大空間數(shù)字化工廠和制造領(lǐng)域工廠管道、船舶、油罐等測(cè)量服務(wù)

油罐體積測(cè)算

項(xiàng)目概況：

油罐是國(guó)家或企業(yè)間大宗能源貿(mào)易結(jié)算的主要計(jì)量?jī)?chǔ)存器具，屬?gòu)?qiáng)制檢定計(jì)量設(shè)備。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)生命線系統(tǒng)之一能源系統(tǒng)的重要組成部分，其在商業(yè)、軍事、民用、交通、航空、特別是石化行業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用，主要包括立式罐、臥式罐和球形罐等。近年來(lái)隨著石化行業(yè)的蓬勃發(fā)展，儲(chǔ)油罐的建造逐漸興起，如何利用先進(jìn)的計(jì)量方法，精確測(cè)算其容積一直是油罐運(yùn)行的核心部分，同時(shí)也是業(yè)界一大難題。

項(xiàng)目難點(diǎn)分析：

1、全站儀法存在局限性：在大型油罐中，常常由于測(cè)量環(huán)境不理想（如附件遮擋等），全站儀采集的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，甚至不能夠使用全站儀。這時(shí)往往需要使用光學(xué)基準(zhǔn)線法配合圍尺法獲取圈板直徑數(shù)據(jù)；甚至更有甚者只能通過(guò)灌水計(jì)量的方式來(lái)進(jìn)行容積計(jì)算。這些方式不但繁瑣、耗時(shí)，對(duì)人工的需求也比較高。

2、油罐底量測(cè)量費(fèi)時(shí)：在測(cè)量油罐底量時(shí)，測(cè)量點(diǎn)的選取影響底量容積的精度。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，一般不宜應(yīng)用容積比較法。在幾何測(cè)量法中，要求測(cè)量點(diǎn)至少 64 個(gè)。為了保證底量測(cè)量精度，測(cè)量點(diǎn)的選取十分嚴(yán)格，用米尺逐一確定位置，然后用水準(zhǔn)儀和標(biāo)高尺讀數(shù)。一般測(cè)量 64 個(gè)點(diǎn)需要至少一個(gè)半小時(shí)。加上操作儀器和附件測(cè)量的時(shí)間，計(jì)量員至少需要在罐中待上兩個(gè)小時(shí)，在惡劣的工作環(huán)境下，工作是十分辛苦的。

3、附件測(cè)量有難度，油罐內(nèi)的附件種類和數(shù)量較多，例如輸油管、加熱盤管、浮筒、支撐架等。測(cè)量起來(lái)不僅耗時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到立式輸油管、支撐架等情況，根本無(wú)法測(cè)量它們的體積，進(jìn)而附件體積的整體測(cè)量精度會(huì)受到很大影響。

綜上所述，測(cè)量?jī)x器和測(cè)量技術(shù)的局限性是制約油罐計(jì)量發(fā)展的主因。三維激光掃描儀的出現(xiàn)正好能解決這些難題。利用掃描儀的高速性和高采樣率可以快速的對(duì)油罐內(nèi)外部進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而且利用掃描儀的構(gòu)造特性，工作人員甚至不需要進(jìn)入油罐內(nèi)部便能將油罐內(nèi)部容積掃描出來(lái)。

現(xiàn)場(chǎng)油罐構(gòu)造

油罐掃描，由于三維激光掃描儀的垂直視場(chǎng)角為 300°，所以將儀器倒過(guò)來(lái)掃描的話能很完整的掃描出內(nèi)部空間及結(jié)構(gòu)，加上掃描儀的快速掃描特性，一個(gè)常規(guī)尺寸的臥式油罐只需要不到 10 分鐘便能掃描完成。

掃描完成后的油罐點(diǎn)云數(shù)據(jù)非常均勻細(xì)致，直觀的反映出油罐的整體結(jié)構(gòu)

油罐內(nèi)部支撐件以及附件都完整的被掃描出來(lái)，不存在遺漏油罐計(jì)量數(shù)據(jù)后處理軟件應(yīng)用

油罐計(jì)量數(shù)據(jù)后處理軟件應(yīng)用

TMV 油罐容積計(jì)量系統(tǒng)是經(jīng)中國(guó)國(guó)家計(jì)量院認(rèn)證的專業(yè)三維掃描油罐計(jì)量軟件，該軟件分臥式罐及立式罐計(jì)量?jī)煞N版本，通過(guò)三維激光掃描油罐數(shù)據(jù)載入該軟件中，進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)量運(yùn)算，最終獲得標(biāo)準(zhǔn)油罐容量表及容積表等成果。

讀取xyz 三維掃描數(shù)據(jù)，在掃描數(shù)據(jù)后處理中讀取xyz 數(shù)據(jù)，支持各種掃描儀導(dǎo)出的通用數(shù)據(jù)。

操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)體中文界面，線性流程操作，整個(gè)操作非常簡(jiǎn)單。

附件及支撐物參與計(jì)算，可在軟件中添加各種附件及支撐物數(shù)據(jù)，會(huì)根據(jù)高度實(shí)時(shí)扣除該處附件及支撐物容積，大大提高結(jié)果準(zhǔn)確度。

更為高級(jí)的算法，不需進(jìn)行三維建模即可計(jì)算，該系統(tǒng)平臺(tái)不需要對(duì)三維掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行3D 模型生成，采用更為高級(jí)的算法直接檢測(cè)點(diǎn)云邊緣，即可以進(jìn)行高精度的容積計(jì)算，提高了效率及精度。

油罐容積計(jì)算過(guò)程

1. 在 VTM 油罐容積計(jì)量系統(tǒng)中可以輸入項(xiàng)目信息、編號(hào)、單位、檢定日期等信息，并可以在附件欄中加入油罐中的附件信息及相關(guān)容積。

2. 相關(guān)信息及附件屬性添加后，啟動(dòng) 3d 數(shù)據(jù)可視化運(yùn)算窗口，載入掃描的油罐三維數(shù)據(jù)， 并進(jìn)行容積計(jì)算。

數(shù)據(jù)運(yùn)算完成后，可以直接生成油罐容積表，打印、提交 

 

項(xiàng)目功能及應(yīng)用范圍分析

三維掃描儀體積小、重量輕、精度高、速度快、可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、可以用于油罐測(cè)量的倒置掃描工作。

非接觸式掃描方式，降低工作人員的危險(xiǎn)性和工作強(qiáng)度?？梢陨删哂袊?guó)家計(jì)量院認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量表。

極為省時(shí)和高精確地建立復(fù)雜油罐的三維數(shù)據(jù)。

可以對(duì)油罐進(jìn)行容積校準(zhǔn)，標(biāo)定液位儀，減少油站運(yùn)營(yíng)損失。

由于使用的是近紅外不可見(jiàn)的激光束，無(wú)論環(huán)境明亮或黑暗，完全可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作。