基于激光断层扫描的加油站埋地油罐容积检测方法的研究.pdf

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1、第23卷第2期2010年3月机电产品开发与纠新Development＆InnovationofMacMnery＆ElectricalProductsV01．23，No．2Mar．。2010文章编号：1002—6673(2010)02—139-03基于激光断层扫描的加油站埋地油罐容积检测方法的研究董玉涛，吴伟才(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)摘要：税收部门在加强加油站库存环节征税管理时，需要测量埋地油罐的容积。为此设计了一种基于激光分层扫描的检测方法。仪器采用激光传感器测距、光电编码器测角。由工控机控

2、制测量过程实现等弦长测量路径，采用B样条曲线插值加密数据点，利用梯形公式计算断层面积，再求体积，自动生成客积表。该测量方法自动化程度高，测量周期短，能够减少了对加油站停业的时间，同时减轻测量的工作强度。关键词：埋地油罐；容积；B样条；插值；测量中图分类号：TM93文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010。02．059StudyonVolumeMeasurementofunderGroundTankintheGasStationBasedonScanningLaserTomogr

3、aphyDONGYu-T∞，WUWei-C反(WuhanUniversityofTechnology．WuhanHubei430070，China)Abstract：InordertOstrengthenthemanagementoftaxationingasstationinventorylinks。thetaxauthoritiesneedtOmeaSurethevolumeofundergroundoiltank．Afasttestequipmentbasedonlaserscanningintomograph

4、yisdesigned．Ituselasermeasufingdistance，photoelectricencodermeasuringtheangle，theindustrialcontrolcomputerprocesstOachieveinvariablechordlengthinmeasurementpath。useB—sphnecurveinterpolationencrypteddatapoints，calculatetomographyareabytrapezoidformula，thencalcul

5、atevolume，automaticallygeneratevolumetables．Thespeedofauto—detectmeasurementmethodisfasterthantraditionalmethods，therebyreducingthemeasuredintensityofwork，reducingtheimpactofnormalbusinessonthestation，Keywords：undergroundoiltank；volume；B—sphne；interpolation；mea

6、surement0引言汽车加油站埋地油罐的容积表对于油品管理和税额确定具有重要意义。为了防止汽车加油站偷税漏税，税务部门正逐渐由传统的在销售环节采用税控加油机确定税额转变到在采购、库存、销售这3个环节同时稽查以确定税额。在库存环节，税收管理员按月测量罐内油品高度、温度、密度．通过容积表计算库存油品质量。这个容积表由技术监督局按照有关的国家法规和标准来测量。对此．本文在几何法测量容积的基础上提出了激光断层扫描的方法．设计了仪器的电气和机械结构，推导了规划测量路径的控制公式，给出了在后期数据处理中的面积和体积计算公式。1

7、测量方法1．1激光断层扫描法如图1(a)所示中断层扫描测量时，将油罐在高度上收稿日期：2010一01一”作者简介：董玉涛(1981一)，男，河北博野人，硕士研究生。从事机械设计及理论研究。自动分为N个断层。如图1(b)所示当激光测距传感器置于高为z。(n=0，l，2，3j⋯N)的层面内靠近(但非必须)对称中心的一点，旋转一周的同时扫描其到油罐内壁的距离Rh(i：o，1，2，3，⋯)，并同步获取测距传感器对应的转角eh(i=0，1，2，3，⋯)，从而得到第n断层内第i个测量点(i，n)的数据(Ri。，0∽Z。)。由顶到

8、底在不同的断层上重复这一测量过程．就得到油罐的全部分层测量数据。r1．2仪器的结构(1)电气结构。(b)图1断层扫描原理描层第i个羽量点考虑到仪器的便携性及系统的稳定性、扩展性．采用便携式工控机控制测量过程。工控机通过PCI总线上的运动控制卡发送位置指令信号至放大器驱动步进电机。步进电机I调整激光传感器到不同高度的层面．由齿轮轴的光电编码器I测