環(huán)境問(wèn)題，如海洋、空氣污染，通常是由工業(yè)廢 水、廢氣和煙塵造成的。而導(dǎo)致海洋污染的另一 個(gè)鮮為人知的原因卻是船舶排出的壓載水。

大型船舶通常將淡水或海水注入船艙以及貨艙， 來(lái)保持船舶的穩(wěn)定和平衡。這種水被稱為“壓載 水”。船舶每到一處停泊港口，在裝載貨物之前 或卸載貨物之后，就會(huì)注入壓載水。壓載水隨 船舶航行，往往會(huì)被船舶從一個(gè)地區(qū)帶到數(shù)千公 里外的另一個(gè)地區(qū)。

這就導(dǎo)致了一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楹Ｋ泻谐恋砦铩?浮游生物以及各種微生物，當(dāng)船舶在停泊港口排 出壓載水時(shí)，就可能將有害水生微生物轉(zhuǎn)移到當(dāng) 地海水中，從而對(duì)海洋生態(tài)平衡帶來(lái)很大的影響。 事實(shí)上，壓載水轉(zhuǎn)移問(wèn)題近幾年來(lái)已經(jīng)引起了美 國(guó)、澳大利亞等等許多國(guó)家的重視。

為了應(yīng)對(duì)這一日益嚴(yán)重的問(wèn)題，海事組織（IMO）實(shí)施了“壓載水管理公約”，公約要求所有遠(yuǎn)洋船舶必須安裝壓載水處理系統(tǒng)。這意味著，在接下來(lái)的幾年里，超過(guò) 30000 艘現(xiàn)役船舶將安裝壓載水處理系統(tǒng)。

一項(xiàng)由ClassNK 提供支持的聯(lián)合研究

在航運(yùn)業(yè)需求的推動(dòng)下，一個(gè)名為“三維激光掃描儀的有效利用”的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)成立了，專門研究如何使用三維激光掃描儀來(lái)設(shè)計(jì)壓載水 處理系統(tǒng)。研究團(tuán)隊(duì)共由 8 家成員組成，包括 ClassNK、日本郵船株式會(huì)社（NYK Line）、日 本大阪商船三井船務(wù)株式會(huì)社（MOL）、日本川崎 汽船株式會(huì)社（“K” Line）、日本貨物運(yùn)輸技術(shù) 研究所（MTI）、日本佐世保重工業(yè)株式會(huì)社、日本 Sanwa Dock 株式會(huì)社、東京大學(xué)以及 S.E.A. Systems, Inc。研究工作作為團(tuán)隊(duì)“產(chǎn) 業(yè)界聯(lián)合研發(fā)”計(jì)劃的一部分，由 ClassNK 提供支持。

利用Focus3D 掃描船上的輪機(jī)艙

設(shè)計(jì)：一個(gè)艱苦又費(fèi)力的過(guò)程

通常情況下，壓載水處理系統(tǒng)安裝在船舶的輪機(jī) 艙或泵艙。由于船舶既有的管道系統(tǒng)和機(jī)械系 統(tǒng)非常復(fù)雜，在一艘正常運(yùn)作的船舶中安裝一套 全新的大型系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。

制作詳細(xì)圖紙的傳統(tǒng)方法需要進(jìn)行人工測(cè)量并復(fù) 制實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)布局。安裝新系統(tǒng)需要的所有改造工 作均須參照這些手工制作的圖紙進(jìn)行。這就需要 對(duì)船舶進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，并耗費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的設(shè) 計(jì)時(shí)間。此外，人工測(cè)量方法的弊端還在于圖紙 上任何一點(diǎn)細(xì)微錯(cuò)誤，在新系統(tǒng)安裝過(guò)程中都可 能導(dǎo)致較大規(guī)模的設(shè)計(jì)缺陷。

Focus3D 所捕捉到的設(shè)備間的數(shù)據(jù)點(diǎn)

基于收集的數(shù)據(jù)點(diǎn)創(chuàng)建的設(shè)備間三維CAD 模型

基于對(duì)輪機(jī)艙現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的三維掃描所計(jì)劃的壓載水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

使用 Focus3D 進(jìn)行測(cè)量

Sanwa Dock 摒棄傳統(tǒng)方法， 投資購(gòu)買了 Focus3D 來(lái)測(cè)量輪機(jī)艙。Focus3D 是一款輕巧 緊湊型三維（3D ）激光掃描儀，其重量為 5 公 斤，外形尺寸為 24 厘米 x 20 厘米 x 10 厘米。 Focus3D 具備976000 點(diǎn)/ 秒的掃描能力，并 能夠快速制作出的高保真數(shù)字圖像。

Focus3D 的使用為 Sanwa Dock 節(jié)省了大量 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)間。使用 Focus3D 前，技術(shù)人員需 要花費(fèi)數(shù)天的時(shí)間對(duì)艙內(nèi)管道和設(shè)備進(jìn)行人工測(cè) 量。而使用 Focus3D 后，完成這項(xiàng)任務(wù)只需要 幾個(gè)小時(shí)至一天的時(shí)間。此外，F(xiàn)ocus3D 捕獲的 測(cè)量點(diǎn)信息可以轉(zhuǎn)換成三維 CAD 數(shù)據(jù)，技術(shù)人 員可以直接使用 CAD 數(shù)據(jù)創(chuàng)建三維設(shè)計(jì)圖紙。

集成式彩色攝像頭能夠提供照片級(jí)的三維掃描 圖像，這有助于迅速識(shí)別輪機(jī)艙復(fù)雜管路。一 位 Sanwa Dock 設(shè)計(jì)工程師對(duì) Focus3D 的便 攜性印象深刻，他評(píng)論說(shuō)：“ Focus3D 的設(shè)計(jì)非 常緊湊而且輕便，它可以在任何船舶的小型輪機(jī) 艙內(nèi)輕松部署。尤其在作業(yè)空間非常狹小，技術(shù) 人員甚至無(wú)法進(jìn)入艙室進(jìn)行測(cè)量作業(yè)時(shí)，這一優(yōu) 勢(shì)就更加明顯了。而且 Focus3D 操作起來(lái)非常 簡(jiǎn)便。”

通過(guò)三維 CAD 數(shù)據(jù)提率

一旦 Focus3D 捕捉到目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)點(diǎn)，配套 軟件便開始運(yùn)行，使用這些數(shù)據(jù)制作完整的三維 模型。因而全新的壓載水處理系統(tǒng)及其管路可以 與現(xiàn)有船艙結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫整合。技術(shù)人員可以根 據(jù)的三維模型進(jìn)行預(yù)先規(guī)劃，這就可以制作 出*設(shè)計(jì)方案，并把關(guān)鍵項(xiàng)目，如詳細(xì)的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)、施工材料和施工圖紙的準(zhǔn)備時(shí)間計(jì)算在內(nèi)。 此外，在壓載水處理系統(tǒng)安裝完畢后，也很容易 獲知整體布局狀況并辨別潛在的問(wèn)題。使用傳統(tǒng) 的二維模型，這些問(wèn)題都是難以解決的。

歸功于 Focus3D 所節(jié)省的時(shí)間，項(xiàng)目工期大大 縮短。技術(shù)人員可以將主要的時(shí)間和精力放在系 統(tǒng)的安裝上。設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和設(shè)備安裝可以得到更 好的管理，這使得每個(gè)項(xiàng)目都能夠如期完成。

由于《壓載水管理公約》在不久的將來(lái)將付諸實(shí) 施，壓載水處理系統(tǒng)的安裝需求將激增。航運(yùn) 業(yè)旺盛的安裝需求極有可能一時(shí)無(wú)法得到滿足。

一些大型航運(yùn)公司已經(jīng)提前規(guī)劃并考慮在《壓載 水管理公約》實(shí)施之前安裝壓載水處理系統(tǒng)。為 滿足短時(shí)間內(nèi)的高需求，航運(yùn)公司目前的當(dāng)務(wù)之 急是在確保安裝無(wú)誤的同時(shí)想辦法縮短安裝耗 時(shí)。對(duì)此，激光掃描技術(shù)是能夠在zui短時(shí)間內(nèi)捕 獲大量數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確構(gòu)建三維模型的zui 方法。這也被證實(shí)是為滿足航運(yùn)業(yè)在未來(lái)幾年的 需求，應(yīng)對(duì)迫在眉睫的壓載水處理系統(tǒng)的生產(chǎn)安 裝挑戰(zhàn)的zui有效和zui有希望的解決方案。

關(guān)于 SANWA DOCK CO., LTD

Sanwa Dock 是日本的一家的船舶維修企業(yè)，為各型船舶維護(hù)和改裝提供維修設(shè)備。公司專業(yè)維修中小型船舶，設(shè)備*，也具備對(duì)一般貨輪乃至特殊船舶實(shí)施各項(xiàng)維修和改裝作業(yè)的技術(shù)能力。

積極應(yīng)對(duì)安裝壓載水處理系統(tǒng)、保護(hù)海洋環(huán)境挑戰(zhàn)的同時(shí)，Sanwa Dock 始終是日本航運(yùn)業(yè)企業(yè)，以其技術(shù)能力聞名。