本發(fā)明涉及儲罐安全管理及測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種在用大型外浮頂儲罐實(shí)時(shí)變形監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

大型儲罐是石化及管道企業(yè)常用設(shè)備之一，屬于常壓容器、薄壁結(jié)構(gòu)范疇。外浮頂儲罐是大型儲罐的一種常見形式，其特點(diǎn)是不但具有儲存油品蒸發(fā)損耗小，而且罐頂自重受儲液支承，使其受力均勻，故大型儲罐多采用此種形式。但與其他形式的儲罐相比，浮頂儲罐的缺點(diǎn)也是顯而易見的，就是易產(chǎn)生幾何形體變形，嚴(yán)重時(shí)會影響安全生產(chǎn)。

外浮頂儲罐壁板在制作和安裝過程中如果沒有很好的按程序和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，都有可能使壁板的垂直度及橢圓度發(fā)生超差，影響油罐的密封效果；同時(shí)外浮頂儲罐幾何形體變形的大小一般隨儲罐投用時(shí)間的增加而增加，在使用一段時(shí)間后，由于罐內(nèi)液位的升降、地基變形、大風(fēng)和日照等因素，儲罐發(fā)生一定的變形也在所難免。罐體局部凹凸、橢圓度、最大傾斜度，基礎(chǔ)沉降等幾何尺寸是很重要的指標(biāo)，如果這些指標(biāo)過大，會使得儲罐發(fā)生應(yīng)力集中失效而不能完全利用或根本無法使用；此外變形過大將導(dǎo)致儲罐浮頂密封圈密封不嚴(yán)，引起油氣濃度偏高，不僅會造成油氣損耗增大，還極易成為火災(zāi)爆炸的源頭，對生產(chǎn)和人員造成安全隱患。因此精確掌握外浮頂儲罐幾何變形并加以安全評估是十分必要的。

浮頂儲罐安全檢測通常使用光學(xué)參比法和光電法對儲罐變形進(jìn)行測量。光學(xué)參比法需要使用光學(xué)垂準(zhǔn)儀、水平直尺、移動式磁性標(biāo) 尺儀等，但這種基于單點(diǎn)測量的方式在罐壁變形復(fù)雜時(shí)，會產(chǎn)生較大的測量誤差。光電法測量儲罐變形一般采用全站儀和GPS等，該方法依然屬于單點(diǎn)式測量，也就是只能以點(diǎn)觀測而獲取較少觀測點(diǎn)的形變數(shù)據(jù)進(jìn)而推斷整體變形情況，無法獲取局部和整體精確的變形細(xì)節(jié)，并且設(shè)備現(xiàn)場安裝難度較大，測量時(shí)間比較長，因此對環(huán)境的穩(wěn)定性要求很高，其測量精度和穩(wěn)定性往往受到較大影響，因而檢測效率和精度都無法得到有效保障，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。另外，現(xiàn)有技術(shù)需要測量的幾何參數(shù)多，操作復(fù)雜，人員勞動強(qiáng)度大，而且測量過程中受人為因素影響較大，在測量變形大的罐體時(shí)誤差較大；測量過程中罐內(nèi)含氧量不足、有毒、有害、腐蝕介質(zhì)對人身安全會造成一定的危害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述問題，本發(fā)明提出一種在用外浮頂儲罐實(shí)時(shí)變形監(jiān)測方法，通過在外浮頂儲罐外部周圍設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，將三維激光掃描的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)點(diǎn)的大地坐標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)對外浮頂儲罐整體幾何變形安全狀況的實(shí)時(shí)連續(xù)的精確監(jiān)測。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種在用外浮頂儲罐實(shí)時(shí)變形監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、測量外浮頂儲罐外側(cè)的預(yù)設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，并建立標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系；

S2、在所述外浮頂儲罐的浮頂上布置至少一個(gè)測量點(diǎn)，并測量所述測量點(diǎn)的坐標(biāo)；

S3、在所述外浮頂儲罐的頂部預(yù)設(shè)的控制點(diǎn)使用全站儀測量所述基準(zhǔn)點(diǎn)與所述測量點(diǎn)相對于所述控制點(diǎn)的位置；

S4、使用三維激光掃描儀掃描所述外浮頂儲罐的內(nèi)壁，并掃描設(shè)置在所述外浮頂上的掃描標(biāo)靶組，得到所述外浮頂儲罐的掃描數(shù)據(jù)；

S5、對所述基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)、測量點(diǎn)坐標(biāo)和所述全站儀測量的數(shù)據(jù)進(jìn) 行處理，得到所述測量點(diǎn)在所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

S6、將所述外浮頂儲罐的掃描數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到所述外浮頂儲罐的變形情況。

其中，所述步驟S1中，使用GPS測量裝置測量所述基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，并且在所述步驟S2中，使用GPS測量裝置測量所述測量點(diǎn)的坐標(biāo)。

其中，所述步驟S3中，通過測量所述基準(zhǔn)點(diǎn)和控制點(diǎn)的方位角和邊長來確定所述基準(zhǔn)點(diǎn)與控制點(diǎn)的相對位置，通過測量所述控制點(diǎn)與測量點(diǎn)的方位角和邊長來確定所述控制點(diǎn)與所述測量點(diǎn)的相對位置。

其中，所述基準(zhǔn)點(diǎn)至少為2個(gè)，并且所述基準(zhǔn)點(diǎn)與所述外浮頂儲罐的水平距離至少為所述儲罐直徑的一半。

其中，所述控制點(diǎn)為至少一個(gè)，并且每個(gè)所述控制點(diǎn)能夠觀察到至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的位置。

其中，所述測量點(diǎn)具有多個(gè)，并且至少一個(gè)測量點(diǎn)位于所述外浮頂上的中心位置；

所述掃描標(biāo)靶組位于所述外浮頂上的兩個(gè)測量點(diǎn)之間。

其中，所述掃描標(biāo)靶組至少為一組，并且每組所述掃描標(biāo)靶組至少包括三個(gè)標(biāo)靶點(diǎn)，并且所述每個(gè)掃描標(biāo)靶組中的各個(gè)標(biāo)靶點(diǎn)排列成除直線外的其他形式。

其中，所述標(biāo)靶點(diǎn)為標(biāo)靶球。

其中，所述步驟S6具體包括：

去除所述掃描數(shù)據(jù)中的噪聲后進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接，得到所述外浮頂儲罐內(nèi)壁整體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件；

將所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件，得到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件；

對所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件進(jìn)行三維空間建模；

根據(jù)建立的三維空間模型，分析所述外浮頂儲罐的變形情況。

本發(fā)明的在用外浮頂儲罐變形實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，可在大型外浮頂儲罐在線工作狀態(tài)下實(shí)施，將全站儀測量技術(shù)與三維激光掃描技術(shù)結(jié)合起來，利用后方交會測量，以自由設(shè)站控制點(diǎn)和罐區(qū)外部穩(wěn)定區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)為已知點(diǎn)，并將基準(zhǔn)點(diǎn)的絕對坐標(biāo)系引入掃描儀，從而使掃描儀測量可以自由架站，所測罐體內(nèi)外部點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)，均是基于外部穩(wěn)定區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)的高精度數(shù)據(jù)，進(jìn)而真實(shí)描述外浮頂儲罐罐體內(nèi)部和浮頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)及形態(tài)特性，以快速、準(zhǔn)確地生成三維數(shù)據(jù)模型，得到外浮頂儲罐不同方位和角度的幾何參數(shù)值，針對外浮頂儲罐的罐壁凹凸、罐體橢圓變形和罐體傾斜沉降進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測量，計(jì)算關(guān)鍵幾何變形指標(biāo)從而得到外浮頂儲罐變形情況，有效避免了傳統(tǒng)變形檢測手段基于點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變形分析造成的局部性和片面性，同時(shí)也避免了傳統(tǒng)停罐離線檢測的低工作效率和人力物力消耗。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的在用外浮頂儲罐變形實(shí)時(shí)監(jiān)測方法的流程圖。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的對在用外浮頂儲罐變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的在用外浮頂儲罐變形實(shí)時(shí)監(jiān)測方法的流程圖。

參照圖1，本發(fā)明的在用外浮頂儲罐變形實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，具體步驟為：

S1，測量外浮頂儲罐外側(cè)的預(yù)設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，并建立標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系；

S2，在所述外浮頂儲罐的浮頂上布置至少一個(gè)測量點(diǎn)，測量所述測量點(diǎn)的坐標(biāo)；

具體地，使用GPS測量裝置測量所述基準(zhǔn)點(diǎn)和測量點(diǎn)的坐標(biāo)，并且為了運(yùn)算簡便，可以使用基準(zhǔn)點(diǎn)的大地坐標(biāo)系作為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。

另外，當(dāng)浮頂上方不平整時(shí)，本實(shí)施例的外部掃描點(diǎn)可以設(shè)置多個(gè)，并且至少一個(gè)外部掃描點(diǎn)位于所述外浮頂上部的中心位置。

S3，在所述外浮頂儲罐的頂部的預(yù)設(shè)的控制點(diǎn)使用全站儀測量所述基準(zhǔn)點(diǎn)與所述測量點(diǎn)相對于所述控制點(diǎn)的位置；

具體地，上述的基準(zhǔn)點(diǎn)至少為2個(gè)，并且所述基準(zhǔn)點(diǎn)與所述外浮頂儲罐的水平距離至少為所述儲罐直徑的一半。并且，所述控制點(diǎn)至少為一個(gè)，并且每個(gè)所述控制點(diǎn)能夠觀察到至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的位置。即控制點(diǎn)的設(shè)定根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量和位置設(shè)定，當(dāng)一個(gè)控制點(diǎn)能夠觀察到所有的基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，則設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn)即可。

在一個(gè)實(shí)施例中，通過測量所述基準(zhǔn)點(diǎn)和控制點(diǎn)的方位角和邊長來確定所述基準(zhǔn)點(diǎn)與控制點(diǎn)的相對位置，通過測量所述控制點(diǎn)與測量點(diǎn)的方位角和邊長來確定所述控制點(diǎn)與所述測量點(diǎn)的相對位置。

另外，所述測量點(diǎn)具有多個(gè)，并且至少一個(gè)測量點(diǎn)位于所述外浮頂上的中心位置；

所述掃描標(biāo)靶組位于所述外浮頂上的兩個(gè)測量點(diǎn)之間。

S4，使用三維激光掃描儀在所述測量點(diǎn)掃描所述外浮頂儲罐的內(nèi)壁，并掃描設(shè)置在所述外浮頂上的掃描標(biāo)靶組，得到所述外浮頂儲罐的掃描數(shù)據(jù)；

在一個(gè)本實(shí)施例中，所述掃描標(biāo)靶組至少為一組，并且每組所述掃描標(biāo)靶組至少包括三個(gè)標(biāo)靶點(diǎn)，并且所述每個(gè)掃描標(biāo)靶組中的各個(gè)標(biāo)靶點(diǎn)排列成除直線外的其他形式。另外，所述標(biāo)靶點(diǎn)可以為標(biāo)靶球。此外，掃描標(biāo)靶組的數(shù)量可以根據(jù)測量的需要具體設(shè)定，在此不做具體限定。

S5，對所述基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)、測量點(diǎn)坐標(biāo)和所述全站儀測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到所述測量點(diǎn)在所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

S6，將所述外浮頂儲罐的掃描數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到所述外浮頂儲罐的變形情況。

具體地，所述步驟S6包括：

去除所述掃描數(shù)據(jù)中的噪聲點(diǎn)后進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接，得到所述外浮頂儲罐內(nèi)壁和浮頂整體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件；

將所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件，得到標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件；

對所述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件進(jìn)行三維空間建模；

根據(jù)建立的三維空間模型，分析所述外浮頂儲罐的變形情況。

以下通過具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的外浮頂儲罐的變形監(jiān)測方法的具體過程。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的對在用外浮頂儲罐變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明的實(shí)施例中，以20萬方大型外浮頂原油儲罐1為例，該儲罐為大型薄壁圓筒體，通過混凝土環(huán)墻置放于地面。儲罐幾何結(jié)構(gòu)具有回轉(zhuǎn)體的軸對稱特性，直徑110m，罐壁高度24m，浮頂2隨收發(fā)作業(yè)與罐內(nèi)液位高低上下浮動。

本實(shí)施的方法可以對在用的外浮頂儲罐的變形進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，其具體過程為：

1、確定基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)點(diǎn)位

收集儲罐設(shè)計(jì)資料、儲罐周邊環(huán)境資料以及歷史維修資料，實(shí)地選定基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位；要求基準(zhǔn)點(diǎn)的位置應(yīng)遠(yuǎn)離儲罐區(qū)域，在整個(gè)檢測期間應(yīng)具有穩(wěn)定性?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)至少設(shè)置2個(gè)，優(yōu)選3個(gè)；基準(zhǔn)點(diǎn)距儲罐距離至少為0.5d(d為儲罐直徑)，優(yōu)選d。具體地，如圖2 中，在距離儲罐220m的區(qū)域選定3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)3。

2、控制網(wǎng)布設(shè)

(1)在每個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)3設(shè)置固定墩，固定墩上安裝強(qiáng)制歸心裝置。

(2)在外浮頂儲罐罐壁頂部設(shè)置控制點(diǎn)4，控制點(diǎn)4采用有強(qiáng)制歸心裝置的固定結(jié)構(gòu)；強(qiáng)制歸心裝置通過固定結(jié)構(gòu)可固定于浮頂罐結(jié)構(gòu)骨架體上；每個(gè)控制點(diǎn)應(yīng)至少能觀測兩個(gè)及以上的基準(zhǔn)點(diǎn)。

(3)為防止出現(xiàn)危險(xiǎn)圓，控制點(diǎn)位與基準(zhǔn)點(diǎn)所構(gòu)成三角形各內(nèi)角值不宜過小；

(4)在外浮頂儲罐1的浮頂2布設(shè)第一測量點(diǎn)5，在第一測量點(diǎn)5布設(shè)可移動式掃描測量架，測量架上帶有固定裝置8，用于安置測量定位裝置7；同時(shí)可將激光掃描儀固定在測量架上；第一測量點(diǎn)5可選在浮頂表面任意位置，優(yōu)選浮頂正中心。

(5)根據(jù)外浮頂儲罐浮頂表面情況，選擇布設(shè)其他測量點(diǎn)位6；測量點(diǎn)位6選取以所有測量點(diǎn)位可通視浮頂和儲罐內(nèi)壁所有形貌為準(zhǔn)，并且三維激光掃描儀應(yīng)在有效范圍內(nèi)盡可能多的獲取罐體特征。

3、坐標(biāo)傳遞測量

(1)對每個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)3利用高精度GPS測量儀10進(jìn)行高精度大地坐標(biāo)測量，并以此建立大地坐標(biāo)系；也可以利用基準(zhǔn)點(diǎn)相對位置關(guān)系建立獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。

(2)在基準(zhǔn)點(diǎn)3的固定墩的強(qiáng)制歸心裝置上設(shè)置反射棱鏡，也可在強(qiáng)制歸心裝置上設(shè)置球形標(biāo)靶，并在球形標(biāo)靶上粘貼反射貼片。

(3)在控制點(diǎn)4固定樁的強(qiáng)制歸心裝置上布設(shè)全站儀11，測量時(shí)應(yīng)嚴(yán)格整平氣泡。

(4)在儲罐浮頂控制點(diǎn)4掃描測量點(diǎn)5上安置的定位裝置7。

(5)利用全站儀11和已建立的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的基準(zhǔn)點(diǎn)，采用全圓測回法測量控制點(diǎn)位和基準(zhǔn)點(diǎn)位方位角和邊長，并利用后方交會法解算控制點(diǎn)位在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下坐標(biāo)。

(6)利用全站儀和測量點(diǎn)的定位裝置，采用雙站極坐標(biāo)法測量儲罐浮頂?shù)谝粧呙铚y量點(diǎn)5在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下坐標(biāo)。

(7)觀測結(jié)束后，進(jìn)行平差計(jì)算，并對結(jié)果進(jìn)行精度評定；如果滿足要求，可進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的現(xiàn)場三維激光掃描，如果不滿足要求，應(yīng)調(diào)整控制點(diǎn)位重新測量。

4、三維激光掃描

(1)基于確定的第一測量點(diǎn)位置5，選擇其他掃描測量點(diǎn)6；選擇位置要求通視條件好，可以使得三維激光掃描儀在有效范圍內(nèi)盡可能多的獲取罐體的特征，提高測量效率，并減少后期數(shù)據(jù)處理誤差。

(2)確定測量點(diǎn)位置后，相鄰兩站點(diǎn)之間布設(shè)一組掃描標(biāo)靶組9，該掃描標(biāo)靶組具有不少于3個(gè)可清晰識別的標(biāo)靶點(diǎn)，優(yōu)選4個(gè)；標(biāo)靶點(diǎn)采用三維激光掃描儀專用標(biāo)靶球或標(biāo)靶點(diǎn)，優(yōu)選標(biāo)靶球；標(biāo)靶通過固定裝置固定于浮頂罐浮頂表面，并保持在測量過程中位置嚴(yán)格固定。

(3)對儲罐進(jìn)行發(fā)油作業(yè)后，罐內(nèi)油液位下降至最低，使得浮盤下降至最低許可液位時(shí)實(shí)施掃描作業(yè)；或者在使用儲罐時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測均可，但是此時(shí)測量的范圍只包括浮頂上方的儲罐內(nèi)壁，從而只能監(jiān)測儲罐的部分區(qū)域的變形情況。

(4)在第一測量點(diǎn)5布設(shè)移動式掃描測量架并架設(shè)三維激光掃描儀；對罐體進(jìn)行三維激光掃描，并存儲掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件；掃描時(shí)必須設(shè)置掃描儀水平。

(5)在其他掃描測量站點(diǎn)布設(shè)移動式掃描測量架并架設(shè)三維激光掃描儀，設(shè)置水平后對罐體進(jìn)行三維激光掃描，存儲掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件。

5、數(shù)據(jù)處理

使用處理器12，如具有數(shù)據(jù)處理功能的計(jì)算機(jī)對三維激光掃描儀測量點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理，并建立外浮頂儲罐的三維空間模型，識別儲罐變形情況，計(jì)算所述儲罐的關(guān)鍵幾何變形指標(biāo)并進(jìn)行安全狀況 評估。

(1)數(shù)據(jù)處理與拼接

對每個(gè)所述掃描測繪點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，去除其中的噪聲點(diǎn)后進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件拼接，得到外浮頂儲罐內(nèi)壁整體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件；數(shù)據(jù)文件拼接基于不同測量站點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件中公共的標(biāo)靶點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行。

具體通過以下方法進(jìn)行去噪：對明顯遠(yuǎn)離點(diǎn)云的、飄浮于點(diǎn)云上方的稀疏、離散的點(diǎn)，遠(yuǎn)離點(diǎn)云中心區(qū)、小而密集的點(diǎn)以及多余掃描的點(diǎn)進(jìn)行刪除。

(2)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與模型構(gòu)建

利用已建立坐標(biāo)系下第一掃描測量站點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)，將所述外浮頂儲罐內(nèi)壁和浮頂整體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件進(jìn)行坐標(biāo)解算，轉(zhuǎn)換得到已建立坐標(biāo)系下儲罐點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件；對已建立坐標(biāo)系下外浮頂儲罐點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件進(jìn)行三維空間建模，提取融合后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的罐體特征點(diǎn)和特征線，識別儲罐變形情況。

6、變形分析

對外浮頂儲罐三維空間模型進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，計(jì)算罐壁高度，對儲罐不同高度壁板進(jìn)行截面圓心擬合及切面處理計(jì)算罐壁內(nèi)半徑、局部凹凸變形值、橢圓度，并采用數(shù)據(jù)插值計(jì)算罐壁傾斜度和沉降量，從而得到外浮頂儲罐的罐壁凹凸、罐體橢圓變形和罐體傾斜沉降變形情況。具體如下：

(1)對外浮頂儲罐三維空間模型不同高度壁板采用截面圓心擬合和切面處理方法計(jì)算罐壁內(nèi)半徑、局部凹凸變形值、橢圓度。

(2)采用數(shù)據(jù)插值計(jì)算罐壁傾斜度和沉降量。

(3)基于以上計(jì)算的關(guān)鍵幾何變形指標(biāo)對外浮頂儲罐罐壁凹凸、罐體橢圓變形和罐體傾斜沉降變形情況進(jìn)行分析。

本發(fā)明的在用外浮頂儲罐實(shí)時(shí)變形監(jiān)測方法，可在大型外浮頂儲 罐在線工作狀態(tài)下實(shí)施，將全站儀測量技術(shù)與三維激光掃描技術(shù)結(jié)合起來，利用后方交會測量，以自由設(shè)站控制點(diǎn)和罐區(qū)外部穩(wěn)定區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)為已知點(diǎn)，并將基準(zhǔn)點(diǎn)的絕對坐標(biāo)系引入掃描儀，從而使掃描儀測量可以自由架站，所測罐體內(nèi)外部點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)，均是基于外部穩(wěn)定區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)的高精度數(shù)據(jù)，進(jìn)而真實(shí)描述外浮頂儲罐內(nèi)部的罐體結(jié)構(gòu)及形態(tài)特性，以快速、準(zhǔn)確地生成三維數(shù)據(jù)模型，得到外浮頂儲罐不同方位和角度的幾何參數(shù)值，針對外浮頂儲罐的罐壁凹凸、罐體橢圓變形和罐體傾斜沉降進(jìn)行快速、準(zhǔn)確測量，計(jì)算關(guān)鍵幾何變形指標(biāo)從而得到外浮頂儲罐變形情況，有效避免了傳統(tǒng)變形檢測手段基于點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變形分析造成的局部性和片面性，同時(shí)也避免了傳統(tǒng)停罐離線檢測的低工作效率和人力物力消耗。

以上具體實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的具體實(shí)施技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。