基于放样原理的特种罐内测法容量计量技术

　　液化天然气LNG(Liquefied NaturalGas)和液化石油气LPG(Liquefied Petroleum Gas)是能源交易的重要形式。特种罐就是用来存储LNG和LPG的容器,从形式上分为球形罐和立式罐,此处主要研究球形罐容量计量的相关问题。球形罐体主要采用钢结构,能够在特殊气压(最大可以达到20Mpa)和温度(最低可以达到-165℃)条件下正常工作,其容量一般大于100 m3。

　　随着中国经济的持续快速发展, LNG和LPG的交易量也在持续增加。如何实现对特种罐容量的快速和精确计量,已经成为能源交易中迫切需要解决的问题。特种罐容量计量目前主要采用围尺法、容量比较法、光学垂准线法、光学参比线法等方法。这些属于接触式测量,劳动强度大、效率低下,容量计量精度也很难进一步提高。

　　具有无合作目标测距功能的测量机器人具有自动化程度高、测量精度高等特点,在特种罐容量快速自动测量中有着广泛的应用前景。目前国内外一些单位已经有将全站仪成功用于油罐容量计量的尝试,取得了一些成果。但由于计算模型和算法上存在缺陷,全站仪测量效率并没有明显提高,并且在临界处会出现死循环情况。其原因是没有找到罐的设计坐标系。基于放样原理的特种罐容量计量技术将测量问题变成放样问题,测量效率高,获得的半径也更加准确。

　　1　测量机器人联机控制自动化

　　以TCRA1101为代表的智能全站仪具有马达驱动、自动目标识别(ATR)、锁定跟踪等功能,被誉为测量机器人。同时该系统还提供了基于Geo-COM进行联机开发的途径。GeoCOM的概念基于美国SUN公司的微系统远程程序访问RPC(Re-mote Procedure Call)协议。它以计算机为客户端,全站仪为服务端,通过RS232C接口实现点对点的通信。对于TCRA1101全站仪来说,进入Geo-COM在线控制模式后,作为计算机客户端的服务器,其面板操作按键除电源开关键外全部失效,全站仪的操作使用完全由计算机应用程序控制。通过GeoCOM,计算机客户端的应用程序可以在MS-W indows以及其他支持ASCII通信的平台上运行。

　　为了在VC开发环境中能成功调用GeoCOM的函数语句,需要把对应的动态链接库添加到工程中。对于TRCA1101全站仪来说,其对应的文件为GCOM107. dll、GCOM107. lib和COM_PUB.hpp等3个文件。在控制TRCA1101全站仪之前,首先把3个文件添加到VC工程中。在对应的类中调用GeoCOM函数时,需要将*. hpp头文件包含在该类中。全站仪和计算机的联机初始化过程基本上分为以下几个步骤。

　　1)使全站仪能够处理计算机的二进制信号

　　Result= COM_EnableSignOff(TRUE);

　　2)获取全站仪的当前状态

　　Result= COM_GetTPSState(eMode);