一种粮仓全分布式光纤测应变系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种粮仓全分布式光纤测应变系统，该系统包括测应变光纤和测应变主机；所述测应变光纤设置在待测粮仓的底部和仓壁；所述测应变主机与测应变光纤的两端连接，测应变主机在所述测应变光纤的一端注入脉冲光，在测应变光纤的另一端注入连续光。本实用新型专利技术实现了对粮仓应变的有效测量，而且测量精度高，检测范围长，成本低，易安装，确保了粮仓不因受力产生过大的变形，适宜推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种粮仓全分布式光纤测应变系统
本技术涉及粮仓应变测量
，尤其是涉及一种粮仓全分布式光纤测应变系统。
技术介绍
俗话说：“民以食为天”，粮食在人民生活中有着十分重要的地位。季节性间断的粮食生产和常年持续性地粮食消费一直存在着不可协调的矛盾，再者，粮食的保质期是有期限的，因此如何实现粮食的安全健康存储是一大难题。我国粮食多数散布在全国各地的粮库当中，确保粮仓安全是一件极其重要的大事。对于粮食仓储而言，绝大多数粮仓采用高大平房仓结构。平房仓的墙体是粮仓重要的承重和维护构件，承受风载荷及装粮高度范围内的粮食侧压力等载荷作用。一方面，当堆粮高度较高时，墙体收到的粮食侧压力也相应加大；另一方面，为了确保墙体能够承受足够的侧压力载荷，会建造截面较厚的墙体，这同时也增加了上部结构传递到地基基础的竖向载荷。因此，对粮仓侧壁以及粮仓底部的压力进行检测，确保粮仓不因受力产生过大的变形，具有非常重要的意义。目前针对粮仓应变检测还没有行之有效的方案。以上问题亟待解决。
技术实现思路
本技术的目的在于通过一种粮仓全分布式光纤测应变系统，来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种粮仓全分布式光纤测应变系统，该系统包括测应变光纤和测应变主机；所述测应变光纤设置在待测粮仓的底部和仓壁；所述测应变主机与测应变光纤的两端连接，测应变主机在所述测应变光纤的一端注入脉冲光，在测应变光纤的另一端注入连续光。优选地，所述测应变主机仅与测应变光纤的一端连接，测应变主机在测应变光纤一端注入脉冲光。优选地，在待测粮仓底部设置由应变传感器构成的测应变光纤，其中，令平房仓的底部长是l，宽是d，测应变光纤按照如下方式敷设在平房仓的底部：一、测应变光纤从平房仓底部的一个顶点开始沿着长敷设至对面仓壁；二、90度转弯后，贴着底边，敷设d/n长度；三、90度转弯，平行于步骤一的测应变光纤敷设至对面仓壁；四、90度转弯，贴着底边敷设d/n长度；五、90度转弯，平行于步骤一的测应变光纤敷设至对面；六、重复步骤二至步骤五，直至测应变光纤敷设满整个平房仓的底部。优选地，在待测粮仓底部设置由应变传感器构成的测应变光纤，其中，令平房仓的底部长是m，宽是d，测应变光纤按照如下方式敷设在平房仓的底部：一、测应变光纤从平房仓底部的一个顶点开始沿着宽敷设至对面仓壁；二、90度转弯后，贴着底边，敷设m/n长度；三、90度转弯，平行于步骤一的测应变光纤敷设至对面仓壁；四、90度转弯，贴着底边敷设m/n长度；五、90度转弯，平行于步骤一的测应变光纤敷设至对面；六、重复步骤二至步骤五，直至测应变光纤敷设满整个平房仓的底部。优选地，在待测粮仓仓壁设置由应变传感器构成的测应变光纤，具体包括：在待测粮仓仓壁设置由应变传感器构成的测应变光纤，其中，令平房仓的底部长是l，宽是d，高是h，测应变光纤按照如下方式敷设在平房仓的仓壁：一、测应变光纤从平房仓底部的一个顶点开始，沿着底部敷设一圈；二、完成第一圈后，往上h/n的距离作为第二层，再敷设一圈；三、完成第二圈后，往上h/n的距离作为第三层，再敷设一圈；四、完成第三圈后，往上h/n的距离作为第四层，再敷设一圈；五、完成第四圈后，往上h/n的距离作为第五层，再敷设一圈；六、按照步骤五进行敷设，直至测应变光纤敷设至平房仓的顶层。本技术提出的粮仓全分布式光纤测应变系统实现了对粮仓应变的有效测量，而且测量精度高，检测范围长，成本低，易安装，确保了粮仓不因受力产生过大的变形，适宜推广应用。附图说明图1是本技术实施例提供的粮仓全分布式光纤测应变系统示意图；图2是本技术实施例提供的粮仓全分布式光纤测应变系统示意图；图3是本技术实施例提供的测应变光纤在粮仓底部的敷设示意图；图4是本技术实施例提供的测应变光纤在粮仓底部的敷设示意图；图5是本技术实施例提供的测应变光纤在粮仓仓壁的敷设示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。请参照图1所示，本实施例中粮仓全分布式光纤测应变系统包括测应变光纤101和测应变主机102；所述测应变光纤101设置在待测粮仓103的底部和仓壁；所述测应变主机102与测应变光纤101连接。具体的，在本实施例中测应变主机102接收设置在粮仓103底部的测应变光纤101中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓103底部的应变值；测应变主机102接收设置在粮仓103仓壁的测应变光纤101中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓103侧面的应变值。具体的，在本实施例中，如图1所示，测应变光纤101的两端均连接测应变主机102，测应变主机102在所述测应变光纤101的一端注入频率为f的脉冲光，在另一端注入频率在f±fB附近的连续光，在脉冲到达的位置处，脉冲和连续光会产生SBS，从而使得连续光在该位置处获得增益或衰减，不同位置处连续光的功率变化在时域上被探测到，获得整条测应变光纤101的布里渊增益谱，通过对增益谱中心频率的测定获得所述待测粮仓103底部的应变值。但不限于上述方式，测应变主机102接收设置在粮仓103底部的测应变光纤101中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓103底部的应变值，还可以采用以下方案：如图2所示，仅将测应变光纤101的一端连接测应变主机102，测应变主机102在测应变光纤101一端注入频率为f的脉冲光，获得中心频率为f-fB的背向SPBS信号，其中fB为布里渊频移；测应变主机102对中心频率为f-fB的背向SPBS信号进行探测和信号处理后，通过SPBS的频移或强度参量计算获得所述待测粮仓103底部的应变值。需要说明的是，SPBS是SpontaneousBrillouinScattering的简称，指自发布里渊散射。其缺点是反射技术信号较弱，需要复杂的信号处理方法；优点是只需在光纤的一端探测，并且在光纤断裂的时候仍可测量从探测端到断点之间的光纤。BOTDR是BrillouinOpticalTime-domainReflectometry的简称，指布里渊光时域反射技术。BOTDR是利用探测SPBS来实现传感的布里渊分布传感技术。具体的，在本实施例中在待测粮仓103底部设置由应变传感器构成的测应变光纤101，其中，如图3所示，令平房仓的底部长是l，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粮仓全分布式光纤测应变系统，其特征在于，该系统包括测应变光纤和测应变主机；所述测应变光纤设置在待测粮仓的底部和仓壁；所述测应变主机与测应变光纤的两端连接，测应变主机在所述测应变光纤的一端注入脉冲光，在测应变光纤的另一端注入连续光。/n

【技术特征摘要】
1.一种粮仓全分布式光纤测应变系统，其特征在于，该系统包括测应变光纤和测应变主机；所述测应变光纤设置在待测粮仓的底部和仓壁；所述测应变主机与测应变光纤的两端连接，测应变主机在所述测应变光纤的一端注入脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆波，丁文杰，陆宇涵，邵永松，
申请(专利权)人：中科怡海智能系统有限公司，中科怡海高新技术发展江苏股份公司，南京中科怡海电子商务有限公司，中科怡海软件科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32