Volumenbestimmung zu Inventurzwecken mit Hilfe von Laserscanning mittels mobile Mapping System

Volumenbestimmung zu Inventurzwecken mit Hilfe von Laserscanning

Projektüberblick Volumenbestimmung zu Inventurzwecken mittels mobile Mapping System

Mit dem mobilen Scanner GeoSLAM ZEB-HORIZION sind schnelle Aufnahmen von Punktwolken in vielerlei Hinsicht möglich. Ob für den Indoor- oder Outdoor-Einsatz ist dabei frei wählbar. Somit ist dieser Scanner ideal für die Volumenbestimmung zu Inventurzwecken.

Im Rahmen eines Projekts konnten wir durch den Einsatz des Scanners bei Inventurarbeiten helfen, diese signifikant zu beschleunigen und präzisieren. Es handelte sich dabei um Mineral- und Rohstoffe, welche in- und outdoor in Gruben, Lagerboxen und Lagerhallen deponiert wurden. Nach Angaben des Auftraggebers wurde die Volumenbestimmung zu Inventurzwecken in der Vergangenheit sehr aufwändig betrieben. Händisch wurde ein grobes Punktraster auf den Oberflächen der Ressourcen gemessen. Dieser Prozess dauerte bei der Anzahl der Haufen etwa zwei Wochen.

Mit Hilfe des von uns eingesetzten GeoSLAM ZEB-Horizon wurde der Zeitaufwand auf einen Tag reduziert. Darüber hinaus ist auch das Punktraster letztendlich deutlich dichter, sodass die Ergebnisse wesentlich präziser werden.

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Aufnahme per Laserscanner

Der GeoSLAM ZEB-Horizon ist ein mobiler Laserscanner mit einer Reichweite bis zu 100 m. Durch den verwendeten SLAM-Algorithmus werden während der lokalen Aufnahme keine Referenzpunkte o. ä. benötigt. Das Messgerät, welches samt Zubehör mit einem einzigen Rucksack auskommt, ist simpel zu bedienen. Nach dem Einschalten und Starten der Messung führt der Bediener den Scanner in der Hand und misst während des Gehens das Objekt auf.

Zur Volumenbestimmung von Aufschüttungen konnten wir bei einem einfachen Gang um ein Haufwerk oder Miete in kürzester Zeit eine dichte Punktwolke erzeugen. Jedoch sind die Rohstoffe nicht immer frei zugänglich, sondern befinden sich auch in Lagerhallen oder Lagerboxen. Auch für diesen Fall wurde der ZEB-Horizon erfolgreich eingesetzt. Mit Hilfe eines Krans, welcher über die Rohstoffe fahren konnte, wurden flächendeckende Aufnahmen der Lagerboxen gemacht.

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Prozessierung der Scan-Daten

Die aufgenommenen Daten importierten wir in die Software GeoSLAM Hub. Dabei wurde der SLAM-Algorithmus nochmals neu berechnet und verfeinert, sodass wir als Endergebnis eine exakte Punktwolke erhielten. Bei Messungen mit mehreren Scans wurden diese über eine Cloud-to-Cloud-Registrierung im Programm verknüpft. Für die Auswertung in der Software PointCab wurden *.LAZ-Dateien übergeben und dort importiert.

Auswertung: Volumenbestimmung zu Inventurzwecken

Die Auswertung wurde in der Punktwolkensoftware PointCab vorgenommen. Zur Verarbeitung von Punktwolken bietet PointCab eine stabile Plattform; selbst großvolumige Punktwolken lassen sich in dem Programm verarbeiten.

Je nach örtlichen Bedingungen musste die Punktwolke zunächst für die Volumenberechnung vorbereitet werden. Die Punktwolke musste ausgerichtet werden, wodurch sich das Volumen einfacher auf eine Ebene (bspw. Boden) beziehen lässt. Die Bestimmung des Volumens findet meist in der Draufsicht der Punktwolke statt, sodass in den exportierten Punktwolken keine Objekte (z. B. Dächer) mehr über den Rohstoffen liegen. Nach der Vorbereitung der Punktwolken lässt ich mit Hilfe des Volumenberechnungswerkzeugs von PointCab der Bereich eingrenzen, in dem sich die Rohstoffe befinden. Dabei wird das Volumen der Oberfläche des Rohstoffes bis zu einer Bezugsebene berechnet. Ist bei Gruben die Bezugsebene nicht sichtbar, muss ein Höhenversatz von einer bekannten Höhe berechnet werden (bspw. Oberkante Mauer).

Wenn unterhalb der Rohstoffe nicht sichtbare, unregelmäßige Strukturen existieren, die zu einem abweichenden Volumen führen könnten, wird auf Basis von Konstruktionszeichnungen ein Differenzvolumen berechnet und vom Gesamtvolumen abgezogen. Das Volumen wird von der Oberfläche der Rohstoffe auf die Bezugsebene lotrecht berechnet, sodass sich nach unten verengende Gruben mit Hilfe des Differenzvolumens korrigiert werden müssen.

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Fazit

Durch die Aufnahme der Ressourcen mit Hilfe des GeoSLAM ZEB-Horizon ergibt sich eine enorme Zeitersparnis für das Unternehmen. Darüber hinaus erreichen wir durch die dichte Punktwolke eine hohe Abdeckung der Oberfläche, wodurch ein präziseres Ergebnis als bei händischen Messverfahren erzielt wird. Bei diesem Projekt haben wir als Dienstleister ein sehr gutes Feedback zu den Ergebnissen bekommen, sodass einer weiteren Zusammenarbeit nichts im Wege steht.

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