大学生创新训练规划项目方案计划申请书-孟德文.doc

项目编号 大学生创新创业训练计划 创新训练项目申请书 项目名称 大型浮顶油罐浮顶泄漏与液位自动监控装置 项目主持人 李万莉 联系电话 13685328224 所在学院 储运与建筑工程学院 学 号 11062403 专业班级 储运11-4 指导教师 李玉坤 申请日期 2013年3月26日 起止年月 2013年3月至2014年3月 教务处制 2013年3月 填 写 说 明 1、本申请书所列各项内容均须实事求是，认真填写，表达严谨，简明扼要。 2、申请人可以是个人，也可也是创新团队，“项目编号”不填。 3、本申请书为A4纸双面打印，左侧装订成册。可网上下载、自行复印或加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。 4、主持人所在学院认真审核, 经初评和答辩，签署意见后，由学院统一将申请书（一式3份）报送教务处。 承诺书 我保证填报内容的真实性，不存在知识产权争议。如果获得资助，我与本项目组成员将严格遵守学校的有关规定，并按计划认真开展研究工作，在项目研究过程中或结束时，接受学校对本项目的中期检查和结题验收，并按时提交工作总结和结题报告。 负责人（签名）：李万莉 成员（签名）：孟德文 张潇潇 韩建伟 2013年 3月 26 日 一、基本情况 项目 名称 大型浮顶油罐浮顶泄漏与液位自动监控装置 题目来源 □自拟 □ 教师科研 □其他 所属 学科 油气储运学科 主要预期成果 起止年月 2013年3月至2014年3月 研究 方向 理工 主持人 姓名 李万莉 性别 女 邮箱 252646852@qq.com 手机 13685328224 指导 教师 李玉坤 职称 邮箱 手机 主持人曾经参与科研的情况 暂无 指导教师对本项目的支持情况 作为指导教师，已经多年从事储罐方面的研究，有较深入的研究经历，本项目目前已经进行了资料调研，现场调研和现场调研，已有积累，能够为该项目提供支持。 项目 组主要成 员 姓名 学号 所在学院 专业班级 联系电话 邮箱 项目中分工 孟德文 11062402 储运与建筑工程学院 储运11-4 15194307498 942349757@qq.com 答辩 张潇潇 11062410 储运与建筑工程学院 储运11-4 13675420190 442844001@qq.com 设计 韩建伟 11062420 储运与建筑工程学院 储运11-4 18954223560 174928306@qq.com 采购 制作模型 项目简介 大型外浮顶储罐运营管理中，液位的测量和浮顶维护与检漏是外浮顶储罐运营中的重要工作。目前，常用的油罐油位检测方法有直读法，浮力法，静压法，电容法，超声波法，微波法，磁致伸缩油位计，外侧油位计等。其中超声波法，微波法，等测量准确，精度高，但是其设计复杂，硬件要求较高，数据处理过程复杂；直读法，浮力法，静压法，电容法等虽然设计要求简单，但是其测量精度低。 针对于现阶段的油罐液面高度的测量以及浮顶泄漏情况观测都需人工检查而带来的不便，研究能够进行自动化监测的装控设备，本次研究的油品液位及浮顶漏失自动化检测装置采用激光测距的方式，通过对测得数据的分析，得出液面高度以及浮顶是否漏油的结论。通过分布在浮顶上的多个反光镜，激光测距，监测液位高度，最后数据分析判断油品液位及浮舱是否出现泄露的状况。 立项依据（可加页） 目前，较实用的油罐油位检测方法有直读法，浮力法，静压法，电容法，超声波法，微波法，磁致伸缩油位计，外侧油位计等。其中超声波法，微波法，等测量准确，精度高，但是其设计复杂，硬件要求较高，数据处理过程复杂；直读法，浮力法，静压法，电容法等虽然设计要求简单，但是其测量精度低。 目前，对于浮舱漏油检测无较为实用的方法。浮舱漏油前后，浮顶变形倾斜程度不同，可利用半导体激光技术对其进行分析计算从而确定漏油舱室位置。 浮舱在风力状况下形成一定范围的震动，对于此项数据已有准确的学术研究数据，将风力检测装置同激光检测装置相结合，由激光测位技术可得液位高度，由液位高度真实数据与理论数据进行对比分析可知倾斜程度，从而确定漏油舱室位置。 近年来，由于半导体激光技术，光栅技术和光纤通讯技术的发展为易燃易爆环境下的液位检测提供了很好的测试手段和抗电磁干扰能力。半导体激光技术具有精度高，调制方便和光特性优良等特点，从而成为理想的探测光源。线阵CCD是一种专用传感器，广泛应用于数字化位移测量领域。1970年，可在室温下连续工作的双异质结构半导体激光器研制成功，为光纤通讯提供了可实用化的光源。20世纪，半导体激光器已广泛应用于各个领域，成为如今测量领域的重要趋势。 现阶段国内浮顶罐设计中对于油位检测问题，一定时间需工作人员在罐顶进行油位读数，同时，浮舱漏油情况仍需人为对各个浮舱进行查看，致使工作量加大，步骤繁琐，误差较大，消耗大量的人力资源。应现如今储油罐设计日趋于自动化，人性化，数字化，智能化，中石油公司现有意向对于解决浮顶罐油位检测装置及浮舱漏油装置进行发明立项并且广泛应用于工业制造，本创新公开一种大型储油罐精密油位测量装置，同时可以检测浮顶各舱室内漏油状况。 （一） 研究目的 解决目前对于储罐油位检测困难问题，以及浮顶是否发生泄漏与大致泄漏位置的具体监测。 （二） 研究内容 通过激光测距装置对大型储罐液位进行检测，同时对浮顶的安全状况进行实时监控。 （三） 国、内外研究现状和发展动态 目前国内外有利用超声波及虚拟仪器进行液位监测的研究，需要从复杂嘈杂的背景中提取不失真的信号，普通的微处理器还无法达到这一水平，所以要实现还需要较长一段时间 （四） 创新点与项目特色 油品液位及浮顶泄露状况自动化检测装置本着节约人力的原则，朝着数字化、智能化、自动化、人性化发展。它通过分布在浮顶上的多个反光镜，激光测距，监测液位高度，最后数据分析判断油品液位及浮顶泄露状况。我们可以从以下几个方面剖析它的特色及创新之处： 1.相对准确的液位监测。通过读取防旋立柱上的刻度确定液位，由于液体表面晃动，防旋立柱处的液面高度不能准确代表整个油罐的液面高度，检测装置通过分析多组数据可以得到相对准确的油品液位。 2.及时有效监测浮顶的泄露状况。时刻对比当前风速下收集数据与正常状况的数据，可以快速分析判断浮顶是否泄露及泄露位置，大大缩减了人为观测的时间差。 3.节约人力资源。数字化的利用及分析减少了了作业人员现场逐个监测的工作量。 （五） 技术路线、拟解决的问题 油罐液面高度的测量、浮顶泄漏情况的观测 浮顶构造的研究 了解激光测距仪的原理及构造 研究浮顶在不同风速下的漂浮状况 建立仿真模型 进行力学分析 撰写《油品液位及浮顶泄漏情况自动化监控装置》的研究报告，整理实验数据及电子版材料内容，装订成册 注：油品液位的测量方法 激光发射装置 激光接收装置 在浮顶上分设不同的接收点，各点上放置激光接收装置，从而测量出激光发射装置与接收装置间的距离，由于各接受点的位置确定，接收点到罐壁的距离可知，从而测出液面的下降高度 （六） 项目研究进度安排（按照季度编制） 起止 时间 研 究 内 容 阶段目标 负责人 第一季度 激光测距仪测距 实现数据的输出 李万莉 第二季度 在浮顶上合理装配激光测距仪 模型制作完成 孟德文 第三季度 统计泄漏情况下的形变与数据返回异常情况 实现对浮顶泄露的监控 张潇潇 第四季度 完成具体报告，总结成果 成果成形，形成论文 韩建伟 说明：阶段目标为经过该阶段研究应取得的阶段成果，目标应具体、量化，具有可考核性。 （七） 已有基础 1. 与本项目有关的研究积累和已取得的成绩 已经对储罐结构详细掌握，并且对于浮顶在各种情况下发生的形变有所掌握，希望研究的成果已经大致成形。 2. 已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法 已具备：本项目的基本设计方案，激光测距技术 尚缺少：信号远传装置，风速测量装置，浮顶的模型和浮顶不同工况下仿真研究成果 解决方法：购买材料制造模型，整合装置实现初步设想，查阅资料仿真计算浮船变形。 三、经费预算 开支科目 预算金费（元） 主要用途 预算经费总额 10000 购材、、调研等 直接材料费 1000 资料和报告复印、打印等 设备费 6500 专用设备购买，仪器设备租赁，样机试制 差旅费 2500 油库等的调研 四、指导教师推荐意见 本项目是油库日常管理的一个智能化监管的系统，该项目若能成功实施将大大提高大型油库的科学管理的效率。本项目进行了资料调研，并提出了可行的设计方案，思路条理清晰，建议给予资助。 签名： 日期： 五、学院意见 负责人签名： （单位盖章） 日期： 六、学校专家组评审意见 专家组签名： 日期： 七、学校意见 主管部门盖章： 日期 8