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粮仓粮库分布式光纤温变‑应变一体化监测系统

更新时间:2026-09-05 点击量:27

粮仓粮库分布式光纤温变‑应变一体化监测系统

一、行业背景

粮食储备事关国计民生与国家战略安全,我国建成大规模中央直属储备粮库及地方储备粮仓,承担稻谷、小麦、玉米等大宗粮食长期储存任务。粮仓仓储对储存环境条件严苛,库房需要防潮隔热、通风气密,同时具备防虫防鼠、防火、抵御自然灾害的能力。粮食在储藏周期内,受环境温湿度、微生物、虫害影响,粮堆内部极易出现局部积热,发生粮食发热霉变;仓房墙体、仓顶、地坪长期荷载作用下,会出现墙体开裂、仓体形变、地坪沉降等结构隐患;此外还存在电气起火、外来入侵、仓房气密性失效等多重风险。

传统粮库监测大量采用点式测温电缆,在粮堆内部布设离散温度测点。该模式存在明显短板:测点之间存在监测盲区,单点故障即造成局部数据缺失;电子传感器长期埋置粮堆中,容易受潮、虫蚀损坏,每年需要大量人力开展校验、更换;传统测温只能获取离散点位温度,无法监测仓房墙体、仓顶的结构形变,仓体开裂、沉降隐患难以及时发现;系统布线繁杂,现场有源器件多,在粮仓防爆防火环境存在一定隐患,隐患报警滞后,等到发现粮堆发热,往往已经出现粮食局部霉变,造成储备粮重大损耗。

分布式光纤传感技术,以光缆作为感知介质,现场无需布设有源电子元器件,将DTS分布式温度传感与布里渊分布式应变传感相结合,构建粮仓一体化光纤监测方案。光缆可埋入粮堆内部实现粮堆全域温度连续监测,同时敷设在仓房墙体、仓顶、地坪,实现仓房结构形变监测;一套系统同时解决粮堆发热霉变预警、仓房结构健康监测、火情隐患监测7×24小时不间断在线值守,补齐传统点式监测的短板,为智慧粮库、储备粮库提供底层感知硬件,助力粮食仓储数字化、智能化升级。本方案适用于平房仓、浅圆仓、立筒仓、地方储备库、中央直属储备粮库等各类储粮建筑。

二、系统总体方案

粮仓分布式光纤监测系统主要由光纤解调主机、粮库专用铠装感温应变复合光缆、上位机监控软件、云传输模块组成。系统包含两大感知单元:DTS分布式温度传感单元,布里渊分布式应变传感单元。

粮堆内部布设抗虫蚀、耐腐蚀特种复合光缆,代替传统点式测温电缆,垂直布设于粮堆当中;仓房墙体、仓顶、地坪表面敷设光缆,感知仓体墙体开裂、地坪沉降带来的应变变化。光缆全部为无源,现场不需要供电,全部信号传回机房解调主机;主机完成光信号解调,输出整条光缆沿线连续温度数据、应变数据。

监测数据本地存储,同时可通过网络上传智慧粮库平台,支持RJ45RS485、继电器干接点输出,能够与现有粮库管理平台对接;平台实现温度曲线展示、仓体应变云图、异常报警弹窗、历史数据回溯,异常情况支持短信、声光联动报警,实现早期感知报警推送运维处置"完整闭环。

(一)DTS分布式光纤温度监测功能

1. 粮堆内部全域温度监测

传统测温为间隔式点采集,光纤实现整条光缆每米甚至厘米级连续温度采集,消除测点盲区。实时捕捉粮堆内部局部热点,识别粮食早期积热,在肉眼未见霉变之前输出预警,极大减少粮食霉变损耗。支持设置温度阈值、温升速率双重报警逻辑,适配不同粮食品种储存温度要求。

2. 仓内电气、库房火情预警

对粮仓配电间、电缆桥架敷设感温光缆,监测电缆接头过热,防范电气火灾。

(二)布里渊分布式应变监测功能

3. 仓房墙体形变、开裂监测

光缆贴合仓房墙体、仓顶敷设,实时监测墙体应变变化,捕捉墙体微裂缝、形变发展趋势,提前预警仓房结构安全风险。

4. 粮仓地坪沉降监测

光缆敷设在地坪底层,监测地坪不均匀沉降,及时发现地坪开裂、基础变形,规避仓房整体结构损坏风险。

三、核心技术优势

5. 全无源现场,适配粮仓防爆、仓储特殊环境

传感光缆现场无任何电子元器件,不带电,本质安全,满足粮仓防火防爆要求;光缆抗虫咬、耐腐蚀,埋在粮堆内部可长期工作,大幅降低后期传感器更换、维护工作量。

6. 连续分布式测量,消除监测盲区

区别传统点式测温电缆离散测点,光缆沿线全部为感知单元,连续采集温度、应变,不存在测点间隙盲区,能够捕捉小范围局部粮堆积热隐患。

7. 一套系统多参量同步监测

同一套解调设备,同时完成粮堆温度监测、仓房墙体结构应变监测,兼顾储粮安全与建筑结构安全,减少多套设备重复投入。

8. 寿命长,适配粮食长期储备周期

特种铠装光缆一次敷设,可长期服役,匹配粮仓几十年使用周期,避免传统测温电缆几年就要整体更换的问题。

9. 开放接口,无缝对接智慧粮库平台

具备标准工业协议,可接入现有智慧粮库管控平台,报警、温度、应变数据直接上传,兼容现有业务流程,无原有系统。

四、典型应用场景

10. 平房仓粮堆温度分布式监测

光缆垂直布入粮堆内部,实现小麦、玉米、稻谷粮堆全域温度监测,预警粮食发热霉变。

11. 浅圆仓、立筒仓筒仓监测

筒仓内壁敷设复合光缆,同步实现仓内粮温监测、筒仓仓壁形变应力监测。

12. 仓房建筑结构健康监测

粮仓墙体、仓顶、地坪布设应变光缆,监测墙体开裂、地坪不均匀沉降,保障仓房建筑本体安全。

13. 粮仓配电室、电缆沟火灾隐患监测

配电区域光缆测温,监测电气设备过热隐患。

14. 中央储备库、地方储备库智慧化改造项目

新旧粮仓改造、新建粮库同步配套光纤监测系统,满足粮食储备数字化监管要求。

五、与传统点式测温电缆方案对比

对比项

传统点式测温电缆方案

分布式光纤粮仓监测系统

现场器件

大量电子温度传感器,埋于粮堆易受潮虫蚀损坏,定期需要更换

现场仅无源光缆,无电子元器件,寿命长,维护量极低

监测模式

离散点位采集,点位之间存在盲区,小范围积热容易漏报

全线连续分布式采集,无监测盲区,捕捉早期局部热点

监测内容

仅能够采集温度,无法监测仓房墙体、地坪结构形变

同时实现粮堆温度+仓房结构应变监测,兼顾储粮安全和建筑安全

现场安全

传感器带电,粮仓环境存在防火防爆隐患

光缆无源本征安全,满足粮仓防爆要求

后期运维

需要定期下仓校验、更换测温电缆,人工工作量大

光缆一次敷设,长期运行,极少现场维护

六、系统组成

整套粮仓分布式光纤监测系统包含:DTS+布里渊一体化光纤解调主机、粮库专用抗虫蚀铠装复合光缆、光缆安装固定辅件、上位机监测软件、数据远传模块。

输出内容:全线连续温度曲线、仓体应变分布云图、热点报警位置、应变异常告警、完整历史事件数据库;可对接智慧粮库平台,实现GIS仓房定位、报警联动。

七、总结

国家粮食储备安全对仓储监测系统提出更高要求,传统点式测温电缆存在监测盲区、易损坏、只测温度不测结构的短板。分布式光纤一体化监测系统,依靠无源、长距离连续感知优势,同时解决粮堆发热霉变预警和仓房建筑结构安全监测两大核心需求,适配平房仓、筒仓多种仓型,本质安全适配粮仓防爆环境,降低运维成本,助力智慧粮库建设,保障国家粮食储存安全。

核心产品主词

粮仓分布式光纤监测系统、智慧粮库光纤监测设备、粮堆DTS分布式测温系统、粮仓布里渊结构应变监测系统、储备粮库光纤粮情监测

技术原理

DTS分布式拉曼测温、布里渊分布式应变传感、分布式光纤传感、无源光纤感知、多参量一体化光纤监测

监测对象

平房仓、浅圆仓、立筒仓、中央储备粮库、地方储备库、粮堆积热、仓房墙体开裂、地坪不均匀沉降、粮仓电缆火情

性能指标

分布式连续测温、无监测盲区、粮堆热点定位、仓房微形变监测、抗虫蚀铠装光缆、粮仓防爆本征安全、温升速率报警

设备硬件

DTS+布里渊一体化解调主机、粮库专用抗虫蚀铠装复合光缆、上位机监测软件、智慧粮库平台对接模块

现场作业

粮堆内光缆布设、仓房墙体光缆敷设、粮仓地坪光缆施工、新建粮库同步预埋光缆、旧粮仓智能化改造光缆安装

工程应用场景

智慧粮库建设、中央储备粮库监测改造、平房仓粮情在线监测、筒仓仓体结构健康监测、粮食仓储安全风险预警

标书长尾关键词

储备粮仓粮堆分布式光纤测温、粮仓墙体地坪形变在线监测系统、粮库防爆型光纤粮情监测方案、智慧仓储多参量光纤感知系统