中海油能源发展装备技术有限公司 天津 300452
摘要：三维激光扫描技术是一项高新技术，它主要用于扫描物体的形状、结构和颜色，以获得物体表面的空间坐标。这项技术可以精准扫描海上平台设备设施，采集完整准确的改造数据，帮助海上平台建立设备设施完整性资料，且对于海上调研和后续施工都具有十分重要的意义。
关键词：三维扫描；高新技术；设备设施
一、概述
三维扫描是集光学、力学、电学和计算机技术于一体的高新技术。它具有测量速度快、精度高、使用方便等优点，其测量结果可直接与各种软件接口。三维激光扫描技术又称场景再现技术。利用高速激光扫描测量方法，可以快速获得大面积、高分辨率的被测物体表面三维坐标数据，为快速建立物体的三维图像模型提供了新的技术手段。
三维激光扫描技术，可应用于海上平台，完成海上平台模型的搭建，实现对平台改造部位的数据精准收集，所以三维扫描技术在海洋工程领域将发挥越来越重要的作用。
现阶段，海上平台改造类项目还处于人工出海调研阶段，仅仅靠人工调研还存在一些问题：
1)调研精度不够高，调研质量受限于调研人员水平；
2)每次方案调整，都需要再次调研；
3)调研精度不高导致多次出海调研，造成材料浪费，甚至延误工期；
4)项目准备与实施阶段，因人员参与程度不同，造成信息脱节。
随着技术的发展，三维激光扫描技术是最新的一种三维数据获取技术。它快速、实时、完整获取被测物体三维坐标数据，获得三维空间的坐标数据。与传统的海上调研方式相比，三维扫描技术具有明显的优势，目前已在考古、工业测量等领域得到了广泛的应用。在海洋工程领域的应用范围逐渐扩大，尤其时对于服役多年的老旧平台，三维激光扫描技术可作为且具有独特优势：
1)快速扫描并获取空间数据，实时性强；
2)数据量大且精度高
二、应用于海上平台的三维扫描设备选型
目前，许多厂家都提供不同类型的扫描仪，种类、性能和功能指标都不相同。如何选择适用于海上平台的三维激光扫描仪，需要对市面上这些扫描仪进行正确的认识和选择。根据扫描的系统运行平台或空间位置来划分，可分为三类：
1.机载激光扫描仪：
机载激光扫描的测距通常大于1千米，主要安置于飞行器上用于对地面信息进行检测。
2.地面型三维激光扫描仪：
地面激光扫描仪细分为：车载移动式和固定式。两者的区别在于车载移动式扫描仪多设置于车辆上，用于地形勘察、园区扫描等。
3.手持型激光扫描仪
一种新型的、便携式的测距仪，可以短时间内迅速得到扫描物的信息，有助于实际项目中的粗精度的信息收集。
综上所属，由于海上平台的环境因素和空间限制，需采用固定式三维激光扫描设备对其进行精准扫描。
三、海上平台扫描作业流程
1.制定扫描计划
海上平台环境复杂，结构管线等相对复杂，空间狭小，所以需要制定扫描计划，包括平台每层的测量方案、扫描站点的位置、每个扫描站上扫描的目标工作日程、人员分组、设备保障等事项。
2.合理设站
根据扫描实施的方案，设置站点要保证三维激光扫描仪在有效范围内发挥最大的效率，
3.设置标靶
两个测站间的点云拼接至少需要2个标靶或3个标靶，放置标靶时不能将标靶放在一条直线上，否则会降低拼接精度。
4.实施扫描
将仪器架设在专用的三脚架上，需要平整。设置好扫描参数，包括扫描精度、是否拍照等。将扫描仪移动到下一测站，再次对标靶进行精扫，扫完标靶后将重新布设标靶，依次将测站传导下去。
四、海上平台扫描过程中需要注意的关键问题
三维扫描精度的高低直接取决于扫描所得数据的质量，应注意以下几个问题：
1.测站的选取
测站的数量过多或者过少都是不合理的，测站数量取决于扫描的平台改造部位、改造的精度要求和现场的环境。在测量前，一定要先对扫描部位的结构、大小、周围环境进行分析，然后再对扫描的过程进行规划、设计。原则是保证扫描精度的前提下，用尽可能少的站点覆盖整体目标。
2.标靶点的布设
在两个不同的测站上，至少需要三个公共的标靶点，而且不能在一条直线上。在测量同一个目标时，尽量减少标靶点的移动次数。
五、结论
三维激光扫描技术实时性强，处理数据量大，测量误差小。在海上平台中应用前景巨大，尤其是在设备设施完整性的应用中取得了不错的效果。本文基于海上扫描设备的基本选型、扫描的基本流程，采用三维激光扫描技术对海上平台改造部位进行扫描，获得改造部位的关键参数，旨在提出一种新颖准确、方便地获取改造部位的详细信息，为三维扫描技术在海上平台设施改造项目中的应用提供指导。
参考文献
[1]吴少华，三维激光扫描技术在海上钻井平台中的应用研究，辽宁工程技术大学；
[2]王志超，万青霖，刘兵等，海洋工程三维激光扫描误差控制方法研究，内蒙古石油化工，2017年第10期
[3]卢颖.基于三维激光扫描的桥梁检测技术应用研究，吉林大学，2017