LiDAR RIEGL: Aplicaciones en Infraestructura Ferroviaria

Puente Ferroviario Río Maipo - Inspección y Control de Obra Existente

 

Situación Actual

Como lo desarrollamos en el proyecto de Estación San Rafael, https://www.geocom.cl/blogs/news/lidar-riegl-infraestructura-ferroviaria-estacion-san-rafael es relevante en infraestructura ferroviaria, identificar y catastrar los elementos existentes en la faja correspondiente.

Otro de los aspectos importantes a considerar, es la Inspección y Control de obra existente.

Mediante el uso de técnicas geoespaciales como lo es LiDAR que presenta RIEGL, es posible obtener una alta representación de la obra de análisis y estudio, obteniendo como dato inicial una nube de puntos de alta definición, alta representatividad y un alto nivel de precisión acorde a estos desafíos.

Con esta data rica en atributos y aspectos técnicos, al área técnica responsable de analizar e inspeccionar la obra, entrega un dato de entrada de alta calidad, lo cual permite prevenir y controlar eventuales sucesos en la obra de estudio, mediante una inspección detallada de los distintos elementos que conforman la estructura.

 

Desarrollo del Proyecto Puente Ferroviario Río Maipo

Esta estructura emblemática que se encuentra a la salida Sur de Santiago, la cual en 1859 permitió que el ferrocarril llegara hasta la ciudad de Rancagua, es una infraestructura de alta importancia dado el rol logístico crucial que tiene. A la fecha, se han realizado diversos trabajos que han permitido mantener su condición estructural y ampliar y reforzar la carga original establecida.

 

 

En este proyecto, nuestra principal motivación es mostrar la importancia del uso de tecnología LiDAR en temas de Inspección y Control de Infraestructura Ferroviaria, mediante el uso de tecnología LiDAR RIEGL, realizando el escaneo con el sensor VZ-400i, para obtener una data de nube de puntos con atributos de color, con el objetivo de realizar diversos análisis y representación de esta importante estructura.

 

 

Dentro de los resultados generados, obtuvimos los siguientes productos:

• Nube de puntos: se puede obtener en diversos formatos, por ejemplo, LAS.
• Diferentes vistas o secciones.
• Corte o secciones de distintos sectores, con el fin de mostrar con gran precisión el estado de la estructura.
• Identificación de diversos activos existentes.

 Para llevar a cabo este proyecto, realizamos lo siguiente:

• LiDAR utilizado RIEGL VZ-400i.
• Metodología de captura: estático instalado sobre un trípode de fibra de carbono ultra liviano.
• Un total de 67 posiciones de escáner.
• Tiempo de ejecución: 2 horas.
• Alrededor de 730 millones de puntos.
• Panorama 40 = 40 mdeg – resolución de 70mm a 100m.
• Captura nube + fotografía = 46 segundos (en forma simultanea).
• Tramo total: 465m aproximado, realizado desde el puente antiguo, a un costado del puente ferroviario.

  

La utilización del modo de Panorama 40 entrega un alto nivel de detalle, sumando un equilibrio entre cantidad de datos capturados, captura simultanea de imagen fotográfica de alta resolución y un tiempo adecuado de captura, situando a este patrón de escaneo, como estándar.

 

 

En el flujo de trabajo utilizado en el VZ-400i, se utiliza el esquema de trabajo OneTouch dejando establecido la resolución angular en Panorama 40 y el programa de medición en la modalidad más rápida en 1200 kHz.

Además, se configura Automatic Registration para que, en paralelo a la realización de escaneo, el segundo computador del VZ-i realice el registro de cada una de las posiciones de escáner.

En la posición de escaneo número 56, se establece una ventana con una resolución de escaneo de 0.02° lo que se traduce que a 200m se tenga un espaciamiento espacial de 6.9cm.

 

 

Este flujo de trabajo es altamente productivo, ya que solo se desplaza el equipo de un lugar a otro y se pulsa el icono START.

 

 

En la etapa de procesamiento de los datos, y mediante la utilización del software RiscanPro 2.16.2 (Ir a consejos RIEGL) se procede a realizar un conjunto de tareas en forma automática, mediante One-Touch Processing Wizard.

One-Touch Processing Wizard, En esta versión 2.16.2, se cuenta con un total de 16 tareas.

 

  

Donde se destacan los siguientes grupos de tareas:

• Filtrado de nube mediante reflectividad, desviación y ecos, en caso de ser requerido.

• Registro automático y Multi ajuste : en este proceso, se puede aprovechar al máximo los distintos sensores que cuenta el escáner, junto a GNSS y a la herramienta Multi Ajuste. Este proceso se puede realizar en terreno en forma paralela a la captura en el VZ-400i, mediante la activación de On-Board Registration.

• Calibración de cámara y coloreado de nube: se puede mejorar la calibración establecida inicialmente para esa instalación en particular, para aumentar la precisión de relación de nube y pixel. Con esta nueva calibración, se procede a ejecutar el coloreado de las nubes por cada uno de los escaneos.

 

 

• Identificación de objetos dinámicos como es el caso de vehículo, personas, o cualquier elemento que sea considerado dinámico e identificación de nubes que solo están presentes en un escaneo, necesarios para obtener la escena lo más filtrada posible a partir de estos elementos que se presentan, sobre todo en sectores de mucha interacción, como lo es el caso de infraestructura y urbano.

 

Cyan:Single Source Point / Magenta:Dynamic Object Point

 

 

• Filtrado de espaciamiento de nube: se pueden definir hasta 4 salidas diferentes de espaciamiento de nubes, para posteriormente realizar exportación a otro software y generar entregables. Esto en conjunto con la exportación en formato LAS, permite en un solo flujo, realizar todo el proceso hasta la obtención de una nube de puntos.

 

  

Visualización y Generación de entregables

Una de las herramientas que nos presenta RIEGL, se encuentra el software RiPANO el cual es un software para la visualización rápida y fácil de proyectos LiDAR terrestre.

Permite a los usuarios CAD extraer fácilmente vistas ortogonales y gráficos para su uso posterior en el software o para visualizar directamente utilizando su navegador.

Esto se permite mediante la exportación desde RiSCAN PRO del proyecto completo, o solo de las posiciones que se requieran y sean de utilidad para el proyecto. (http://www.riegl.com/media-events/multimedia-apps/riegl-ripano/)

Flujo de trabajo desde la captura hasta su exportación en RiPANO

 

 

 

Height Filter – Filtrado por altura

Esta interesante herramienta, permite realizar manejo de la nube de puntos en forma rápida, definiendo ciertos parámetros de visualización, como la utilización de planos de referencia para generar la referencia de visualización.

De esta manera, obtenemos un entendimiento bajo otra forma de evaluar e inspeccionar la nube de puntos en su totalidad, mediante esta herramienta.

 

RiPANO - proyecto Puente Maipo

Una vez realizada la exportación desde el software RiSCAN PRO, tenemos diferentes maneras de enmarcar el proyecto ejecutado, mediante diversas visualizaciones, donde se despliegan todos los escaneos presentes al momento de la exportación.

 

INSPECCION de Estructura Pilar

Si se selecciona una posición de escaneo, se puede visualizar en una vista completa, todo lo capturado desde esa posición.

 

En este punto, podemos realizar consultas y dimensionar la escena y realizar la exportación de los elementos dimensionados.

 

Extracción de Secciones

Se cuentan con diversas herramientas para extraer secciones.

Side View:  Un perfil longitudinal de la zona de estudio.

Section : Secciones

Plan View : Planta de una zona.

 

 Se cuenta con diversos parámetros para definir la forma de extraer y visualizar la sección identificada.

 

Podemos exportar esta visualización en formato PDF, imagen y DXF, para su trabajo en CAD.

 

 

  

Publicación de Resultados:

La estructura de archivos que genera RiPANO, permite disponer de los datos en un servidor, para realizar consultas mediante una conexión a internet y un visualizador web.

De esta manera, los datos quedan disponible para cualquier tipo de consulta en el contexto de RiPANO, por cualquier usuario que tenga el link de acceso.

  

Proyecto RIEGL RiPANO Puente Maipo

Para acceder al proyecto Puente Maipo, lo pueden revisar dando click al siguiente link. 

 

 

Para obtener otros proyectos del portal de RIEGL, lo pueden realizar mediante los siguientes enlaces.

 

Link RIEGL RiPANO

http://www.riegl.com/media-events/multimedia-apps/riegl-ripano/

 Dar click sobre la imagen o en el siguiente enlace y seguir las instrucciones.

Los invitamos a poder revisar con mayor detalle este proyecto y lo abordable que es utilizar esta técnica de captura LiDAR RIEGL, junto con flujos de trabajo bien establecidos desde la captura de la nube de puntos como la generación de distintos entregables.