Студенты Политеха нашли новый подход к обследованию лифтовых шахт

Измерительный комплекс выявляет отклонения, недопустимые при установке лифта

В филиале Политеха в Белебее разрабатывают инновационный измерительный комплекс, который позволит сделать монтаж лифтов точнее и безопаснее. Руководит проектом начальник информационно-вычислительного центра и старший преподаватель филиала Кирилл Фролов. Проект находится на этапе разработки и испытания первого прототипа. Студенты уже подготовили первый вариант устройства и создали трехмерную модель конструкции, которая используется для расчета нагрузок, подбора приводов и оценки работы механизма перемещения.

Главная цель проекта – создать систему, которая автоматически измеряет внутреннюю геометрию лифтовой шахты и строит ее трехмерную модель. Основное измерительное устройство – лидар (оптический сенсор, который «сканирует» пространство вокруг себя). Он устанавливается на специальной платформе и перемещается по высоте шахты с помощью тросового механизма.

Во время движения лидар измеряет расстояния до стен, углов, выступов и других элементов шахты. Полученные данные передаются на компьютер, где из них формируется облако точек, а затем – трехмерная модель. Система должна также рассчитывать отклонения стен и размеров шахты от заданной геометрии.

Проект решает проблему недостаточной точности и безопасности традиционных измерений. Ручной обмер шахты рулеткой или отдельным лазерным дальномером занимает много времени и требует нахождения человека внутри потенциально опасного объекта. Кроме того, такими способами сложно получить полную информацию о геометрии шахты по всей ее высоте.

Разрабатываемый прибор позволит заранее определить неровности стен, отклонения углов и другие особенности, которые могут помешать правильной установке направляющих лифта.

– Мы выбрали эту тему, потому что при установке лифтового оборудования особенно важна точность измерений. Даже небольшое отклонение стен или углов шахты может усложнить монтаж направляющих, увеличить сроки работ и привести к дополнительным затратам, – поделился Кирилл Фролов. – Самое важное в проекте – сделать процесс измерения более безопасным и объективным. Специалист должен получать подробную информацию о шахте без необходимости выполнять большое количество ручных измерений на разных уровнях.

Кроме того, проект объединяет несколько направлений: программирование, базы данных, трехмерное моделирование, электронику, механику и автоматическое управление. Благодаря этому студенты работают не с отдельной учебной задачей, а с полноценной инженерной системой, в которой программная и механическая части должны действовать совместно.

Основные потенциальные пользователи системы – строительные и монтажные организации, которые занимаются установкой лифтов. Полученная трехмерная модель позволит монтажникам еще до начала основных работ определить фактические размеры шахты и выбрать правильное положение направляющих. Так сокращается время обследования, повышается безопасность работников и уменьшается вероятность ошибок при монтаже. А сохранение исходных измерений в базе данных позволит повторно обрабатывать результаты с другими настройками, не выполняя новое сканирование шахты.

Ближайшая задача – завершить механическую часть прототипа и проверить работу системы спуска. Необходимо выбрать приводы, рассчитать нагрузки, обеспечить равномерное движение платформы и исключить её раскачивание и поворот во время сканирования.

Следующий этап – синхронизация работы лидара с механизмом перемещения. Для каждой группы измерений должна автоматически регистрироваться точная высота платформы. Это позволит объединять отдельные горизонтальные сечения в единую метрическую 3D‑модель шахты.

В долгосрочной перспективе планируется создать законченный измерительный комплекс, который можно будет применять непосредственно на строительных объектах. Результатом его работы должна стать точная трехмерная модель лифтовой шахты с указанием проблемных участков и рекомендациями по размещению направляющих. Такой комплекс сможет использоваться не только перед установкой лифта, но и при техническом обследовании, реконструкции и создании цифрового двойника здания.