基于激光分層掃描的埋地油罐容積檢定系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車數(shù)量逐年增長(zhǎng)，帶動(dòng)汽車加油站行業(yè)走向繁榮。但是，該行業(yè)稅負(fù)逐年下降，造成國(guó)家稅款流失嚴(yán)重。
　　 在實(shí)施燃油稅改革后，為了堵住加油站行業(yè)稅收管理的漏洞，國(guó)家稅務(wù)局對(duì)此提出改變?cè)阡N售環(huán)節(jié)安裝稅控加油機(jī)的傳統(tǒng)的單一監(jiān)管方法，要求在進(jìn)貨、庫(kù)存、銷售三個(gè)環(huán)節(jié)同時(shí)加強(qiáng)稅收監(jiān)管，并研發(fā)了相應(yīng)的監(jiān)管系統(tǒng)。監(jiān)管系統(tǒng)在測(cè)量庫(kù)存油品的高度后計(jì)算體積時(shí)需要使用油罐的容積表。由于使用過程中地基的下沉，埋地油罐

2、會(huì)發(fā)生傾斜。同時(shí)，在地下水浮力和覆土壓力的擠壓下以及內(nèi)部油品壓力的不均衡作用下，油罐的橫半徑會(huì)變大，豎半徑會(huì)變小。因此油罐在達(dá)到檢定周期后必須重新檢定。埋地油罐的檢定一直是容積測(cè)量的一個(gè)難點(diǎn)。
　　 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，技術(shù)監(jiān)督局檢定埋地油罐的方法應(yīng)為手工法。但此方法測(cè)量作業(yè)任務(wù)繁重，環(huán)境惡劣，耗時(shí)多，測(cè)量周期長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重影響加油站的正常營(yíng)業(yè)。因此，常常采用人工標(biāo)定法，改善了作業(yè)環(huán)境，仍存在任務(wù)繁重、耗時(shí)多、測(cè)量結(jié)果

3、不確定度難以保證等問題。
　　 本文在幾何法測(cè)量容積的基礎(chǔ)上，分析了其它種類油罐的測(cè)量方法，提出了激光分層掃描的測(cè)量方法。測(cè)控系統(tǒng)主要由PC機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、步進(jìn)電機(jī)、探頭、光電編碼器、激光測(cè)距傳感器等組成。分層掃描測(cè)量時(shí)，PC機(jī)采用Z軸步距算法在油罐高度上分為若干個(gè)掃描層，激光測(cè)距傳感器在探頭機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下將由上到下依次置于層面內(nèi)并勻速旋轉(zhuǎn)。PC機(jī)采用測(cè)點(diǎn)布置算法，自動(dòng)計(jì)算出合適的轉(zhuǎn)角位置作為采樣點(diǎn)，到達(dá)采樣點(diǎn)時(shí)采集增量式光電編碼

4、器的轉(zhuǎn)角值和激光測(cè)距傳感器的距離值。
　　 對(duì)于掃描線經(jīng)采樣后獲取離散的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，本文采用了先插值三次樣條曲線，再將插值曲線作為積分函數(shù)在理論上推導(dǎo)其原函數(shù)，可以增加計(jì)算的精度，減少計(jì)算量。三次樣條的系數(shù)采用追趕法求解三對(duì)角線矩陣獲得。本文采用了液位高度和體積插值樣條的系數(shù)作為容積表中數(shù)據(jù)保存在務(wù)器中，減少了數(shù)據(jù)量，提高了后續(xù)體積的計(jì)算精度。
　　 該油罐檢定方法自動(dòng)化程度高，測(cè)量速度快，儀器操作簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)處理沒有人工誤