[发明专利]大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统及方法

权利要求书

1.大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，包括储罐结构变形检测模块，储罐几何结构数据分析模块和储罐结构变形适用性评价模块；

所述储罐结构变形检测模块包括：

三维激光扫描单元，用于扫描所述待测储罐的表面和所述标靶组，得到所述待测储罐表面的储罐点云数据和所述标靶组中标靶的标靶点云数据；

数据处理单元，用于根据三维激光扫描单元测量数据，生成所述待测储罐的几何变形指标数据；

所述储罐几何结构数据分析模块用以对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模，并对储罐结构变形关键指标量分析计算；

所述储罐结构变形适用性评价模块用于根据立式储罐几何变形指标数据及安全阈值条件评断储罐是否满足安全运行要求。

2.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于：所述三维激光扫描单元包括至少三个三维激光扫描点位和三组标靶组，其中，扫描区域相交的任意两个三维激光扫描点位的扫描仪能扫描到至少一个相同的标靶组；

所述标靶组包括至少三个标靶，所述标靶布设于待检测储罐表面；标靶组中至少有三个标靶不排布在同一条直线上。

3.根据权利要求2所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于：所述三维激光扫描单元还包括扫描测绘桩；扫描测绘桩至少为三个，并沿待测储罐四周环向排布，三维激光扫描仪扫描工作时固定在扫描测绘桩上。

4.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：

数据存储子单元，用于存储所述三维激光扫描单元测量的所述储罐点云数据、标靶组中标靶点云数据；

去噪拼接子单元，用于去除储罐点云数据中的噪声点，根据特征标靶组中标靶的标靶点云数据对去除噪声点的储罐点云数据进行拼接，得到待测储罐整体的点云数据文件；

坐标转换子单元，用于三维激光扫描仪坐标和储罐点云数据文件进行坐标转换，得到统一坐标系下的点云数据文件；

其中的特征标靶组为扫描区域相交的任意两个三维激光扫描仪均能扫描到的相同的标靶组。

5.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，所述储罐几何结构数据分析模块包括：

三维建模单元，用于根据所述基准点坐标系下的点云数据文件建立待测储罐的三维模型；

关键指标计算单元，用于根据统一坐标系下待测储罐三维模型，计算立式储罐关键几何变形指标数据；

所述几何变形指标包括罐壁高度、罐壁局部凹凸变形值、椭圆度、罐壁倾斜度和整体沉降量。

6.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，所述储罐结构变形适用性评价模块包括：

储罐结构变形评价单元，用于对储罐基础变形、罐壁垂直度和圆柱度、凹凸度、量油管和导向管变形、固定顶支撑柱进行变形评价；

储罐强度评价单元，用于对储罐开展基于结构应力分析的评价。

7.大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法，其特征在于，该评估方法如下：

S1，储罐结构变形检测，具体包括：

S11，控制网布设与观测；

S12，扫描站布测；

S13，标靶布测；

S14，点云数据采集；

S15，数据检查；

S2，储罐几何结构数据分析，具体包括：

S21，点云数据配准；

S22，坐标系转换与建模；

S23，储罐结构变形关键指标量分析计算；

S3，储罐结构变形适用性评价，具体包括：

S31，基于变形的评价；

S32，基于应力的评价。