[发明专利]一种粮仓全分布式光纤测应变方法及系统

说明书

本发明公开了一种粮仓全分布式光纤测应变方法及系统，该方法包括：在待测粮仓底部设置由应变传感器构成的测应变光纤；测应变主机接收所述测应变光纤中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓底部的应变值。本发明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。

技术领域

本发明涉及粮仓应变测量技术领域，尤其是涉及一种粮仓全分布式光纤测应变方法及系统。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的在于通过一种粮仓全分布式光纤测应变方法及系统，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种粮仓全分布式光纤测应变方法，该方法包括：

S1.在待测粮仓底部设置由应变传感器构成的测应变光纤；

S2.测应变主机接收所述测应变光纤中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓底部的应变值。

优选地，所述步骤S1具体包括：在待测粮仓底部和仓壁均设置由应变传感器构成的测应变光纤。

优选地，所述步骤S2具体包括：测应变主机接收设置在粮仓底部的测应变光纤中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓底部的应变值；测应变主机接收设置在粮仓仓壁的测应变光纤中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓侧面的应变值。

优选地，所述步骤S2中测应变主机接收设置在粮仓底部的测应变光纤中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓底部的应变值，具体包括：将测应变光纤的两端均连接测应变主机，测应变主机在所述测应变光纤的一端注入频率为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底部的应变值。

优选地，所述步骤S2中测应变主机接收设置在粮仓底部的测应变光纤中应变传感器感知的应变数据，并对其进行处理，获得所述待测粮仓底部的应变值，具体包括：仅将测应变光纤的一端连接测应变主机，测应变主机在测应变光纤一端注入频率为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(Brillouin FrequencyShift，BFS)；测应变主机对中心频率为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底部的应变值。