도면.
도 5은 본 발명에 의한 구조물의 시공성 검사방법을 나타내는 순서도.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 레이저 스캐닝을 이용한 구조물의 품질 검사시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 구조물의 품질 검사 시스템은 3차원 레이저 스캐너(110), 제어부(120), 입력부(130), 데이터 저장부(140) 및 표시부(150)를 구비한다.
3차원 레이저 스캐너(110)는 제작된 구조물의 실제 형상인 3차원 형상데이터를 획득하기 위한 것이다. 이때, 구조물이라고 함은 플랜트 모듈 또는 함께 설치되는 배관, 기계, 공조, 건축, 전기 설비 등을 포괄한다.
이러한 구조물의 3차원 형상데이터는 3차원 레이저 스캐너(110)를 이용하여 다중 측정점에서 스캐닝한 구조물의 포인트 클라우드 데이터들을 정합하여 형성할 수 있다.
데이터 저장부(140)는 구조물의 3차원 캐드 모델(CAD model) 및 3차원 단위 모델을 저장한다. 또한 데이터 저장부(140)는 3차원 레이저 스캐너(110)를 이용하여 획득한 3차원 형상데이터 및 형상모델을 저장한다. 그리고, 데이터 저장부(140)는 3차원 단위 모델과 3차원 형상모델의 치수 및 형상 비교 결과를 저장할 수 있다.
이때, 3차원 캐드 모델은 구조물의 설계 치수 및 형상에 관한 데이터로서, 작업분할구성(Work Breakdown Structure ; 이하, WBS) 관리번호 또는 식별번호 별로 분류되거나 작업자의 자체 분류 기준에 따라 저장될 수 있다.
즉, 3차원 단위 모델은 3차원 캐드 모델을 구성하는 세부적인 구성들 각각의 설계 치수 및 형상에 관한 데이터로서, WBS의 관리번호 또는 식별번호 및 작업자의 자체 분류 기준에 따라서 분류되어 저장될 수 있다. 예컨대, 3차원 단위 모델은 3차원 캐드 모델의 일부로서, 실질적으로 제작되는 단위의 구조물에 대한 모델일 수 있으며, 각 관리번호 또는 식별번호가 부여되어 관리되고, 관리번호 또는 식별번호에 따라서 구조물을 제작하게 된다.
제어부(120)는 3차원 레이저 스캐너(110)를 이용하여 획득된 3차원 형상데이터를 3차원 형상 모델로 변환하고, 3차원 단위 모델과 비교하여 설계된 형상과 실제 제작된 구조물의 치수 및 형상의 일치 또는 누락 여부를 판단한다.
이를 위해서, 제어부(120)는 3차원 레이저 스캐너(110)를 이용하여 획득된 3차원 형상데이터에 대응하는 3차원 캐드 모델 또는 3차원 단위 모델을 데이터 저장부(140)에서 검색하여 추출하는 과정을 선행한다.
입력부(130)는 제어부(120)의 동작 및 설정을 위한 전반적인 명령을 입력받는다.
표시부(150)는 3차원 레이저 스캐너(110)를 통해서 획득한 구조물의 형상 및 데이터 저장부(140)에 저장된 구조물의 3차원 단위모델을 표시한다. 그리고, 구조물의 3차원 형상모델과 3차원 단위모델 간의 비교 결과를 다양한 방식으로 표시할 수 있다. 두 모델을 겹쳐지도록 하거나, 3차원 단위 모델을 기준으로 차이가 나는 부분을 값으로 표시하는 방식으로 표시될 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 3차원 레이저 스캐닝을 이용한 구조물의 품질 검사 방법을 나타내는 순서도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 의한 3차원 레이저 스캐닝을 이용한 구조물의 외형 검사방법을 살펴보면 다음과 같다.
< 3차원 캐드 모델 구축 : S201 >
먼저, 구조물에 대한 3차원 캐드 모델 및 3차원 단위 모델을 구축한다. 3차원 캐드 모델은 구조물의 치수 및 형상의 도면을 포함하는 설계 데이터로서, WBS 단위인 관리번호 또는 식별번호로 분류되거나 작업자의 자체 분류 기준에 따라 데이터 저장부(140)에 저장된다.
도 3은 이러한 3차원 캐드 모델의 일례를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 3에 도시된 각각의 배관이나 설비는 개별적으로 3차원 캐드 모델로서 분류되어 저장될 수도 있다.
< 3차원 단위 모델 구축 : S203 >
이어서, 3차원 캐드 모델을 바탕으로 3차원 단위 모델을 설정한다.
3차원 단위 모델은 3차원 캐드 모델에서 세부적인 구성에 대한 치수 및 형상의 도면을 포함하는 설계 데이터로서, 제작되는 구조물의 단위인 관리번호 또는 식별번호를 기준으로 설정될 수 있다.
이때 3차원 단위 모델들에는 제1 기준점이 하나 이상 표시된다. 제1 기준점은 3차원 단위 모델의 모서리, 중심점 또는 특이점에 대응하여 표시될 수 있다. 특이점이란 3차원 단위 모델에서 육안으로 구분하기 용이한 형태나 위치에 해당하는 지점으로 작업자의 설정에 의해서 정해질 수 있다.
그리고 3차원 단위 모델들은 상기의 관리번호 또는 식별번호가 부여되어 데이터 저장부(140)에 저장된다.
< 구조물의 3차원 형상데이터 획득 : S205 >
3차원 형상 모델에 따라서 구조물이 제작되면, 도 4에 도시된 일례와 같은, 구조물에 대한 3차원 형상데이터를 획득한다.
구조물의 3차원 형상데이터는 3차원 레이저 스캐너(110)를 이용하여 획득할 수 있다.
3차원 형상데이터를 획득하기 위해서는 먼저, 3차원 레이저 스캐너(110)를 이용하여 여러 지점에서 스캐닝하여 각각의 지점에 대한 포인트 클라우드 데이터들을 구한다. 그리고, 다중 지점에서 획득한 복수 개의 포인트 클라우드 데이터들을 정합(Registration)함으로써 구조물의 3차원 형상데이터를 획득한다.
< 3차원 형상 모델 획득 : S207 >
3차원 형상데이터가 획득되면, 3차원 형상데이터를 기반으로 3차원 형상 모델을 획득한다. 3차원 형상 모델은 3차원 단위 모델에 대응하여 설정된다.
이러한 3차원 형상 모델은 제1 기준점에 대응하는 제2 기준점이 표시되어서 데이터 저장부(140)에 저장된다. 즉, 제2 기준점은 3차원 형상 모델의 모서리, 중심점 또는 특이점에 해당되는 지점에 표시된다. 또한, 제2 기준점은 포인트 클라우드 데이터로 구성되는 3차원 형상 모델에서 하나 이상의 지점에 표시된다.
또한, 3차원 형상 모델에는 3차원 단위모델의 관리번호 또는 식별번호에 대응하는 대응 관리번호 또는 식별번호가 부여될 수 있다. 이때 대응 관리번호 또는 식별번호는 3차원 단위 모델의 식별번호에 대응하여서 매치되도록 부여되는 것으로서, 3차원 단위 모델과 3차원 형상 모델 간의 상호 연관 정보를 표시하기 위한 것이다.
< 3차원 형상 모델과 3차원 단위 모델 간의 비교 및 표시 : S209, S211 >
3차원 형상 모델이 획득되면, 이를 3차원 단위 모델과 비교한다.
3차원 단위 모델 및 3차원 형상 모델이 데이터 저장부(140)에 저장된 상태에서, 제어부(120)는 3차원 형상 모델의 대응식별번호에 대응하는 식별번호가 부여된 3차원 단위 모델을 추출하여, 해당 3차원 단위 모델과 3차원 형상 모델의 치수 및 형상을 비교한다.
이때, 3차원 단위 모델과 3차원 형상 모델은 제1 기준점 및 제2 기준점을 일치시킨 상태에서 비교될 수 있다.
제어부(120)는 이와 같이 구조물의 3차원 형상 모델을 설계된 3차원 단위 모델과 비교한 결과 치수 및 형상의 오차가 있을 경우에, 이를 데이터 저장부(140)에 저장한다. 또한, 제어부(120)는 3차원 형상 모델이 3차원 단위 모델과의 오차가 허용 오차 범위를 벗어나는지 및 누락 아이템은 없는지 여부를 판단한다. 이때, 허용오차는 각각의 구조물에 따라서 달라질 수 있다.
표시부(150)는 이와 같이 제어부(120)가 3차원 형상 모델과 3차원 단위 모델을 비교한 결과를 표시한다. 즉, 두 모델을 서로 겹치도록 하여 오차를 표시하거나 차이가 나는 부분을 숫자 등의 값으로 표시할 수 있다.
그리고, 3차원 형상 모델의 허용오차가 미리 설정된 상태라면, 제어부(120)는 3차원 형상 모델이 3차원 단위 모델과의 오차가 허용오차 범위에 있는지 여부를 판단한 결과 및 비교값을 표시부(150)에 표시하도록 한다.
도 5는 본 발명에 의한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 시공성 검사 방법을 나타내는 순서도이다. 이때, 시공성 검사란 실제 제작된 설비나 플랜트 모듈과 같은 구조물을 시공 현장에 설치하기 이전에 구조물과 구조물이 설치될 주변 설비와 연결에 이상 유무를 미리 확인하기 위한 것이다.
< 구조물의 3차원 형상데이터 획득 및 제1 기준점 표시 : S501 >
시공 현장에 설치할 구조물이 제작되면, 구조물에 대한 3차원 형상데이터를 획득한다.
구조물의 3차원 형상데이터의 획득방법은 3차원 레이저 스캐너(110)를 이용하여 구해지는 것으로, 전술한 실시 예와 동일한 방법을 이용할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
< 3차원 형상 모델 획득 : S503 >
3차원 형상데이터가 획득되면, 3차원 형상데이터를 기반으로 3차원 형상 모델을 획득한다. 3차원 형상 모델은 3차원 단위 모델에 대응하여 설정되는 것으로, 전술한 실시 예와 동일한 방법을 이용하여 구해질 수 있다.
그리고 3차원 형상 모델은 연결점, 모서리, 중심섬 또는 특이점 중에서 하나 이상의 지점에 좌표가 표시되어서 데이터 저장부(140)에 저장된다.
< 시공 현장의 3차원 현장데이터 획득 : S505 >
그리고, 구조물이 설치될 시공 현장에 대한 3차원 현장데이터를 획득한다. 3차원 현장데이터는 시공 현장의 여러 지점을 3차원 레이저 스캐너(110)로 스캔한 포인트 클라우드 데이터를 정합함으로써 획득할 수 있다.
< 3차원 현장 모델 획득 : S507 >
그리고 3차원 현장데이터를 3차원 현장 모델 형식으로 변경한다. 3차원 현장 모델은 시공 현장의 부분 요소들을 3차원 현장데이터를 이용하여 3차원 모델링 한 것으로서, 특히 3차원 현장데이터에서 구조물이 설치될 공간 또는 연결부위가 있는 부분에 대한 현장데이터이다.
이러한 3차원 현장 모델은 좌표가 설정된 상태에서 데이터 저장부(140)에 저장된다.
< 3차원 형상 모델 및 3차원 현장 모델 간의 비교 및 표시: S509, S511 >
이와 같이 데이터 저장부에 3차원 현장 모델 및 3차원 형상 모델이 저장되면, 제어부(120)는 3차원 형상 모델을 3차원 현장 모델에 위치시킨다.
즉, 제어부(120)는 3차원 형상 모델의 좌표를 3차원 현장 모델의 좌표에 대응시킨다. 제어부(120)는 이와 같이 3차원 현장 모델의 좌표에 3차원 형상 모델을 위치시킨 이후에, 3차원 형상 모델과 3차원 현장 모델의 정합 여부를 판단한다.
3차원 형상 모델과 3차원 현장 모델의 정합은 3차원 현장 모델의 좌표를 기준으로 3차원 형상 모델의 좌표의 오차 정도를 산출함으로써 확인할 수 있다.
즉, 제어부(120)는 3차원 형상 모델과 3차원 현장 모델을 중첩시켜서 정합여부를 판단함으로써, 제작된 구조물이 시공 장소에 적합하게 연결가능한지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 이와 같이 구조물의 3차원 형상 모델이 시공될 3차원 현장 모델과 비교한 결과 치수 및 형상의 오차가 있을 경우에, 이를 데이터 저장부(140)에 저장한다.
표시부(150)는 이와 같이 제어부(120)가 3차원 현장모델과 3차원 형상모델을 비교한 결과를 표시한다. 즉, 표시부(150)는 3차원 현장모델을 기준으로 하여 3차원 형상모델을 기준점의 좌표에 일치시킨 상태의 오차값을 중첩하여 표시하거나 숫자 등의 비교값으로 표시한다. 따라서, 작업자는 상기 비교값을 가지고, 구조물을 수정없이 바로 설치할 것인지 아니면 수정이 가해져야 하는 것인지를 곧바로 알 수 있기 때문에 작업능률이 획기적으로 증가할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 시공성 검사방법은 구조물을 시공 현장에 직접 설치하기 이전에 설치공간의 확보 여부 및 연결 관계의 적합성을 미리 확인할 수 있다.
특히, 본 발명에 의한 시공성 검사방법은 구조물을 시공 현장에 조달하기 이전에 구조물이 제작된 상태에서 시공성 적합 여부를 판단할 수 있다.
그리고 상술한 실시 예에서 시공 현장의 3차원 현장 모델과 구조물의 3차원 형상 모델을 획득하는 단계는 별개의 장소에서 개별적으로 수행되는 것으로 병렬적으로 수행되거나 과정의 순서가 바뀌는 것에 개의치 않음은 자명하다 할 것이다.
이와 같이, 본 발명에 의한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 구조물의 품질 검사방법은 플랜드 모듈을 설계하고 제작한 상태에서 설비의 치수와 형상을 정밀하게 측정할 수 있다. 특히, 본 발명에 의하면, 작업자가 실제 구조물의 치수나 형상을 일일이 확인할 필요가 없어서 시간과 인력을 줄일 수 있다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.

Claims (6)

  1. (a) 3차원 캐드 모델을 구축하는 단계;
    (b) 상기 구축된 3차원 캐드 모델을 제작하고자 하는 형상에 따라 3차원 단위모델로 분할하여 모듈화하는 단계;
    (c) 상기 모듈화된 3차원 단위모델에 대한 식별번호를 부여하는 단계;
    (d) 상기 식별번호가 부여된 3차원 단위모델에 따라 제작된 플랜트 구조물을 3차원 레이저를 이용하여 스캐닝함으로써 3차원 형상데이터를 획득하는 단계;
    (e) 상기 획득한 3차원 형상데이터를 3차원 형상 모델 형식으로 변환하고, 변환된 3차원 형상 모델에 상기 3차원 단위모델의 식별번호에 대응하는 대응식별번호를 부여하는 단계;
    (f) 비교하고자 하는 3차원 형상 모델의 대응식별번호를 입력하면, 대응식별번호에 매칭되는 3차원 캐드 모델을 불러와 상호 비교하는 단계; 및
    (g) 상기 3차원 단위모델을 기준으로 하여 상기 3차원 단위모델과 상기 3차원 형상모델을 비교한 비교값을 출력하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 (b)에는, 상기 3차원 단위모델의 모서리, 중심점 또는 특이점에 대응하는 제1 기준점을 하나 이상 표시하여 모듈화하고,
    단계 (e)에는, 상기 3차원 형상모델의 모서리, 중심점 또는 특이점에 대응하는 제2 기준점을 하나 이상 표시하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질검사방법
  3. 제2항에 있어서,
    단계 (f)에는, 상기 제1 기준점과 이에 대응하는 상기 제2 기준점을 서로 일치시키고, 상기 3차원 형상모델과 상기 3차원 캐드 모델 간의 치수 및 형상의 차이점을 비교 판단하여 비교값을 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질검사방법.
  4. 제1항에 있어서,
    단계 (d)에서 상기 3차원 형상데이터를 획득하는 단계는,
    상기 플랜트 모듈을 여러 지점에서 스캐닝하여 각각의 지점에 대한 포인트 클라우드 데이터들을 획득하는 단계; 및
    상기 다중 지점에서 획득한 포인트 클라우드 데이터들을 정합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질검사방법.
  5. (a) 3차원 캐드 모델에 따라 제작된 플랜트 구조물을 3차원 레이저 스캐닝하여 3차원 형상데이터를 획득하는 단계;
    (b) 상기 3차원 형상데이터를 3차원 형상모델 형식으로 변환하고, 상기 변환된 3차원 형상모델의 연결점, 모서리, 중심점 또는 특이점에 좌표를 설정하는 단계;
    (c) 상기 플랜트 구조물이 설치될 시공 현장을 레이저 스캐닝을 통해서 3차원 현장데이터를 획득하는 단계;
    (d) 상기 3차원 현장데이터를 3차원 현장모델 형식으로 변환하고, 상기 3차원 현장모델에 좌표를 설정하는 단계;
    (e) 상기 현장모델에 상기 형상모델이 설치될 위치의 좌표를 찾아서 상기 좌표에 상기 형상모델을 위치시키는 단계; 및
    (f) 상기 현장모델의 좌표를 기준으로 상기 형상모델의 정합여부를 판단하여, 그 비교값을 출력하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 시공성 검사방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 3차원 현장모델의 좌표는 상기 플랜트 구조물이 설치되는 공간 또는 연결점에 대한 좌표인 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 시공성 검사방법.
KR20120105609A 2012-09-24 2012-09-24 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법 KR101490311B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120105609A KR101490311B1 (ko) 2012-09-24 2012-09-24 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120105609A KR101490311B1 (ko) 2012-09-24 2012-09-24 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140039468A true KR20140039468A (ko) 2014-04-02
KR101490311B1 KR101490311B1 (ko) 2015-02-05

Family

ID=50650083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120105609A KR101490311B1 (ko) 2012-09-24 2012-09-24 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101490311B1 (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104091362A (zh) * 2014-07-04 2014-10-08 中国矿业大学(北京) 海量三维地质结构模型数据绘制方法
KR20160006441A (ko) * 2014-07-09 2016-01-19 (주)블루다솔루션 3차원 스캐닝을 활용한 재난 안전 관리 시스템, 서버 및 방법
CN107016147A (zh) * 2015-10-27 2017-08-04 光州科学技术院 物品的设置空间搜索方法及通过记录有用于其的程序的计算机可读的记录介质
KR101897434B1 (ko) * 2018-03-05 2018-09-10 조현태 시공 검수 장치 및 방법
KR20190076744A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 삼성중공업 주식회사 압력 용기 설치 방법
KR102037332B1 (ko) * 2019-05-02 2019-11-26 (주)디노 3차원 설계 도면의 정합성 검증 방법 및 이를 위한 시스템
KR20190136615A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 한국건설기술연구원 지반정보 업데이트 시스템 및 방법
KR20200007543A (ko) * 2018-07-13 2020-01-22 한국원자력연구원 원자력 시설의 디지털 목업 업데이트 장치 및 그 방법
KR102085541B1 (ko) * 2019-07-31 2020-03-06 주식회사 이수시스템 레이저 스캔 기반 도면 정보를 활용한 플랜트 통합 관리 방법 및 시스템
WO2022149915A1 (ko) * 2021-01-08 2022-07-14 주식회사 메디트 데이터 처리 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102088579B1 (ko) * 2018-09-06 2020-04-23 중앙대학교 산학협력단 플랜트 시공 단계에서의 클라우드 컴퓨팅 기반 공간 빅데이터 분석 및 시각화를 통한 모바일 플랜트 정도 관리 시스템 및 방법
KR102220992B1 (ko) * 2018-09-28 2021-02-26 (주)현성테크노 3d 스캐닝을 활용한 차량용 모듈 제조 방법
KR102046147B1 (ko) 2018-12-28 2019-11-18 플랜트에셋 주식회사 플랜트 엔지니어링에 대한 3d cad 모델의 엔지니어링 데이터 정합성 검사방법
KR102340049B1 (ko) 2019-08-30 2021-12-17 주식회사 이수시스템 도면 정보를 활용한 변경요소 관리용 변경관리 방법 및 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100704831B1 (ko) * 2005-06-01 2007-04-09 주식회사 아이너스기술 3차원 스캐너를 이용한 실시간 검사 안내 시스템 및 방법
US7613539B2 (en) * 2006-05-09 2009-11-03 Inus Technology, Inc. System and method for mesh and body hybrid modeling using 3D scan data
KR101081937B1 (ko) * 2009-06-11 2011-11-09 연세대학교 산학협력단 지상 레이저 스캐너를 이용한 구조물간 접합 가능성 평가 방법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104091362A (zh) * 2014-07-04 2014-10-08 中国矿业大学(北京) 海量三维地质结构模型数据绘制方法
KR20160006441A (ko) * 2014-07-09 2016-01-19 (주)블루다솔루션 3차원 스캐닝을 활용한 재난 안전 관리 시스템, 서버 및 방법
CN107016147A (zh) * 2015-10-27 2017-08-04 光州科学技术院 物品的设置空间搜索方法及通过记录有用于其的程序的计算机可读的记录介质
CN107016147B (zh) * 2015-10-27 2020-11-24 光州科学技术院 设置空间搜索方法及计算机可读的记录介质
KR20190076744A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 삼성중공업 주식회사 압력 용기 설치 방법
KR101897434B1 (ko) * 2018-03-05 2018-09-10 조현태 시공 검수 장치 및 방법
KR20190136615A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 한국건설기술연구원 지반정보 업데이트 시스템 및 방법
KR20200007543A (ko) * 2018-07-13 2020-01-22 한국원자력연구원 원자력 시설의 디지털 목업 업데이트 장치 및 그 방법
KR102037332B1 (ko) * 2019-05-02 2019-11-26 (주)디노 3차원 설계 도면의 정합성 검증 방법 및 이를 위한 시스템
KR102085541B1 (ko) * 2019-07-31 2020-03-06 주식회사 이수시스템 레이저 스캔 기반 도면 정보를 활용한 플랜트 통합 관리 방법 및 시스템
WO2022149915A1 (ko) * 2021-01-08 2022-07-14 주식회사 메디트 데이터 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101490311B1 (ko) 2015-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101490311B1 (ko) 레이저 스캐너를 이용한 플랜트 구조물의 품질 및 시공성 검사방법
Badenko et al. Scan-to-BIM methodology adapted for different application
CN107402001B (zh) 基于3d扫描的超高层建筑施工偏差数字化检验系统及方法
CN104499714B (zh) 基于bim平台及测量机器人的机电安装工程施工方法
JP5798632B2 (ja) 現場管理方法および現場管理装置
US11580272B2 (en) 3D model creation support system and 3D model creation support method
CN107918954B (zh) 用于2d兴趣点的3d映射的方法
CN110608683A (zh) 一种激光扫描仪与bim结合的大尺寸建筑构件质量评估方法
CN103026310B (zh) 实现从机床加工点到安装测量基准点的空间转换方法
Ham et al. Rapid 3D energy performance modeling of existing buildings using thermal and digital imagery
KR20100005846A (ko) 선박의 설계 디자인 리뷰 방법 및 그 서비스 시스템
Iturralde et al. First monitoring and analysis of the manufacturing and installation process of timber based 2D modules for accomplishing a future robotic building envelope upgrading
KR102085541B1 (ko) 레이저 스캔 기반 도면 정보를 활용한 플랜트 통합 관리 방법 및 시스템
CN103673962B (zh) 轮廓线自动量测系统及方法
CN110222370B (zh) 一种核电站三维模型修复控制单元、系统及方法
KR101084873B1 (ko) 플랜트 파이프스풀 시공 검증 방법
KR101652321B1 (ko) 관계형 db를 이용한 발전소의 루프 와이어링 다이어그램 자동 생성 시스템 및 방법
CN111859629B (zh) 一种直升机动部件的检测规划方法及系统
US11810315B2 (en) Alignment method for use in plant
KR101379400B1 (ko) 3ｄ 레이저 스캐너를 이용한 건물 준공도면 제작 방법
CN113111423A (zh) 基于bim的钢结构虚拟拼装方法、系统、装置及存储介质
KR20150086871A (ko) 정도공정 관리 시스템
CN116117810B (zh) 一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法及装置
CN117232392A (zh) 基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法和系统
CN210605831U (zh) 一种建筑pc构件工厂自动生产线的智能检查系统

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180125

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190130

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200128

Year of fee payment: 6