В Филиале СамГТУ в г. Белебее разрабатывается инновационный измерительный комплекс, который имеет целью повысить точность и безопасность при монтаже лифтов. Проектом руководит Кирилл Владимирович, начальник информационно-вычислительного центра и старший преподаватель филиала.
Главная идея проекта заключается в создании системы, способной автоматически измерять внутреннюю геометрию лифтовой шахты и строить её трёхмерную модель. В центре измерений стоит лидар, установленный на специальной платформе. Он перемещается по высоте шахты с помощью тросового механизма, обеспечивая высокую точность измерений.
Во время движения лидар фиксирует расстояния до стен, углов, выступов и других элементов шахты. Затем собранные данные обрабатываются на компьютере, формируя облако точек и, в конечном итоге, трёхмерную модель. Система также будет рассчитывать отклонения от заданной геометрии, что позволяет заранее выявлять потенциальные проблемы.
Проект направлен на решение проблемы недостаточной точности и безопасности традиционных измерений. Ручные обмеры, выполняемые рулеткой или отдельным лазерным дальномером, требуют значительных затрат времени и могут подвергать человека риску в опасной среде. При этом с помощью новых технологий становится возможным получить полную информацию о геометрии шахты на всей её высоте.
Кирилл Фролов, руководитель проекта, объясняет, что выбор темы продиктован важностью точности измерений при установке лифтового оборудования. Даже малейшие отклонения могут значительно осложнить процесс монтажа направляющих и привести к задержкам и увеличению затрат.
Проект объединяет множество направлений: от программирования и баз данных до трёхмерного моделирования, электроники и автоматического управления. Это позволяет студентам работать не с отдельными учебными задачами, а с полноценной инженерной системой, в которой программная и механическая части работают в синергии.
Основные потребители новой системы – строительные и монтажные компании, занимающиеся установкой лифтов. Трёхмерные модели, созданные с помощью системы, помогут заранее определить размеры шахты и выбрать правильные позиции для направляющих. Это существенно сократит время обследования, повысит безопасность работников и снизит вероятность ошибок при монтаже.
На текущий момент проект находится в стадии разработки и тестирования первого прототипа. Студенты группы БИТ-025 уже создали первый опытный образец устройства и сформировали трёхмерную модель, необходимую для расчёта нагрузок и подбора приводов.
Также разработан программный компонент для первичной обработки данных лидара, который проверяет поток измерений, удаляет некорректные точки и строит облака точек. Логическая структура базы данных, предусмотренная в проекте, обеспечит хранение сведений о лидарах, сеансах сканирования и готовых облаках точек, что сделает результаты проверяемыми и воспроизводимыми.
Тем не менее, текущая визуализация не является окончательной метрической моделью шахты. Для точного построения необходимо синхронно регистрировать положение платформы по высоте, что может осуществляться с помощью энкодера привода или датчика перемещения.
Кирилл Владимирович активно использует свои знания в области программирования, баз данных и цифровых технологий в учебном процессе, что напрямую связано с развитием системы сканирования. Студенты, участвующие в проекте, получают возможность пройти весь цикл разработки, начиная от постановки задач и заканчивая анализом результатов.
Будущие планы включают завершение механической части прототипа и проверку работы системы спуска. Важным этапом станет синхронизация работы лидара с механизмом перемещения, что позволит объединить горизонтальные сечения в единую 3D-модель шахты.
В долгосрочной перспективе разработка завершится созданием законченного измерительного комплекса, который можно будет применять на строительных площадках. Ожидается, что его работа позволит создавать точные трёхмерные модели лифтовых шахт с указанием проблемных участков и рекомендациями по установке направляющих.
Елена Кравченко, студентка группы БИТ-025, поделилась своими впечатлениями о проекте: «Когда Кирилл Владимирович предложил мне участвовать в проекте, я сразу согласилась. Мы разрабатываем систему, которая сканирует шахту лазером и строит её 3D-модель. Это очень интересно, и я узнала много нового о работе с облаками точек». Она отметила, что проект открыл для неё новые горизонты в инженерии и вдохновил на дальнейшее развитие в этой области.