CN110264507A - 大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统及方法，性评估系统包括储罐结构变形检测模块，储罐几何结构数据分析模块和储罐结构变形适用性评价模块；储罐结构变形检测模块包括三维激光扫描单元和数据处理单元；储罐几何结构数据分析模块用以对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模，并对储罐结构变形关键指标量分析计算；储罐结构变形适用性评价模块用于根据立式储罐几何变形指标数据及安全阈值条件评断储罐是否满足安全运行要求。本发明有效避免了传统变形检测手段基于点数据进行变形分析造成的局部性和片面性。

Description

大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统及方法

技术领域

本发明涉及储罐安全管理及测量技术领域，尤其是涉及一种大型立式储罐结构变形的在线检测与适用性评估方法与系统。

背景技术

大型石油储备设施能够有效降低石油储备成本，但设备的大型化也带来更大的风险。大型储罐在服役过程中，由于地质条件、外部环境、运行状况等发生变化，以及材料和施工质量等的影响，可能发生基础沉降、罐体倾斜、局部变形等结构变形方式。储罐结构变形会导致罐体提离、结构失稳、局部接连失效、底板或罐壁变形，这些变形不仅破坏了储罐的结构完整性，还增加了储罐的破坏风险。由于储存介质的特殊性，储罐一旦发生泄漏，会引起火灾、爆炸等严重事故，造成环境污染、人员伤亡等恶劣后果。因此对立式储罐，特别是大型立式储罐的结构变形进行准确有效的检测以及适用性评估是十分必要的。

目前，国内外对于大型储罐结构变形的检测和评价主要基于对储罐基础沉降的分布点式测量，通过测量点数据进行相关的曲线拟合得到储罐的不均匀沉降量而进行储罐的结构变形判断，但分布点式坐标测量拟合解算变形量存在一定的近似性，而相应的评价标准又存在保守性，不利于充分掌握储罐的安全状况和高效发挥储罐的存储能力。另外，对大型立式储罐变形检定仍处于离线状态，即需要将储罐清空，对罐内彻底清扫、防腐处理之后进行检定，对新建的大型立式储罐经过水试压沉降后，在空罐状态下检定。然而，在实际使用中，由于储罐使用频繁，需要连续生产作业、油品周转等客观因素，致使油库往往不能按期实施清罐检查，特别是原油储罐，清罐周期长达六、七年甚至十年以上。同时大型储罐清罐检修也需要花费大量的人力物力，耗时且成本较高。因此，目前采用的方法在检测效率和精度上都无法得到有效保障，不能满足实际生产需求。

发明内容

基于上述问题，本发明提出一种大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法，通过在采用三维激光扫描的方式获取立式储罐的全尺寸形体坐标，从而实现对立式储罐整体几何变形状况的在线精确检测并获取储罐结构变形关键指标量，通过基于储罐结构变形关键指标量进行储罐结构应力计算和强度评价，从而对储罐结构变形的适用性进行评价，可以评估大型立式储罐的安全状态。

本发明按以下技术方案实现：

本发明提供一种大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法。

一方面，本发明提供了一种大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估系统，包括：储罐结构变形检测模块，储罐几何结构数据分析模块，储罐结构变形适用性评价模块。

储罐结构变形检测模块包括三维激光扫描单元、数据处理单元；三维激光扫描单元，用于扫描所述待测储罐的表面和所述标靶组，得到所述待测储罐表面的储罐点云数据和所述标靶组中标靶的标靶点云数据。

三维激光扫描单元，包括至少三个三维激光扫描点位和三组标靶组，其中，扫描区域相交的任意两个三维激光扫描点位的扫描仪能扫描到至少一个相同的标靶组；所述标靶组包括至少三个标靶，所述标靶布设于待检测储罐表面；标靶组中至少有三个标靶不排布在同一条直线上。

三维激光扫描单元，还包括扫描测绘桩；扫描测绘桩至少为三个，并沿待测储罐四周环向排布，三维激光扫描仪扫描工作时固定在扫描测绘桩上。

数据处理单元，用于根据三维激光扫描单元测量数据，生成所述待测储罐的几何变形指标数据。数据处理单元包括：数据存储子单元、去噪拼接子单元、坐标转换子单元。

数据存储子单元，用于存储所述三维激光扫描单元测量的所述储罐点云数据、标靶组中标靶点云数据。可采用最小包围区域法、等分布密度法、平均曲率流法、均值漂移法，或双边滤波器法去除所述储罐点云数据中的噪声点。

去噪拼接子单元，用于去除储罐点云数据中的噪声点，根据特征标靶组中标靶的标靶点云数据对去除噪声点的储罐点云数据进行拼接，得到待测储罐整体的点云数据文件；具体根据不同扫描测绘点位三维激光扫描仪测得的同一个特征标靶组中标靶的标靶点云数据计算出坐标变换的旋转矩阵和平移矩阵，根据所述旋转矩阵和所述平移矩阵对去除噪声点的储罐点云数据进行坐标转换拼接。

坐标转换子单元，用于三维激光扫描仪坐标和储罐点云数据文件进行坐标转换，得到统一坐标系下的点云数据文件；

特征标靶组为扫描区域相交的任意两个三维激光扫描仪均能扫描到的相同的标靶组。

储罐几何结构数据分析模块，用以对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模，并对储罐结构变形关键指标量分析计算；具体包括三维建模单元和关键指标计算单元。

三维建模单元用于根据所述基准点坐标系下的点云数据文件建立待测储罐的三维模型；

关键指标计算单元用于根据统一坐标系下待测储罐三维模型，计算立式储罐关键几何变形指标数据。关键几何变形指标包括：罐壁高度、罐壁局部凹凸变形值、椭圆度、罐壁倾斜度和整体沉降量。

储罐结构变形适用性评价模块用于根据立式储罐几何变形指标数据及安全阈值条件评断储罐是否满足安全运行要求，具体包括储罐结构变形评价单元和储罐强度评价单元。

储罐结构变形评价单元用于对储罐基础变形、罐壁垂直度和圆柱度、凹凸度、量油管和导向管变形、固定顶支撑柱进行变形评价；储罐强度评价单元用于对储罐开展基于结构应力分析的评价。

另一方面，本发明还提供一种大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法，应用上述大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估系统，所述方法包括：储罐结构变形检测模块，储罐几何结构数据分析模块，储罐结构变形适用性评价模块；

S1，储罐结构变形检测，具体包括：

S11，控制网布设与观测；控制网应全面控制扫描区域，在分区进行扫描作业时，还应对各区的点云数据配准起到联系和控制误差传递的作用。控制点宜选在储罐附近且视野开阔的地方，并按一等点云精度对控制点进行测量。

S12，扫描站布测；在储罐周围均匀布设扫描站，扫描站扫描应覆盖整个储罐基础及罐壁，且设站数目尽量减少，相邻扫描站间有效点云的重叠度不低于30％。

S13，标靶布测；根据现场测量要求，在储罐罐壁或地面布设扫描标靶，标靶在扫描范围内均匀布置且高低错落。每一扫描站点的标靶个数应不少于4个，相邻两扫描站的公共标靶个数应不少于3个。

S14，点云数据采集；用三维激光扫描仪在每个扫描站点上进行扫描，并存储扫描的点云数据文件；扫描站坐标观测应符合控制网观测精度要求。

S15，数据检查；数据采集结束后，应将扫描数据导入电脑，检查点云数据覆盖范围完整性、标靶数据完整性和可用性，对缺失和异常数据，应及时补扫。

S2，储罐几何结构数据分析，具体包括：

S21，点云数据配准；利用控制点和标靶对点云数据进行配准；使用标靶进行点云数据配准时，应采用不少于3个同名点建立转换矩阵进行点云配准。

S22，坐标系转换与建模；坐标系转换采用不少于3个分布均匀的同名点，通过七参数模型进行坐标系转换；对点云数据中脱离储罐目标物的异常点、孤立点采用滤波或人机交互降噪处理。对每个所述扫描测绘点得到的点云数据文件进行数据处理，得到立式储罐整体的点云数据文件；对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模。

S23，储罐结构变形关键指标量分析计算；基于统一坐标系后的储罐全尺寸3D模型进行点云提取，并建立点云格网；基于提取的点云和建立的三角格网对立式储罐三维空间模型进行变形关键指标数据计算，计算罐壁高度，对储罐不同高度壁板进行截面圆心拟合及切面处理计算罐壁内半径、局部凹凸变形值、椭圆度，并采用数据插值计算罐壁倾斜度和沉降量。

S3，储罐结构变形适用性评价，具体包括：

S31，基于变形的评价；利用获得的结构变形关键指标量，基于储罐安全评价准则对储罐基础变形、罐壁垂直度和圆柱度变形、凹凸度变形、量油管和导向管变形、转动扶梯变形、固定顶支撑柱变形进行评价。安全评估准则包括储罐基础径向沉降差允许值、罐壁垂直度和圆柱度变形允许偏差、储罐局部凹凸变形允许值、罐壁整体均匀下沉量限值、罐壁整体均匀倾斜量限值、罐壁高度变形允许值、基顶标高、罐壁垂直度、罐壁圆柱度、局部凹凸变形、量油管和导向管不直度和垂直度允许偏差，转动扶梯中心线允许偏差，固定顶垂直度允许偏差。

S32，基于应力的评价；计算储罐在承受载荷状态下的应力分布情况，当计算出的最大应力值小于储罐材料许用应力，即在许用范围以内时，储罐满足安全运行的要求，可继续运行。当计算出的应力值超出许用应力时，储罐具有较高危险隐患，应该立即停止运行且采取合适的措施方法进行补救。

本发明的大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估系统及方法，可在大型立式储罐在线工作状态下实施，将三维激光扫描测绘技术与储罐结构强度分析计算结合起来，通过三维激光扫描单元来全面地获取储罐的表面信息，从而真实准确地描述立式储罐的整体结构及形态特性，以快速、准确地生成三维数据模型，得到立式储罐不同方位和角度的几何参数值，计算储罐结构变形关键指标量，基于关键几何变形指标评价准则和储罐结构强度计算开展储罐基于变形量和基于结构应力强度的立式储罐结构变形适用性评估，实现立式储罐结构的在线变形检测和适用性评估，有效避免了传统的基于个别点检测数据变形检测方法的局部性和片面性，同时也避免了传统停罐离线检测的低工作效率和人力物力消耗。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例的大型立式储罐变形在线检测评估系统结构示意图；

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

参照图1，本发明的一个实施例的大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估系统包括：储罐结构变形检测模块1、储罐几何结构数据分析模块2、以及储罐结构变形适用性评价模块3。

储罐结构变形检测模块包括三维激光扫描单元4和数据处理单元5。三维激光扫描单元4包括控制点Ⅰ8和控制点Ⅱ9，扫描测绘桩10，待测立式储罐6，扫描标靶组7。

控制点Ⅰ8和控制点Ⅱ9设置在立式储罐6的监测区域的外部。扫描测绘桩10沿立式储罐6外侧四周均匀分布，为了提高测量精度和测量效率，优选地，可以在立式储罐6的周围设置4个测绘桩。且每个测绘桩距离立式储罐6的罐壁的距离为0～300m，优选地，设置为0.5D m，其中，D为立式储罐的直径。罐6外罐壁上与所述扫描测绘桩10对应设置的多个扫描标靶组7。

每个扫描标靶组7至少设置3个标靶点，优选设置3个；每个扫描标靶组7的标靶点排列成除直线外的其他形式。为了提高测量精度，并且计算简单，该三个标靶点可以设置为等边三角形分布。

每个扫描标靶组的标靶点之间的距离可以根据立式储罐的高度设定，每个扫描标靶组的标靶点之间的距离最少为0.5m。优选地，设置为0.45h m，其中h为立式储罐的地面高度。

数据处理单元5用于对来自三维激光扫描单元4的数据进行存储，并进行去噪拼接和坐标转换。在本发明中，数据处理装置可以是PC、服务器、也可以是工作站。

储罐几何结构数据分析模块2用以对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模，并对储罐结构变形关键指标量分析计算。

具体包括三维建模单元和关键指标计算单元。

三维建模单元用于根据所述基准点坐标系下的点云数据文件建立待测储罐的三维模型；关键指标计算单元用于根据统一坐标系下待测储罐三维模型，计算立式储罐关键几何变形指标数据。所述指标计算子单元，具体用于对所述三维建模子单元建立的储罐三维模型，计算关键几何变形指标。关键几何变形指标包括：罐壁高度、罐壁局部凹凸变形值、椭圆度、罐壁倾斜度和整体沉降量。

在本发明中，储罐几何结构数据分析模块2可以是PC、服务器、也可以是工作站。

储罐结构变形适用性评价模块3用以利用获得的结构变形关键指标量，基于储罐安全评价准则储罐开展基于变形的评价；进一步计算储罐在承受载荷状态下的应力分布情况，开展储罐结构变形基于应力的评价。具体包括储罐结构变形评价单元和储罐强度评价单元。储罐结构变形评价单元用于对储罐基础变形、罐壁垂直度和圆柱度、凹凸度、量油管和导向管变形、固定顶支撑柱进行变形评价；储罐强度评价单元用于对储罐开展基于结构应力分析的评价。

在本发明中，储罐结构变形适用性评价模块3可以是PC、服务器、也可以是工作站。

为了进一步体现本发明提供的大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估系统的优越性，本发明的另一个实施例中提供了一种应用上述大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估系统进行变形在线检测评估的方法。

本发明的另一个实施例的立式储罐变形监测方法的具体步骤包括：

S1，储罐结构变形检测，具体包括：

S11，控制网布设与观测；控制网应全面控制扫描区域，在分区进行扫描作业时，还应对各区的点云数据配准起到联系和控制误差传递的作用。控制点宜选在储罐附近且视野开阔的地方，并按一等点云精度对控制点进行测量。

S12，扫描站布测；在储罐周围均匀布设扫描站，扫描站扫描应覆盖整个储罐基础及罐壁，且设站数目尽量减少，相邻扫描站间有效点云的重叠度不低于30％。

S13，标靶布测；根据现场测量要求，在储罐罐壁或地面布设扫描标靶，标靶在扫描范围内均匀布置且高低错落。每一扫描站点的标靶个数应不少于4个，相邻两扫描站的公共标靶个数应不少于3个。

S14，点云数据采集；用三维激光扫描仪在每个扫描站点上进行扫描，并存储扫描的点云数据文件；扫描站坐标观测应符合控制网观测精度要求。

S15，数据检查；数据采集结束后，应将扫描数据导入电脑，检查点云数据覆盖范围完整性、标靶数据完整性和可用性，对缺失和异常数据，应及时补扫。

S2，储罐几何结构数据分析，具体包括：

S21，点云数据配准；利用控制点和标靶对点云数据进行配准；使用标靶进行点云数据配准时，应采用不少于3个同名点建立转换矩阵进行点云配准。

S22，坐标系转换与建模；坐标系转换采用不少于3个分布均匀的同名点，通过七参数模型进行坐标系转换；对点云数据中脱离储罐目标物的异常点、孤立点采用滤波或人机交互降噪处理。对每个所述扫描测绘点得到的点云数据文件进行数据处理，得到立式储罐整体的点云数据文件；对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模。

S23，储罐结构变形关键指标量分析计算；基于统一坐标系后的储罐全尺寸3D模型进行点云提取，并建立点云格网；基于提取的点云和建立的三角格网对立式储罐三维空间模型进行变形关键指标数据计算，计算罐壁高度，对储罐不同高度壁板进行截面圆心拟合及切面处理计算罐壁内半径、局部凹凸变形值、椭圆度，并采用数据插值计算罐壁倾斜度和沉降量。

S3，储罐结构变形适用性评价，具体包括：

S31，基于变形的评价；利用获得的结构变形关键指标量，基于储罐安全评价准则对储罐基础变形、罐壁垂直度和圆柱度变形、凹凸度变形、量油管和导向管变形、转动扶梯变形、固定顶支撑柱变形进行评价。安全评估准则包括储罐基础径向沉降差允许值、罐壁垂直度和圆柱度变形允许偏差、储罐局部凹凸变形允许值、罐壁整体均匀下沉量限值、罐壁整体均匀倾斜量限值、罐壁高度变形允许值、基顶标高、罐壁垂直度、罐壁圆柱度、局部凹凸变形、量油管和导向管不直度和垂直度允许偏差，转动扶梯中心线允许偏差，固定顶垂直度允许偏差。

S32，基于应力的评价；计算储罐在承受载荷状态下的应力分布情况，当计算出的最大应力值小于储罐材料许用应力，即在许用范围以内时，储罐满足安全运行的要求，可继续运行。当计算出的应力值超出许用应力时，储罐具有较高危险隐患，应该立即停止运行且采取合适的措施方法进行补救。

对10万立方米的大型浮顶原油储罐几何变形检测，该储罐为大型的薄壁圆筒体，通过混凝土环墙设置于地面，储罐几何结构具有回转体的轴对称特性，直径为100m，罐壁高度为20m。

在设置检测系统时，在储罐的四周均匀布置4个测绘点，测绘点距罐壁的距离为50m，在检测区域之外设置控制点。

在与每个测绘点相对的罐壁上贴一组标靶，标靶选用圆形图案的标靶纸，图案直径设置为100cm，每组三个标靶，并将三个标靶设置为等边三角形分布，标靶靶心之间的距离为5m。

储罐几何结构数据分析模块和储罐结构变形适用性评价模块安装于相应的数据处理工作站上，工作站可装置于工作区域外。

在系统设置完成后，使用上述系统即可对该原油储罐进行在线变形检测及适用性评估，检测完成后通过数据处理装置对检测数据进行处理，从而可以在线检测原油储罐关键几何变形指标，利用储罐安全评价准则进行安全状况评估；也可以基于储罐关键几何变形指标计算储罐在承受载荷状态下的应力分布情况，从而判断储罐结构适用性和安全性。基于3D激光扫描检测获得的关键几何变形指标计算得到的储罐应力计算结果如表1所示。储罐重点部位强度评价结果如表2所示。

表1 10×10⁴m³沉降储罐的应力计算结果

表2 10×10⁴m³沉降储罐的应力评价结果

本发明的大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估系统及方法，可在大型立式储罐在线工作状态下实施，利用激光测距原理可以全方位、快速、连续、自动地获取目标数据，具有高精度、高密度、高效率和低成本的优点；同时，通过3D激光扫描点云数据生成全尺寸模型，真实描述立式储罐的整体结构及形态特性，得到立式储罐不同方位和角度的几何参数值从而精确计算储罐结构变形关键指标，利用储罐安全评价准则进行安全状况评估；也可以基于储罐关键几何变形指标计算储罐在承受载荷状态下的应力分布情况来进行储罐结构变形适用性和安全性评估。有效避免了传统变形检测手段基于点数据进行变形分析造成的局部性和片面性。

以上具体实施方式仅用以说明本发明的具体实施技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，包括储罐结构变形检测模块，储罐几何结构数据分析模块和储罐结构变形适用性评价模块；

所述储罐结构变形检测模块包括：

三维激光扫描单元，用于扫描所述待测储罐的表面和所述标靶组，得到所述待测储罐表面的储罐点云数据和所述标靶组中标靶的标靶点云数据；

数据处理单元，用于根据三维激光扫描单元测量数据，生成所述待测储罐的几何变形指标数据；

所述储罐几何结构数据分析模块用以对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模，并对储罐结构变形关键指标量分析计算；

所述储罐结构变形适用性评价模块用于根据立式储罐几何变形指标数据及安全阈值条件评断储罐是否满足安全运行要求。

2.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于：所述三维激光扫描单元包括至少三个三维激光扫描点位和三组标靶组，其中，扫描区域相交的任意两个三维激光扫描点位的扫描仪能扫描到至少一个相同的标靶组；

所述标靶组包括至少三个标靶，所述标靶布设于待检测储罐表面；标靶组中至少有三个标靶不排布在同一条直线上。

3.根据权利要求2所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于：所述三维激光扫描单元还包括扫描测绘桩；扫描测绘桩至少为三个，并沿待测储罐四周环向排布，三维激光扫描仪扫描工作时固定在扫描测绘桩上。

4.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：

数据存储子单元，用于存储所述三维激光扫描单元测量的所述储罐点云数据、标靶组中标靶点云数据；

去噪拼接子单元，用于去除储罐点云数据中的噪声点，根据特征标靶组中标靶的标靶点云数据对去除噪声点的储罐点云数据进行拼接，得到待测储罐整体的点云数据文件；

坐标转换子单元，用于三维激光扫描仪坐标和储罐点云数据文件进行坐标转换，得到统一坐标系下的点云数据文件；

其中的特征标靶组为扫描区域相交的任意两个三维激光扫描仪均能扫描到的相同的标靶组。

5.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，所述储罐几何结构数据分析模块包括：

三维建模单元，用于根据所述基准点坐标系下的点云数据文件建立待测储罐的三维模型；

关键指标计算单元，用于根据统一坐标系下待测储罐三维模型，计算立式储罐关键几何变形指标数据；

所述几何变形指标包括罐壁高度、罐壁局部凹凸变形值、椭圆度、罐壁倾斜度和整体沉降量。

6.根据权利要求1所述的大型立式储罐结构变形在线检测与适用性评估系统，其特征在于，所述储罐结构变形适用性评价模块包括：

储罐结构变形评价单元，用于对储罐基础变形、罐壁垂直度和圆柱度、凹凸度、量油管和导向管变形、固定顶支撑柱进行变形评价；

储罐强度评价单元，用于对储罐开展基于结构应力分析的评价。

7.大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法，其特征在于，该评估方法如下：

S1，储罐结构变形检测，具体包括：

S11，控制网布设与观测；

S12，扫描站布测；

S13，标靶布测；

S14，点云数据采集；

S15，数据检查；

S2，储罐几何结构数据分析，具体包括：

S21，点云数据配准；

S22，坐标系转换与建模；

S23，储罐结构变形关键指标量分析计算；

S3，储罐结构变形适用性评价，具体包括：

S31，基于变形的评价；

S32，基于应力的评价。

8.根据权利要求7所述的大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法，其特征在于，

步骤S11具体为：控制网应全面控制扫描区域，在分区进行扫描作业时，还应对各区的点云数据配准起到联系和控制误差传递的作用；

步骤S12具体为：在储罐周围均匀布设扫描站，扫描站扫描应覆盖整个储罐基础及罐壁，且设站数目尽量减少，相邻扫描站间有效点云的重叠度不低于30%；

步骤S13具体为：根据现场测量要求，在储罐罐壁或地面布设扫描标靶，标靶在扫描范围内均匀布置且高低错落，每一扫描站点的标靶个数应不少于4个，相邻两扫描站的公共标靶个数应不少于3个；

步骤S14具体为：用三维激光扫描仪在每个扫描站点上进行扫描，并存储扫描的点云数据文件；扫描站坐标观测应符合控制网观测精度要求；

步骤S15具体为：数据采集结束后，应将扫描数据导入电脑，检查点云数据覆盖范围完整性、标靶数据完整性和可用性，对缺失和异常数据，应及时补扫。

9.根据权利要求7所述的大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法，其特征在于，

步骤S21具体为：利用控制点和标靶对点云数据进行配准；使用标靶进行点云数据配准时，应采用不少于3个同名点建立转换矩阵进行点云配准；

步骤S22具体为：坐标系转换采用不少于3个分布均匀的同名点，通过七参数模型进行坐标系转换；对点云数据中脱离储罐目标物的异常点、孤立点采用滤波或人机交互降噪处理；对每个所述扫描测绘点得到的点云数据文件进行数据处理，得到立式储罐整体的点云数据文件；对统一坐标系下储罐点云数据文件进行三维空间建模；

步骤S23具体为：基于统一坐标系后的储罐全尺寸3D模型进行点云提取，并建立点云格网；基于提取的点云和建立的三角格网对立式储罐三维空间模型进行变形关键指标数据计算，计算罐壁高度，对储罐不同高度壁板进行截面圆心拟合及切面处理计算罐壁内半径、局部凹凸变形值、椭圆度，并采用数据插值计算罐壁倾斜度和沉降量。

10.根据权利要求7所述的大型立式储罐结构变形在线检测及适用性评估方法，其特征在于，

步骤S31具体为：利用获得的结构变形关键指标量，基于储罐安全评价准则对储罐基础变形、罐壁垂直度和圆柱度变形、凹凸度变形、量油管和导向管变形、转动扶梯变形、固定顶支撑柱变形进行评价；

步骤S32具体为：计算储罐在承受载荷状态下的应力分布情况，当计算出的最大应力值小于储罐材料许用应力，即在许用范围以内时，储罐满足安全运行的要求，可继续运行。