3D掃描儀對大空間數(shù)字化工廠和制造領域工廠管道船舶油罐等測量

南京寧瑞計量對大空間數(shù)字化工廠和制造領域工廠管道、船舶、油罐等測量服務

油罐體積測算

項目概況：

油罐是國家或企業(yè)間大宗能源貿(mào)易結算的主要計量儲存器具，屬強制檢定計量設備。作為國民經(jīng)濟生命線系統(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用，主要包括立式罐、臥式罐和球形罐等。近年來隨著石化行業(yè)的蓬勃發(fā)展，儲油罐的建造逐漸興起，如何利用先進的計量方法，精確測算其容積一直是油罐運行的核心部分，同時也是業(yè)界一大難題。

項目難點分析：

1、全站儀法存在局限性：在大型油罐中，常常由于測量環(huán)境不理想（如附件遮擋等），全站儀采集的數(shù)據(jù)不準確，甚至不能夠使用全站儀。這時往往需要使用光學基準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灌水計量的方式來進行容積計算。這些方式不但繁瑣、耗時，對人工的需求也比較高。

2、油罐底量測量費時：在測量油罐底量時，測量點的選取影響底量容積的精度。由于現(xiàn)場環(huán)境復雜，一般不宜應用容積比較法。在幾何測量法中，要求測量點至少?64?個。為了保證底量測量精度，測量點的選取十分嚴格，用米尺逐一確定位置，然后用水準儀和標高尺讀數(shù)。一般測量?64?個點需要至少一個半小時。加上操作儀器和附件測量的時間，計量員至少需要在罐中待上兩個小時，在惡劣的工作環(huán)境下，工作是十分辛苦的。

3、附件測量有難度，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。測量起來不僅耗時，有時會遇到立式輸油管、支撐架等情況，根本無法測量它們的體積，進而附件體積的整體測量精度會受到很大影響。

綜上所述，測量儀器和測量技術的局限性是制約油罐計量發(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油罐內(nèi)外部進行數(shù)據(jù)采集，而且利用掃描儀的構造特性，工作人員甚至不需要進入油罐內(nèi)部便能將油罐內(nèi)部容積掃描出來。

現(xiàn)場油罐構造

油罐掃描，由于三維激光掃描儀的垂直視場角為?300°，所以將儀器倒過來掃描的話能很完整的掃描出內(nèi)部空間及結構，加上掃描儀的快速掃描特性，一個常規(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云數(shù)據(jù)非常均勻細致，直觀的反映出油罐的整體結構

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

油罐計量數(shù)據(jù)后處理軟件應用

TMV?油罐容積計量系統(tǒng)是經(jīng)中國國家計量院認證的專業(yè)三維掃描油罐計量軟件，該軟件分臥式罐及立式罐計量兩種版本，通過三維激光掃描油罐數(shù)據(jù)載入該軟件中，進行精準的計量運算，最終獲得標準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)，支持各種掃描儀導出的通用數(shù)據(jù)。

操作簡單，簡體中文界面，線性流程操作，整個操作非常簡單。

附件及支撐物參與計算，可在軟件中添加各種附件及支撐物數(shù)據(jù)，會根據(jù)高度實時扣除該處附件及支撐物容積，大大提高結果準確度。

更為高級的算法，不需進行三維建模即可計算，該系統(tǒng)平臺不需要對三維掃描數(shù)據(jù)進行3D?模型生成，采用更為高級的算法直接檢測點云邊緣，即可以進行高精度的容積計算，提高了效率及精度。

油罐容積計算過程

1.?在?VTM?油罐容積計量系統(tǒng)中可以輸入項目信息、編號、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容積。

2.?相關信息及附件屬性添加后，啟動?3d?數(shù)據(jù)可視化運算窗口，載入掃描的油罐三維數(shù)據(jù)，?并進行容積計算。

數(shù)據(jù)運算完成后，可以直接生成油罐容積表，打印、提交?

項目功能及應用范圍分析

三維掃描儀體積小、重量輕、精度高、速度快、可進行遠程控制、可以用于油罐測量的倒置掃描工作。

非接觸式掃描方式，降低工作人員的危險性和工作強度?？梢陨删哂袊矣嬃吭赫J證的標準計量表。

極為省時和高精確地建立復雜油罐的三維數(shù)據(jù)。

可以對油罐進行容積校準，標定液位儀，減少油站運營損失。

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