[發(fā)明專利]傾角和距離輪廓測(cè)量車輛

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980010261.2
• 申請(qǐng)日: 2019-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN111656131A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.帕特爾;F.阿卜杜拉蒂夫;B.帕羅特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號(hào): G01C7/04
• 分類號(hào): G01C7/04;G01C11/02;G05D1/02;G05D1/03;G01B11/24;G01B21/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 胡琪

本文公開了用于對(duì)表面進(jìn)行輪廓測(cè)量的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)和方法使用機(jī)器人車輛執(zhí)行輪廓測(cè)量。所述車輛可以包含驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、一個(gè)或多個(gè)車輪編碼器和一個(gè)或多個(gè)距離傳感器和/或慣性測(cè)量單元，所述一個(gè)或多個(gè)距離傳感器和/或慣性測(cè)量單元用于捕獲測(cè)量數(shù)據(jù)，如所述表面的斜率或所述機(jī)器人車輛相對(duì)于所述表面或重力矢量的角度。包含控制計(jì)算系統(tǒng)，所述控制計(jì)算系統(tǒng)具有一個(gè)或多個(gè)處理器，所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行存儲(chǔ)在軟件模塊中的指令以處理移動(dòng)數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，經(jīng)過處理的移動(dòng)數(shù)據(jù)確定在所述機(jī)器人車輛橫越所述表面時(shí)的不同時(shí)間和位置處所述表面的多個(gè)快照。組合這些快照以生成所述表面的輪廓。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于于2018年9月5日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)16/122,427和于2018年2月6日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/626,934，并且通過引用并入，所述美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)和所述美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入，如同在本文中整體闡述一樣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及用于對(duì)表面進(jìn)行輪廓測(cè)量的系統(tǒng)和方法。具體地，本發(fā)明涉及車輛以非破壞性方式對(duì)表面進(jìn)行輪廓測(cè)量和測(cè)量。

背景技術(shù)

在油氣行業(yè)中，用于原油和精煉產(chǎn)品的儲(chǔ)罐在烴供應(yīng)鏈中起著關(guān)鍵作用。在將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到罐和/或從所述罐轉(zhuǎn)移產(chǎn)品時(shí)，了解這些儲(chǔ)存單元的準(zhǔn)確容積起著至關(guān)重要的作用。由于外部和內(nèi)部條件(即，溫度)的變化和老化并且還由于液體產(chǎn)品的重量(即，靜水壓力)，罐容積可能發(fā)生多達(dá)+/-0.2％的變化。就250,000桶儲(chǔ)罐而言，這種變化將導(dǎo)致+/-500桶容積的容積變化。

由于石油烴的高價(jià)值，因此對(duì)儲(chǔ)罐的校正有強(qiáng)制性要求。必須對(duì)用于儲(chǔ)存交接(custody transfer)的儲(chǔ)罐進(jìn)行校正，使得非常準(zhǔn)確地了解所轉(zhuǎn)移的容積(例如，誤差小于0.1％)。執(zhí)行此操作的最常用技術(shù)是：手動(dòng)捆扎(manual strapping)(API MPMS 2.2A)；光學(xué)技術(shù)(光學(xué)參考線方法ORLM-API第2.2B章(Optical Reference Line Method ORLM–APIChapter 2.2B)、光學(xué)三角測(cè)量法(OTM)-API第2.2C章(Optical Triangulation Method(OTM)–API Chapter2.2C)、電子光學(xué)測(cè)距法(EODR)-API第2.2D章(Electro-OpticalDistance Ranging Method(EODR)–API Chapter 2.2D))和液體校正(API標(biāo)準(zhǔn)2555)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些測(cè)量會(huì)產(chǎn)生誤差并且具有其它缺陷。在一些情況下，前述測(cè)試技術(shù)需要罐停機(jī)時(shí)間(例如，清空罐或以其它方式暫時(shí)停止罐操作)，這為所引起的損失帶來了另外的成本。此外，許多前述測(cè)試技術(shù)具有侵入性，因?yàn)槠湫枰M(jìn)入罐的內(nèi)部容積，并且還可能具有破壞性。

用于罐校正的現(xiàn)有方法存在顯著缺點(diǎn)。例如，使用當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行校正可能耗費(fèi)1-2天的工作。因此，很少對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行校正，從而導(dǎo)致儲(chǔ)存在罐內(nèi)或轉(zhuǎn)移到罐和從所述罐轉(zhuǎn)移的實(shí)際容積的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，這可能產(chǎn)生很高的費(fèi)用。例如，校正之間的傳統(tǒng)時(shí)間段可能介于五年與十五年之間。

所需要的是用于對(duì)表面進(jìn)行輪廓測(cè)量和檢查以用于檢查、校準(zhǔn)和構(gòu)造任務(wù)的系統(tǒng)和方法。另外，需要的是解決與使用現(xiàn)有系統(tǒng)執(zhí)行校正的效率相關(guān)的限制的用于校正儲(chǔ)罐容積的系統(tǒng)和方法。更具體地，需要的是可以以相對(duì)快速、低成本且非侵入性的方式進(jìn)行部署和操作的用于精確執(zhí)行罐校正的系統(tǒng)和方法。還需要的是可以快速且按需部署并且因此有助于更頻繁地(例如，每天或在每次灌裝時(shí))檢測(cè)罐容積的變化的系統(tǒng)。

正是關(guān)于這些和其它考慮因素而呈現(xiàn)了本文所公開的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)廣泛方面，提供了用于生成表面的輪廓的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，使用機(jī)器人車輛來實(shí)現(xiàn)此輪廓測(cè)量。