[發明專利]一種糧倉全分布式光纖測應變方法及系統

在審

• 申請號: 201911186021.6
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110763381A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 陸波;丁文杰;陸宇涵;邵永松
• 申請（專利權）人: 中科怡海智能系統有限公司;中科怡海高新技術發展江蘇股份公司;南京中科怡海電子商務有限公司;中科怡海軟件科技江蘇有限公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24;G01B11/16;G01D5/353
• 代理公司: 11638 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王新愛

本發明公開了一種糧倉全分布式光纖測應變方法及系統，該方法包括：在待測糧倉底部設置由應變傳感器構成的測應變光纖；測應變主機接收所述測應變光纖中應變傳感器感知的應變數據，并對其進行處理，獲得所述待測糧倉底部的應變值。本發明實現了對糧倉應變的有效測量，而且測量精度高，檢測范圍長，成本低，易安裝，確保了糧倉不因受力產生過大的變形，適宜推廣應用。

技術領域

本發明涉及糧倉應變測量技術領域，尤其是涉及一種糧倉全分布式光纖測應變方法及系統。

背景技術

俗話說：“民以食為天”，糧食在人民生活中有著十分重要的地位。季節性間斷的糧食生產和常年持續性地糧食消費一直存在著不可協調的矛盾，再者，糧食的保質期是有期限的，因此如何實現糧食的安全健康存儲是一大難題。我國糧食多數散布在全國各地的糧庫當中，確保糧倉安全是一件極其重要的大事。對于糧食倉儲而言，絕大多數糧倉采用高大平房倉結構。平房倉的墻體是糧倉重要的承重和維護構件，承受風載荷及裝糧高度范圍內的糧食側壓力等載荷作用。一方面，當堆糧高度較高時，墻體收到的糧食側壓力也相應加大；另一方面，為了確保墻體能夠承受足夠的側壓力載荷，會建造截面較厚的墻體，這同時也增加了上部結構傳遞到地基基礎的豎向載荷。因此，對糧倉側壁以及糧倉底部的壓力進行檢測，確保糧倉不因受力產生過大的變形，具有非常重要的意義。目前針對糧倉應變檢測還沒有行之有效的方案。以上問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于通過一種糧倉全分布式光纖測應變方法及系統，來解決以上背景技術部分提到的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種糧倉全分布式光纖測應變方法，該方法包括：

S1.在待測糧倉底部設置由應變傳感器構成的測應變光纖；

S2.測應變主機接收所述測應變光纖中應變傳感器感知的應變數據，并對其進行處理，獲得所述待測糧倉底部的應變值。

優選地，所述步驟S1具體包括：在待測糧倉底部和倉壁均設置由應變傳感器構成的測應變光纖。

優選地，所述步驟S2具體包括：測應變主機接收設置在糧倉底部的測應變光纖中應變傳感器感知的應變數據，并對其進行處理，獲得所述待測糧倉底部的應變值；測應變主機接收設置在糧倉倉壁的測應變光纖中應變傳感器感知的應變數據，并對其進行處理，獲得所述待測糧倉側面的應變值。

優選地，所述步驟S2中測應變主機接收設置在糧倉底部的測應變光纖中應變傳感器感知的應變數據，并對其進行處理，獲得所述待測糧倉底部的應變值，具體包括：將測應變光纖的兩端均連接測應變主機，測應變主機在所述測應變光纖的一端注入頻率為f的脈沖光，在另一端注入頻率在f±fB附近的連續光，在脈沖到達的位置處，脈沖和連續光會產生SBS，從而使得連續光在該位置處獲得增益或衰減，不同位置處連續光的功率變化在時域上被探測到，獲得整條測應變光纖的布里淵增益譜，通過對增益譜中心頻率的測定獲得所述待測糧倉底部的應變值。

優選地，所述步驟S2中測應變主機接收設置在糧倉底部的測應變光纖中應變傳感器感知的應變數據，并對其進行處理，獲得所述待測糧倉底部的應變值，具體包括：僅將測應變光纖的一端連接測應變主機，測應變主機在測應變光纖一端注入頻率為f的脈沖光，獲得中心頻率為f-fB的背向SPBS信號，其中fB為布里淵頻移(Brillouin FrequencyShift，BFS)；測應變主機對中心頻率為f-fB的背向SPBS信號進行探測和信號處理后，通過SPBS的頻移或強度參量計算獲得所述待測糧倉底部的應變值。