Büyük Depolama Tankı Hacmi Hesaplaması - Slam100

Ulusal ekonominin hızlı gelişmesiyle birlikte, depolama tanklarının sayısı sürekli artmakta ve petrol ve doğalgaz kaynakları ile kimyasal madde depolaması için temel bir ekipman haline gelmektedir. Aynı zamanda, depolama tankları da daha büyük boyutlara doğru gelişmekte olup, bu durum depolama ve taşıma projelerinde tank hacmi ölçümü için daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır. Şu anda, yurt içinde ve yurt dışında yaygın olarak kullanılan ölçüm yöntemleri arasında çevre yöntemi, optik referans çizgisi yöntemi, kılavuz raylı optik ölçüm yöntemi ve üç boyutlu lazer tarama ölçüm yöntemi bulunmaktadır. İstasyon tarayıcı gibi cihazlar yüksek hassasiyet, yüksek yoğunluk ve uzun mesafeli ölçüm avantajlarına sahip olmakla birlikte, düşük verimlilik, sık istasyon değiştirme ve ofiste çok fazla ekleme gibi sorunları da vardır.

Mobil el tipi 3D lazer tarayıcıların hızlı gelişimiyle birlikte, depolama tanklarının zengin mekansal bilgilerini elde etmek için yeni bir teknik araç ve yöntem sağlanmıştır. Bu yöntem, sık istasyon değişikliklerine gerek kalmadan sürekli 3D mekansal nokta bulutu haritaları oluşturmak için SLAM algoritmalarına dayanmaktadır. Editör, büyük bir çiftlikteki dikey depolama tankını örnek alarak, SLAM100'ün depolama tankı hacminin hesaplamasını nasıl hızlı bir şekilde tamamladığını tanıtacaktır.

Yönetim seviyesini iyileştirmek ve yem kontrolünün dinamik ve hassas bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için, büyük ölçekli bir yetiştirme çiftliğinin yem tankının içindeki boş hacmi zamanında tespit etmesi ve yem üretimi ve dağıtım planları için karar verme desteği sağlaması gerekir. Tankın yüksekliği yaklaşık 22 metre, çapı yaklaşık 10 metre, üst ve alt kısımları koni, orta kısmı ise silindir şeklindedir.

SLAM100'ün maksimum mesafe ölçümü (120 m), tankın altından üstüne kadar olan maksimum mesafeyi (yaklaşık 22 m) kapsayabilir ve tarayıcı, tankın üst kısmında tankın içindeki tam görünüm nokta bulutunu elde edebilir. SLAM100'ün tankın dışında gereksiz veri taramasını ve sonraki nokta bulutu işlemesine gereksiz iş yükü getirmesini önlemek için, SLAM100'ün tarama işlemi (başlatma, başlatma, tarama ve kapatma) tamamen tankın içinde gerçekleştirilir. Bir tankın taranması yaklaşık 5 dakika sürer ve toplamda 3 tank taranır.

Tankın içi pürüzsüz ve belirgin özelliklere sahip değil. Zayıf özelliklere ve dokulara sahip bir sahne olup, nokta bulutu eşleştirmesi için büyük zorluklar yaratmaktadır. Endüstriyel sınıf SLAM algoritması ve sıkı eşleştirme eşiği yardımıyla eşleştirme hatası azaltılmış ve nokta bulutu çözümü tamamlanmıştır. Nokta bulutu sonuçları hem yüksek hassasiyetli hem de yüksek doğrulukludur. Nokta bulutu yoğunluğu homojen, yüzey düz ve gürültüsüz olup kalınlığı yaklaşık 1,2 cm'dir. Bu, nokta bulutu paketlemesinin daha iyi ve daha doğru bir tank modeli elde etmesine yardımcı olur ve ayrıca model düzeltme ve gürültü giderme için gereken işlem sürelerini azaltır. Tek bir tank nokta bulutunun çözümü yaklaşık 10 dakika sürer.

Tank modelinin kapsülleme etkisini iyileştirmek ve model optimizasyonunu hızlandırmak için, nokta bulutunun özellik şeklinin bütünlüğünün sağlanması koşuluyla nokta bulutu basitleştirilebilir. Üç yaygın örnekleme yönteminin (mekansal mesafe inceltme, voksel inceltme ve rastgele örnekleme) etkileri karşılaştırılıp analiz edildikten sonra, nokta bulutunu basitleştirmek için mekansal mesafe örnekleme yöntemi seçilmiştir. Çoklu parametre ayarlamalarından sonra, örnekleme mesafesi nihayet 0,05 m olarak belirlenmiştir. Orijinal nokta bulutu verisi 626.6854 nokta içerirken, örneklenmiş nokta bulutu verisi 169.190 nokta içermektedir.

Eksiksiz nokta bulutu verileri, tank modeli kapsüllemesi için faydalıdır ve modeldeki güvenlik açıklarını azaltır. Tankın üst kısmında bir açıklık bulunduğundan, çevresindeki nokta bulutu verilerine göre yüzey uyumu gerçekleştirilebilir ve modeldeki boşlukları ortadan kaldırmak için tank bir bütün olarak paketlenebilir. Tek bir tank modelinin paketlenmesi yaklaşık 20 dakika sürer.

Tank hacimlerini hesaplamak için analiz araçları kullanılmıştır. Üç tankın hacimleri sırasıyla 1383,62 m³, 1387,98 m³ ve 1396,94 m³'tür. Sahibiyle görüşüldükten sonra, tankın boş hacmi 1400 m³ olarak belirlenmiştir. Saha incelemesi sırasında tankın dibinde az miktarda artık yem bulunduğu için, hesaplama sonuçlarının tümü 1400 m³'ten azdır ve bu da gerçek durumla uyumludur.

SLAM100, büyük tankların hacim ölçümünde yüksek verimlilik ve doğruluk avantajlarına sahiptir. Geleneksel ölçüm yöntemlerinin tek nokta elde etme kısıtlamalarını ve eksikliklerini aşar, istasyon tarayıcılarının sık istasyon değiştirme ve veri birleştirme sorunlarını ortadan kaldırır ve hızlı dijital üç boyutlu tank taraması gerçekleştirebilir. Nokta bulutu sonuçları yüksek hassasiyete ve eksiksiz yapıya sahiptir. Nokta bulutu paketlemesi sayesinde tank gövdesinin 1:1 oranında yeniden üretimi gerçekleştirilebilir ve tank gövdesinin hacmi doğru bir şekilde hesaplanabilir.