Способ определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали



Способ определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали
Способ определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали
Способ определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали

 

G01C1/00 - Измерение расстояний, горизонтов или азимутов; топография, навигация; гироскопические приборы; фотограмметрия (измерение размеров или углов предметов G01B; измерение уровня жидкости G01F; измерение напряженности или направления магнитных полей вообще, кроме магнитного поля Земли, G01R; радионавигация, определение расстояния или скорости, основанное на эффекте распространения радиоволн, например эффекта Доплера, на измерении времени распространения радиоволн; аналогичные системы с использованием другого излучения G01S; оптические системы для этих целей G02B; карты, глобусы G09B)

Владельцы патента RU 2590342:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) (RU)

Изобретение относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических стальных и может быть использовано при поверке стальных и железобетонных резервуаров вертикальных цилиндрических, предназначенных для хранения и проведения торговых операций с нефтью, нефтепродуктами и прочими жидкостями. В заявленном способе определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали геодезическим методом по нижнему периметру вышеупомянутого резервуара производят сканирование по нижнему периметру внешней поверхности стенки и наружного контура днища резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 5 см. Определяют пространственные координаты по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности резервуара в условной системе координат, далее выполняют регистрацию сканов между собой, производят обработку цифровых данных результатов наземного лазерного сканирования, производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели нижнего пояса внешней боковой поверхности стенки и наружного контура днища вышеупомянутого резервуара. Моделируют проектную цифровую трехмерную (3D) модель наружного контура днища резервуара, используя их проектные значения, совмещают ее с полученной фактической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью наружного контура днища резервуара, в автоматическом режиме определяют расхождения между фактическими и проектными значениями, получают величины отклонения от проектной формы контура днища вышеупомянутого резервуара. Технический результат - повышение точности и достоверности определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического методом наземного лазерного сканирования. 2 ил.

 

Данный способ относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических стальных и может быть использован при наблюдении за деформациями стальных и железобетонных резервуаров вертикальных цилиндрических, предназначенных для хранения и проведения торговых операций с нефтью, нефтепродуктами и прочими жидкостями, а также при их техническом диагностировании и поверке.

Известен способ определения геометрических параметров резервуара геометрическим методом ГОСТ 8.570-2000 «Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки», утвержден Постановлением Государственного комитета РФ по стандартизации и метрологии от 23 апреля 2001 г. №185-ст., введен в действие с 1 января 2002 г.], взятый в качестве прототипа.

Сущность данного способа состоит в том, что определение величины неравномерной осадки днища резервуара вертикального цилиндрического выполняют геодезическими методами с помощью нивелира, который устанавливают в центре днища резервуара (при отсутствии центральной трубы) или последовательно в двух противоположных точках, не лежащих на отмеченных ранее радиусах и отстоящих от стенки резервуара не более 1000 мм (при наличии центральной трубы). Далее снимают отсчеты по рейке, устанавливаемой последовательно в измерительных точках, и в точке касания днища грузом рулетки. При наличии центральной трубы отсчеты снимают по рейке с двух точек установки нивелира и дополнительно в точках, образованных пересечением радиуса с образующей центральной трубы.

Недостатком этого способа является низкая точность и высокая трудоемкость. Кроме того, данный способ предполагает контроль геометрических параметров в дискретных точках, что не позволяет достоверно оценить геометрические параметры поверхности днища резервуара, а значит состояние днища резервуара в целом. Также, данный способ предполагает наличие человеческого фактора в процессе контроля, что также ведет к снижению достоверности и точности.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности и достоверности определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического методом наземного лазерного сканирования.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали геодезическим методом по нижнему периметру вышеупомянутого резервуара, согласно предлагаемому техническому решению производят сканирование по нижнему периметру внешней поверхности стенки и наружному контуру днища резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 5 см не менее чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 10 до 25 м от резервуара, определяют пространственные координаты по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности резервуара в условной системе координат, выполняют регистрацию сканов между собой, производят обработку цифровых данных результатов наземного лазерного сканирования, производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели нижнего пояса внешней боковой поверхности стенки и наружного контура днища вышеупомянутого резервуара, формируют виртуальный объект «горизонтальная плоскость» путем сечения цифровой точечной трехмерной (3D) модели по нижнему периметру внешней боковой поверхности стенки и наружного контура днища резервуара горизонтальной плоскостью, автоматически аппроксимируя векторный геометрический примитив «горизонтальная плоскость» в данные наземного лазерного сканирования, и получают цифровую векторную трехмерную (3D) модель наружного контура днища резервуара в местах сечения, передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, в этой же программе моделируют проектную цифровую трехмерную модель наружного контура днища резервуара, используя их проектные значения, совмещают ее с полученной фактической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью наружного контура днища резервуара, в автоматическом режиме определяют расхождения между фактическими и проектными значениями, получают величины отклонения от проектной формы контура днища вышеупомянутого резервуара.

Способ поясняется чертежом. На Фиг. 1 представлена общая схема работы предлагаемого способа. На Фиг. 2 представлена схема сечения точечной модели в нижней части резервуара.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Для определения геометрических характеристик резервуара вертикального цилиндрического выбирают шаг сканирования, количество станций и место их расположения. Шаг сканирования должен быть подобран с учетом того, чтобы плотность точек, измеряемых на поверхности резервуара, позволяла с достаточной точностью и достоверностью определять его геометрию, учитывая деформацию днища резервуара при его заполнении. Также цифровые точечные модели, полученные с разных станций, должны иметь достаточную плотность в зонах перекрытий, для качественного объединения их в единую модель. (Фиг. 1)

Снаружи резервуара вертикального цилиндрического устанавливают наземный лазерный сканер и собственной программой обработки данных, принадлежащей данному оборудованию, и в соответствии с эксплуатационной документацией на прибор (ЭД) автоматически определяют координаты точек, принадлежащих внешней поверхности по нижнему периметру и наружного контура днища резервуара, выполняют измерение расстояний при помощи встроенного лазерного дальномера. Для каждого измерения фиксируют вертикальные и горизонтальные углы, шаг сканирования, при этом линейная дискретность шага сканирования должна быть в пределах от 0,5 до 5 см не менее, чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 10 до 25 м от резервуара. После определения пространственных координат по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности резервуара в условной системе координат, выполняют регистрацию сканов между собой, производят обработку цифровых данных результатов наземного лазерного сканирования, производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели нижнего пояса внешней боковой поверхности стенки и наружного контура днища вышеупомянутого резервуара. Далее формируют виртуальный объект «горизонтальная плоскость» путем сечения цифровой точечной трехмерной (3D) модели по нижнему периметру внешней боковой поверхности резервуара горизонтальной плоскостью, автоматически аппроксимируя векторный геометрический примитив « горизонтальная плоскость» в данные наземного лазерного сканирования (Фиг. 2). Получают цифровую векторную трехмерную (3D) модель наружного контура днища резервуара в местах сечения, передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, в этой же программе моделируют проектную цифровую трехмерную модель наружного контура днища резервуара, используя их проектные значения, совмещают ее с полученной фактической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью наружного контура днища резервуара, в автоматическом режиме определяют расхождения между фактическими и проектными значениями, получают величины отклонения от проектной формы контура днища вышеупомянутого резервуара.

В настоящее время не существует достоверного геометрического способа определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали. Предлагаемый инновационный способ позволит проводить поверку резервуаров вертикальных цилиндрических с относительной погрешностью измерений 0,07%. Кроме того, данный способ, основанный на бесконтактном дистанционном методе, не требует предварительного освобождения его от нефтепродуктов, зачистку, определение объема внутренних элементов конструкций и других затратных мероприятий, связанных с простоем, а значит, с упущенной коммерческой прибылью.

Способ определения величины и направления отклонения наружного контура днища резервуара вертикального цилиндрического от горизонтали геодезическим методом по нижнему периметру вышеупомянутого резервуара, отличающийся тем, что производят сканирование по нижнему периметру внешней поверхности стенки и наружного контура днища резервуара при помощи наземного лазерного сканера с линейной дискретностью шага сканирования в пределах от 0,5 до 5 см не менее чем с четырех сканерных станций на расстоянии от 10 до 25 м от резервуара, определяют пространственные координаты по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности резервуара в условной системе координат, выполняют регистрацию сканов между собой, производят обработку цифровых данных результатов наземного лазерного сканирования, производят построение цифровой точечной трехмерной (3D) модели нижнего пояса внешней боковой поверхности стенки и наружного контура днища вышеупомянутого резервуара, формируют виртуальный объект «горизонтальная плоскость» путем сечения цифровой точечной трехмерной (3D) модели по нижнему периметру внешней боковой поверхности резервуара горизонтальной плоскостью, автоматически аппроксимируя векторный геометрический примитив «горизонтальная плоскость» в данные наземного лазерного сканирования, и получают цифровую векторную трехмерную (3D) модель наружного контура днища резервуара в местах сечения, передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, в этой же программе моделируют проектную цифровую трехмерную (3D) модель наружного контура днища резервуара, используя их проектные значения, совмещают ее с полученной фактической цифровой векторной трехмерной (3D) моделью наружного контура днища резервуара, в автоматическом режиме определяют расхождения между фактическими и проектными значениями, получают величины отклонения от проектной формы контура днища вышеупомянутого резервуара.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для измерения углового положения. Заявленный видеоавтоколлимационный угломер для измерения взаимного углового положения автоколлимационных зеркал содержит видеодатчик, расположенный перед объективом и выполненный по схеме видеоавтоколлиматора.

Изобретение относится к устройствам для измерения величины (модуля) и угла направления (аэродинамического угла) вектора истинной воздушной скорости, а также других высотно-скоростных параметров летательного аппарата, определяющих движение относительно окружающей воздушной среды.

Изобретение относится к области геолокации. В заявленном способе и устройстве, реализующем заявленный способ, осуществляют удаленное определение абсолютного азимута целевой точки наземными средствами путем создания банка изображений, географически привязанного по абсолютному азимуту только из первой точки (P1), и использования этого банка изображений в качестве азимутальной привязки из второй точки, имеющей видимое окружение, по меньшей мере, частично совпадающее с видимым окружением первой точки.

Изобретение относится, в частности, к области транспортного строительства и может быть использовано при автоматизации, например, землеройно-транспортных машин, предназначенных для сооружения земляного полотна, а также устройства оснований и покрытий автомобильных дорог.

Электронно-цифровое устройство относится к технике измерений, может использоваться в геодезическом приборостроении для измерения угловых координат летательных аппаратов.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в точном приборостроении и метрологии. Способ заключается в кодировании измерительного диапазона прибора с помощью светоконтрастных щелей сигнальной маски, устанавливаемой на объекте, формировании изображения этой щели в плоскости приемной ПЗС(КМОП)-матрицы, передаче этого изображения в вычислительный блок.

Изобретение относится к навигационному приборостроению и может быть использовано в магнитных курсоуказателях для скоростных судов как для визуального съема показаний, так и для дистанционной передачи курса в судовые системы автоматики.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в геодезическом приборостроении и предназначено для использования в составе устройств измерения угловых координат летательных аппаратов. Известный прототип изобретения не позволяет в ходе селекции идентифицировать подвижные цели при наличии нескольких объектов, поскольку на кадре результирующего изображения присутствуют два изображения каждой движущейся цели - прямое и инверсное, которое запаздывает относительно первого (основного) изображения на время, равное периоду следования кадров.

Изобретение относится к области геодезии, в частности к высокоточным измерениям для определения критических деформаций. Предложен способ высокоточных измерений инженерных объектов сканирующими лазерными системами (ЛИС) с применением программного обеспечения управления и обработки результатов по двум координатам в реальном масштабе времени и устройство для его осуществления.

Секстан // 2523100
Изобретение относится к области морского судовождения и может быть использовано в навигационных секстанах. Технический результат изобретения заключается в возможности одновременного и непосредственного измерения разности высот и разности азимутов двух светил без измерения их высот и азимутов.

Изобретение относится к области судостроения и касается, в частности, монтажа блоков остова корабля в судовом плавучем доке. Предложена система управления степенью проведения монтажа в судовом плавучем доке, которая включает в себя: узел наблюдения, включающий в себя датчик осадки, расположенный в доке и измеряющий степень изгибания днища дока, и узел фотографирования, расположенный снаружи дока и измеряющий состояние боковых стенок дока; узел измерения, который размещается в доке и измеряет состояние блоков остова корабля, смонтированных в доке, в реальном времени; узел управления степенью монтажа, который размещается в доке и управляет степенью проведения монтажа в доке, которая изменяется согласно воздействию блоков остова корабля, смонтированных в доке; и контроллер, который анализирует текущую ситуацию дока и текущую ситуацию степени монтажа на основе информации, измеренной посредством узла наблюдения и узла измерения, и управляет узлом управления степенью монтажа, чтобы управлять степенью проведения монтажа в доке согласно результату анализа.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении отклонений округлости сечений крупногабаритных тел вращения. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений округлости и снижение трудоемкости измерительного процесса.

Изобретение относится к области сенсорного управления координатными станками и может выполнять роль устройства защиты оператора и устройства автоматического отслеживания правильности исполнения программы обработки изделия.

Изобретение относится к оптико-электронным приборам и может быть использовано для измерения профиля тоннелей. Согласно способу, формируют узкий световой пучок с помощью блока подсветки, направляют его на поверхность тоннеля с помощью зеркала, наклоненного к оси тоннеля и принадлежащего блоку подсветки, формируют сечение профиля тоннеля в виде последовательно подсвеченных за счет вращения указанного зеркала участков, регистрируют их изображения видеокамерой и направляют оптическую ось видеокамеры в центр кольцевой зоны изменения радиуса тоннеля с помощью зеркала, принадлежащего видеокамере.

Описаны способ и система формирования пространственного изображения, в общем, для металлических поверхностей с зеркальной характеристикой и, в частности, для баллистических улик, при этом используют фотометрическое стерео путем определения и решения множества систем нелинейных уравнений, содержащих диффузный член и зеркальный член, с тем, чтобы определить поле N(x, y) векторов нормалей к поверхности и использовать N(x, y) для определения пространственной топографии Z(x, y).

Изобретение относится к способу для дистанционного контроля профиля поверхности катания колеса железнодорожного состава. В указанном способе измерения параметров колес движущегося железнодорожного состава освещают поверхность колеса лазерными лучами и измеряют параметры рассеянного света, однозначно отображающие динамические параметры колеса, одновременно измеряют локальные линейные скорости в двух точках на разных известных расстояниях от рельса.

Раскрыты измерительные способ и устройство для считывания формы с помощью многожильного волокна. Изменение оптической длины выявляется в некоторых из жил многожильного волокна до некоторой точки на многожильном волокне.

Способ анализа поверхности подлежащих открыванию по меньшей мере частично закрытых отверстий конструктивного элемента после нанесения покрытия, в котором конструктивный элемент измеряют с незакрытыми отверстиями в состоянии без покрытия и генерируют модель маски с помощью измерения посредством лазерной триангуляции.

Устройство относится к измерительной технике и может быть применено для выявления повреждений внутренней поверхности длинномерных труб и определения формы их поперечного сечения.

Изобретение относится к бесконтактным методам получения больших объемов информации для создания детальных трехмерных цифровых и графических моделей, как сложно профильных изделий, так и объемных конструкций.

Изобретение относится к области измерительной техники для измерения угла поворота и угловой скорости и может найти применение в метрологии, измерительных системах и системах управления различными объектами. Техническим результатом изобретения является уменьшение неопределенности калибровки углового датчика до 1% и длительности процедуры калибровки. Способ калибровки углового датчика включает использование калибруемого углового датчика и датчика, выбранного в качестве эталона сравнения, установленных на общей оси вращения. При этом изменение взаимного расположения шкалы калибруемого углового датчика и шкалы датчика, выбранного в качестве эталона сравнения, осуществляют одинаковыми шагами, равными Δφ=2 π/m, где m - целое число, при каждом выбранном расположении шкал измеряют взаимное положение штрихов шкалы калибруемого углового датчика относительно штрихов шкалы датчика, выбранного в качестве эталона сравнения. Результаты измерений регистрируют с момента появления метки начала шкалы калибруемого углового датчика, после выполнения m сличений результаты, относящиеся к одному и тому же штриху калибруемого углового датчика, складывают и усредняют на число сличений m. В каждом из m выбранных сличений расположений шкал дополнительно регистрируют пространственное положение метки начала шкалы датчика, выбранного в качестве эталона сравнения, определяют функцию погрешности шкалы датчика, выбранного в качестве эталона сравнения, при котором зарегистрированные данные смещают на полученное значение позиции метки начала шкалы датчика, выбранного в качестве эталона сравнения, определяют вклад шкалы датчика, выбранного в качестве эталона сравнения, в результат калибровки шкалы калибруемого углового датчика, сформировавшийся за m сличений, и вычитают его из результата калибровки калибруемого углового датчика. 6 ил.
Наверх