大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申請書--孟德文

1、項(xiàng)目編號大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申請書項(xiàng)目名稱 大型浮頂油罐浮頂泄漏與液位自動監(jiān)控裝置項(xiàng)目主持人 李萬莉 聯(lián)系電話所在學(xué)院 儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院學(xué) 號 專業(yè)班級 儲運(yùn) 11-4指導(dǎo)教師 李玉坤申請日期 2013 年 3 月 26 日起止年月 2013年 3 月至 2014年 3月教務(wù)處制2013 年 3 月填寫說明1、本申請書所列各項(xiàng)內(nèi)容均須實(shí)事求是，認(rèn)真填寫，表達(dá)嚴(yán)謹(jǐn)，簡明扼要。2、申請人可以是個(gè)人，也可也是創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)， “項(xiàng)目編號”不填。3、本申請書為 A4 紙雙面打印，左側(cè)裝訂成冊。可網(wǎng)上下載、自行 復(fù)印或加頁，但格式、內(nèi)容、大小均須與原件一致。4、主持人所在學(xué)院認(rèn)真審核 , 經(jīng)初

2、評和答辯，簽署意見后，由學(xué) 院統(tǒng)一將申請書（一式 3 份）報(bào)送教務(wù)處。承諾書我保證填報(bào)內(nèi)容的真實(shí)性， 不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。 如果獲得資助， 我與本項(xiàng)目組成員將嚴(yán)格遵守學(xué)校的有關(guān)規(guī)定，并按計(jì)劃認(rèn)真開展研 究工作，在項(xiàng)目研究過程中或結(jié)束時(shí)，接受學(xué)校對本項(xiàng)目的中期檢查 和結(jié)題驗(yàn)收，并按時(shí)提交工作總結(jié)和結(jié)題報(bào)告。負(fù)責(zé)人（簽名） ：李萬莉成員（簽名）：孟德文 張瀟瀟 韓建偉、基本情況項(xiàng)目 名稱大型浮頂油罐浮頂泄漏與液位自動監(jiān)控裝置題目 來源自擬 教師科研 其他所屬 學(xué)科油氣儲運(yùn)學(xué)科主要預(yù) 期成果起止年月2013 年 3 月至 2014 年 3 月研究 方向理工主持人 姓名李萬莉性別女手機(jī)指導(dǎo) 教師李玉坤

3、職稱郵箱手機(jī)主持人曾經(jīng)參與 科研的情況暫無指導(dǎo)教師對本項(xiàng)目的支持情況作為指導(dǎo)教師，已經(jīng)多年從事儲罐方面的研究，有較深入的研究經(jīng)歷， 本項(xiàng)目目前已經(jīng)進(jìn)行了資料調(diào)研，現(xiàn)場調(diào)研和現(xiàn)場調(diào)研，已有積累，能 夠?yàn)樵擁?xiàng)目提供支持。項(xiàng)目 組主 要成 員姓名學(xué)號所在學(xué)院專業(yè)班級聯(lián)系電話郵箱項(xiàng)目中分工孟德 文儲運(yùn)與建 筑工程學(xué) 院儲運(yùn)答辯張瀟 瀟儲運(yùn)與建 筑工程學(xué) 院儲運(yùn)設(shè)計(jì)韓建 偉儲運(yùn)與建 筑工程學(xué) 院儲運(yùn)采購 制作模型項(xiàng)目 簡介大型外浮頂儲罐運(yùn)營管理中， 液位的測量和浮頂維護(hù)與檢漏是外浮頂儲罐運(yùn)營中的重要工作。目前，常用的油罐油位檢測方法有直讀法，浮力法，靜壓法，電容法， 超聲波法，微波法，磁致伸縮油位計(jì)，外

4、側(cè)油位計(jì)等。其中超聲波法，微波法，等測 量準(zhǔn)確，精度高，但是其設(shè)計(jì)復(fù)雜，硬件要求較高，數(shù)據(jù)處理過程復(fù)雜；直讀法，浮 力法，靜壓法，電容法等雖然設(shè)計(jì)要求簡單，但是其測量精度低。針對于現(xiàn)階段的油罐液面高度的測量以及浮頂泄漏情況觀測都需人工檢查而帶 來的不便，研究能夠進(jìn)行自動化監(jiān)測的裝控設(shè)備， 本次研究的油品液位及浮頂漏失自 動化檢測裝置采用激光測距的方式， 通過對測得數(shù)據(jù)的分析， 得出液面高度以及浮頂 是否漏油的結(jié)論。通過分布在浮頂上的多個(gè)反光鏡，激光測距，監(jiān)測液位高度，最后 數(shù)據(jù)分析判斷油品液位及浮艙是否出現(xiàn)泄露的狀況。立項(xiàng)依據(jù)（可加頁）目前，較實(shí)用的油罐油位檢測方法有直讀法， 浮力法，靜壓法，

5、 電容法，超聲波法， 微波法，磁致伸縮油位計(jì)，外側(cè)油位計(jì)等。其中超聲波法，微波法，等測量準(zhǔn)確，精度 高，但是其設(shè)計(jì)復(fù)雜，硬件要求較高，數(shù)據(jù)處理過程復(fù)雜；直讀法，浮力法，靜壓法， 電容法等雖然設(shè)計(jì)要求簡單，但是其測量精度低。目前，對于浮艙漏油檢測無較為實(shí)用的方法。浮艙漏油前后，浮頂變形傾斜程度不 同，可利用半導(dǎo)體激光技術(shù)對其進(jìn)行分析計(jì)算從而確定漏油艙室位置。浮艙在風(fēng)力狀況下形成一定范圍的震動，對于此項(xiàng)數(shù)據(jù)已有準(zhǔn)確的學(xué)術(shù)研究數(shù)據(jù)， 將風(fēng)力檢測裝置同激光檢測裝置相結(jié)合，由激光測位技術(shù)可得液位高度，由液位高度真 實(shí)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析可知傾斜程度，從而確定漏油艙室位置。近年來，由于半導(dǎo)體激光技術(shù)

6、，光柵技術(shù)和光纖通訊技術(shù)的發(fā)展為易燃易爆環(huán)境下 的液位檢測提供了很好的測試手段和抗電磁干擾能力。半導(dǎo)體激光技術(shù)具有精度高，調(diào) 制方便和光特性優(yōu)良等特點(diǎn)，從而成為理想的探測光源。線陣 CCD是一種專用傳感器， 廣泛應(yīng)用于數(shù)字化位移測量領(lǐng)域。 1970 年，可在室溫下連續(xù)工作的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激 光器研制成功， 為光纖通訊提供了可實(shí)用化的光源。 20 世紀(jì)，半導(dǎo)體激光器已廣泛應(yīng)用 于各個(gè)領(lǐng)域，成為如今測量領(lǐng)域的重要趨勢?，F(xiàn)階段國內(nèi)浮頂罐設(shè)計(jì)中對于油位檢測問題， 一定時(shí)間需工作人員在罐頂進(jìn)行油位 讀數(shù)，同時(shí)，浮艙漏油情況仍需人為對各個(gè)浮艙進(jìn)行查看， 致使工作量加大， 步驟繁瑣， 誤差較大， 消耗大量

7、的人力資源。 應(yīng)現(xiàn)如今儲油罐設(shè)計(jì)日趨于自動化， 人性化，數(shù)字化， 智能化，中石油公司現(xiàn)有意向?qū)τ诮鉀Q浮頂罐油位檢測裝置及浮艙漏油裝置進(jìn)行發(fā)明立 項(xiàng)并且廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造，本創(chuàng)新公開一種大型儲油罐精密油位測量裝置，同時(shí)可以 檢測浮頂各艙室內(nèi)漏油狀況。（一）研究目的解決目前對于儲罐油位檢測困難問題，以及浮頂是否發(fā)生泄漏與大致泄漏位置 的具體監(jiān)測。（二）研究內(nèi)容通過激光測距裝置對大型儲罐液位進(jìn)行檢測，同時(shí)對浮頂?shù)陌踩珷顩r進(jìn)行實(shí)時(shí) 監(jiān)控。（三）國、內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)目前國內(nèi)外有利用超聲波及虛擬儀器進(jìn)行液位監(jiān)測的研究，需要從復(fù)雜嘈雜的 背景中提取不失真的信號，普通的微處理器還無法達(dá)到這一水平，所以要

8、實(shí)現(xiàn)還需 要較長一段時(shí)間（四）創(chuàng)新點(diǎn)與項(xiàng)目特色油品液位及浮頂泄露狀況自動化檢測裝置本著節(jié)約人力的原則，朝著數(shù)字化、 智能化、自動化、人性化發(fā)展。它通過分布在浮頂上的多個(gè)反光鏡，激光測距，監(jiān) 測液位高度，最后數(shù)據(jù)分析判斷油品液位及浮頂泄露狀況。我們可以從以下幾個(gè)方 面剖析它的特色及創(chuàng)新之處：1. 相對準(zhǔn)確的液位監(jiān)測。通過讀取防旋立柱上的刻度確定液位，由于液體表面晃動， 防旋立柱處的液面高度不能準(zhǔn)確代表整個(gè)油罐的液面高度，檢測裝置通過分析多組 數(shù)據(jù)可以得到相對準(zhǔn)確的油品液位。2. 及時(shí)有效監(jiān)測浮頂?shù)男孤稜顩r。 時(shí)刻對比當(dāng)前風(fēng)速下收集數(shù)據(jù)與正常狀況的數(shù)據(jù)， 可以快速分析判斷浮頂是否泄露及泄露位置，大

9、大縮減了人為觀測的時(shí)間差。3. 節(jié)約人力資源。數(shù)字化的利用及分析減少了了作業(yè)人員現(xiàn)場逐個(gè)監(jiān)測的工作量五） 技術(shù)路線、擬解決的問題注：油品液位的測量方法在浮頂上分設(shè)不同的接收點(diǎn)，各點(diǎn)上放置激光接收裝 出激光發(fā)射裝置與接收裝置間的距離，由于各接受點(diǎn)的位 點(diǎn)到罐壁的距離可知，從而測出液面的下降高度六） 項(xiàng)目研究進(jìn)度安排（按照季度編制），從而測量定激，光接發(fā)射收裝置起止時(shí)間激光接收裝置 激光測距儀測距容研階段目標(biāo)負(fù)責(zé)人第度 第二季度第度 第四季 度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出李萬莉在浮頂上合理裝配激光測距儀統(tǒng)計(jì)泄漏情況下的形變與數(shù)據(jù)返 回異常情況 完成具體報(bào)告，總結(jié)成果模型制作完成孟德文實(shí)現(xiàn)對浮頂泄露的監(jiān)控成果成形

10、，形成論文張瀟瀟韓建偉說明：階段目標(biāo)為經(jīng)過該階段研究應(yīng)取得的階段成果，目標(biāo)應(yīng)具體、量化，具有可考核性。（七） 已有基礎(chǔ)1. 與本項(xiàng)目有關(guān)的研究積累和已取得的成績已經(jīng)對儲罐結(jié)構(gòu)詳細(xì)掌握， 并且對于浮頂在各種情況下發(fā)生的形變有所掌 握，希望研究的成果已經(jīng)大致成形。2. 已具備的條件，尚缺少的條件及解決方法已具備：本項(xiàng)目的基本設(shè)計(jì)方案，激光測距技術(shù) 尚缺少：信號遠(yuǎn)傳裝置，風(fēng)速測量裝置，浮頂?shù)哪Ｐ秃透№敳煌r下仿真研 究成果解決方法：購買材料制造模型，整合裝置實(shí)現(xiàn)初步設(shè)想，查閱資料仿真計(jì)算浮 船變形。三、經(jīng)費(fèi)預(yù)算開支科目預(yù)算金費(fèi)（元）主要用途預(yù)算經(jīng)費(fèi)總額10000購材、調(diào)研等直接材料費(fèi)1000資料和報(bào)告復(fù)印、打印等設(shè)備費(fèi)6500專用設(shè)備購買，儀器設(shè)備租賃，樣機(jī)試制差旅費(fèi)2500油庫等