能源行業數字化新動向 ！3D掃描技術助力油氣管道表面缺陷三維測量與評估

油氣管道是國家經濟建設的“生命線”，與國家能源安全息息相關。近些年來，國內外油氣管道事故多發，不僅給國家造成了巨大的經濟損失，還引起了人員傷亡事故。

因此如何快速、準確測量與評價油氣管道缺陷從而有效降低管道安全風險是管道運營企業面臨的一大難題。

針對油氣管道的特有屬性，融入3D掃描技術和智能模型算法，突破傳統測量方法所面臨的局限性，能夠讓管道表面缺陷的識別和度量過程更加精準、高效。

在這個案例中，我們將向您展示思看科技3D掃描儀如何助力油氣管道表面缺陷的快速識別和精準度量。

01 案例背景

案例中的客戶是浙江省白馬湖實驗室有限公司（簡稱“白馬湖實驗室”），是經浙江省政府批準，由浙江省能源集團有限公司牽頭，聯合浙江大學、西湖大學共建的新型研發機構，是浙江省第三批省實驗室。

本項目是思看科技聯合白馬湖實驗室油氣團隊，利用各自技術和資源優勢，實現產品開發與應用落地。

白馬湖實驗室油氣團隊在管道安全管控、狀態評價和成果應用推廣等方面具有豐富的實踐經驗和技術積累，結合思看科技先進的三維視覺測量解決方案，緊扣產業需求，開發出應對管道外表面缺陷（如腐蝕、凹陷、機械損傷等）的高效準確的測量和評價方案。

該項目的成功開發為油氣管道的搶修爭取了寶貴的時間，也為管道的壽命評估打下更好的基礎。

02 客戶需求與痛點

1. 客戶對管道缺陷測量精準度要求較高，并考慮管道橢圓度，要求測量準確性≥98%，缺陷模型還原率≥98%。

2. 管道檢測一般在野外或管溝進行，受制于環境嚴苛，單次測量時長至少需要半天，尤其是缺陷數量較多的情況下，測量所需時間更長，希望借助3D掃描設備提高檢測效率。

3. 傳統測量方式是通過常規尺量網格法測量管道缺陷處的幾何尺寸，并由專業人員依據相關評價規范對缺陷處進行定量計算和級別評定。

傳統測量方法存在以下缺點：

1. 缺陷處測量誤差大、測量效率低、耗時長，難以保證評價結果的準確性。

2. 評價時間長、評價標準多，對評價人員專業要求高。

3. 數據管理能力落后且檢測結果不直觀，不便于后續建立管道檢測歷史模型庫，并且進一步預測評估管道缺陷風險情況。

因此，客戶亟需尋求一種更為快速、精確、智能化的管道外表面缺陷測量與評價手段。

03 三維測量的挑戰

1. 管道尺寸較大，直徑在100mm到1014mm范圍內，對掃描面幅和掃描速率要求較高。

2. 管道多為鋼質或PE材質，當激光投射在鋼質高亮表面時會被反射到別處，導致掃描儀無法捕捉邊緣細節，從而影響掃描精度。

3. 管道表面分布大量小尺寸缺陷，普通掃描儀很難掃描全面。

4. 作業現場多為野外、管溝等戶外環境，往往不方便連接電源或攜帶電腦，需要可以滿足無線測量場景的掃描方案。

5. 管道存在一定的橢圓度，管道模型和缺陷模型還原難度大，缺陷的測量準確性較難保證。

04 解決方案

為了更為高效精準地評價管道外表面缺陷，客戶最終選擇了思看科技KSCAN系列復合式3D掃描儀搭配AirGO Power無線測量模塊。

KSCAN系列是一款紅外+藍色激光計量級復合式三維激光掃描儀，內置全局攝影測量系統，輕松應對大尺寸管道的三維數據采集，標配多種工作模式，適用于各種復雜缺陷處的精密測量，很大簡化了管道三維檢測全流程。

AirGO?Power無線測量模塊內置獨立的運算和顯示單元，自由搭配思看科技不同類型的手持式三維激光掃描儀，代替電腦對數據進行后處理與展示，滿足客戶對于戶外、管溝等沒有電源或不方便攜帶電腦場景下的無線測量需求。

本次項目通過結合三維掃描設備和三維測量軟件，實現管道缺陷的一站式測量、評價與存儲管理，實時在線生成缺陷報告，清晰顯示缺陷位置和屬性。

05 方案優勢

精密計量，細節出眾

管道表面分布大量小尺寸缺陷，缺陷處的細小特征需要超高的點云分辨率才能精準采集，KSCAN系列掃描精度0.02mm，最小分辨率可達0.01mm，配備專攻黑色和高亮物體的掃描模式，即便管道表面材質光亮，也能清晰還原每一處缺陷細節。

高效暢快，無損檢測

掃描面幅可達1440 mm x 860 mm，最高掃描速率1,650,000?次測量/秒，能快速獲取管道表面所有缺陷處（如腐蝕、點蝕、機械損傷、褶皺等）的三維數據，數據采集全程只需20min，相比傳統測量方案，大大縮短了時間成本。

實時分析，可視化呈現

AirGO Power搭載KSCAN系列三維掃描儀，無需電腦就可以實時完成數據的采集、分析處理、存儲和展示。

通過掃描管道缺陷部位，對采集到的缺陷處真實點云數據進行處理，精準獲取管道表面缺陷處的特征數據以及管道周圍環境參數。

AirGO Power自帶7英寸觸控彩屏，實時呈現缺陷處的三維模型，不需要借助其它工具就可以獲得不同類型管道表面損傷數據并現場生成完整詳細的可視化報告，協助工程師快速地分析缺陷成因。

簡易便攜，輕松部署

KSCAN+AirGO Power無線測量模塊的高度便攜性使用戶可以在野外、管溝等環境進行現場三維掃描，AirGO Power內置獨立運算單元，外置雙電池循環工作，輕松擺脫電源線和電腦束縛。

掃描過程只需要較少標記點就可以測量管道缺陷情況，操作門檻很低，單人就可以完成掃描-分析-報告全過程。

全面數據采集，建立數字化檔案

將管道缺陷處三維模型記錄于管道檢測歷史模型庫中，便于后續比對分析管道缺陷情況以及預測缺陷的發展演變趨勢，從而更加精準地進行管道缺陷風險評價以及剩余壽命估算。

06 客戶評價

該項目設備已在浙江省天然氣省網中得到應用，具有掃描死角少、測量精度高、評價結果快速準確的特點。能夠降低管道外表面缺陷測量評價成本，減少了企業在人力、物力成本以及時間上的投入。

項目以其獨創性、先進性和實用性，填補了國內在該領域的空白，推動了油氣行業的進步，具備廣泛的推廣應用價值。

能源工程是一個國家國民經濟和國防建設的支柱型產業，除了在油氣管道檢測方面的應用，思看科技的3D掃描解決方案還應用在太陽能、風能、水利工程等能源領域各個環節，包括設計研發、生產制造、質量檢測、過程控制等，為能源行業提供高效精密的三維測量解決方案。