徕卡RTC360在铁路罐车计量中的应用
发布日期：2020-04-22
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作者：z
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一、背景概括
铁路罐车是铁道上用于装运气、液、粉等货物的主要专用车型，主要是横卧圆筒形，也有立置简形、槽形、漏斗形。它不仅承担着全国大部分液体产品的运输，同时又是一种工作计量器具，根据《计量法》的要求，国家质量监督检验检疫总局将其列入了《中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录》，所以必须周期性强制检定。
图1 铁路罐车示意
2018年新修订的检定规程已将三维激光扫描法列为铁路罐车容积检定两种主要办法之一，为了测试徕卡RTC360容量计量方案在铁路罐车计量中的测量精度、便利性、适用性等，某单位进行了实测验证。
二、实例测试
1、作业准备：
倒置脚架、徕卡RTC360三维激光扫描仪、Cyclone Field360App
2、扫描仪架设:
在计量口上沿架设倒置脚架，将徕卡RTC360稳定倒置悬挂脚架上，并调整高度使扫描仪中心位于计量口下沿0.2m处。以便全面获取罐体内表面点云数据。
3、扫描获取数据：
智能手机上的Cyclone Field360 App控制RTC360扫描作业,通过Wifi与徕卡RTC360实现数据连接，为了检测徕卡RTC360稳定性和重复性，和容量计量方案的适用性，对两个不同型号的油罐各扫描10次，以保证测试结果合理可信。
图2 徕卡RTC360倒置在计量口
图3 手机端查看点云数据
相比常规的三维激光扫描仪，徕卡RTC360具有更多优势：
1）徕卡RTC360每秒可扫描200万点，单次扫描仅需26秒，是作业效率最高的三维激光扫描仪；
2）智能手机App—Cyclone Field360可实现远程操作，让操作更方便，可实时浏览扫描成果，现场实时查看，相比电脑端网页操作更加方便、稳定、流畅；
3）徕卡RTC360在-5℃至+40℃的温度内可正常开机、正常作业，具有更高的环境适应性和防护性能。
4、数据处理
通过Cyclone进行点云预处理。在Cyclone软件中测量油罐检尺点的高程，然后将点云输出为XYZ格式。
图4 测量标定板高程
图5 导出点云
5、容积计量
根据罐体点云，在专用计量软件中计算容积计量结果，输出容积。
三、实验结果
以1号罐采集数据的重复性分析结果为例：



通过计算,设备的重复性3.16＜5，为合格。
设备的稳定性测试，是对扫描数据的三个结果进行容积计算，如下：



测试结果中的示值误差在允许范围50L内，测试结果为合格。
四、总结
此次测试验证了徕卡RTC360三维激光扫描仪完全能满足铁路罐车容量计量规范中对重复性及稳定性的高精度、高标准要求，体现了以下应用优势：
1)一个背包可装载全套外业设备，方便携带，工作人员攀爬扶梯安全有保障；
2)智能手机App遥控，可实时浏览扫描成果，操作更方便；
3)全封闭镜头设计，不易损坏和沾污，而且易于保养清洁，降低维修成本；
4)2个工业级USB3.0 SSD闪存，可插拔U盘设计，扫描数据无需拷贝直接存储在U盘中，插入电脑后直接导入后处理软件，传输无需等待。
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