地鐵已成為繁忙都市中最主要的通勤工具。2017年上海的地鐵長度成為全球之最，它每天輸送著千萬人次的客流，是整個城市的動脈，如此重要的城市‘器官’，一旦出現問題后果將不堪設想。所以，對地鐵隧道病害的及時檢測、治理顯得尤為重要，否則將會影響地鐵的正常運營，甚至引發風險事件或事故。

上海巖土工程勘察設計研究院有限公司（簡稱上勘院）于2012年引進FARO系列三維激光掃描儀，自主開發出了一套適用于地鐵隧道的作業方法和數據處理軟件，已開展高精度幾何測量、激光反射率影像、病害信息調查和BIM建模等工程應用，為地鐵隧道提供一種高精度、高效的無損檢測技術。

地鐵隧道風險來源

地鐵隧道建成后，受沿線建設施工項目、地質條件、材料性能劣化等綜合因素的影響，導致隧道結構出現滲漏水（泥）、襯砌裂損及混凝土掉塊等典型病害。

FARO，地鐵隧道修護更專業

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與地鐵隧道作業的高度契合

上勘院自主研發的自由設站靜態掃描和車載移動掃描技術，無需靶球拼接和控制測量，極大地提高了數據采集效率。其靜態掃描速度500m/h，移動掃描速度1500m/h，外業操作人員僅需2-3人。FARO Focus^3D X330掃描儀設備輕便，操作簡單，掃描速度高達976000點/秒，很好的滿足了隧道掃描作業的需求。

靜態自由設站掃描（左圖）與移動三維掃描（右圖）

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幾何測量快、準、穩

FARO Focus^3D X330掃描儀所獲取的隧道水平直徑精度可達±3mm，只需要一次掃描即可獲取隧道結構的水平直徑、全斷面收斂、錯臺、凈空斷面等多類幾何測量成果，得出數據快且精度高，并實現了隧道襯砌環測量的逐環覆蓋。

三維掃描數據提取隧道軸線及斷面切片

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高分辨率讓后續調查更簡單

利用FARO Focus^3D X330掃描儀獲取的激光反射率信息，經投影解算后生成隧道內壁激光反射率影像，影像分辨率優于5mm，可直接量取幾何尺寸，基于高分辨率的激光反射率影像，開展典型病害判讀和附屬設施調查變得更加輕松。

隧道掃描的原始點云數據

經投影解算后生成的隧道三維掃描正射影像圖

典型病害的激光反射率影像

隧道附屬設施的激光反射率影像

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隧道BIM建模應用

利用掃描獲取的幾何測量和影像成果，上勘院建立了隧道真實尺寸和紋理的BIM模型，用于地鐵隧道的安全運營管理。

基于掃描數據的隧道BIM建模與三維漫游應用

一場江浙滬的巡回診斷

上勘院致力于三維激光掃描技術在地鐵隧道測量行業的研發和工程應用，在FARO三維激光掃描儀的幫助下，已經于上海、南京、杭州等地開展了近100km的隧道掃描（數據截止至采訪之前），為業主單位提供了大量的變形測量、病害和設施調查、BIM建模等豐富成果，為城市軌道交通做出了巨大的貢獻。

三維激光掃描隧道測量成果瀏覽平臺

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FARO Laser Scanner Focus^S系列激光掃描儀

榮獲2017年建筑計算獎的最佳硬件獎，具有以下特征優勢：

①精度—雙軸補償器和角測量功能保證測量精度

②溫度—適應-20℃ 至 55℃確保極端環境作業

③補償—現場補償功能確保掃描數據質量

④防護—密封設計達到工業標準異物防護IP54級

⑤便攜—尺寸小、重量輕、配備便攜手提箱