一、行業(yè)背景

糧食儲備事關(guān)國計民生與國家戰(zhàn)略安全，我國建成大規(guī)模中央直屬儲備糧庫及地方儲備糧倉，承擔(dān)稻谷、小麥、玉米等大宗糧食長期儲存任務(wù)。糧倉倉儲對儲存環(huán)境條件嚴(yán)苛，庫房需要防潮隔熱、通風(fēng)氣密，同時具備防蟲防鼠、防火、抵御自然災(zāi)害的能力。糧食在儲藏周期內(nèi)，受環(huán)境溫濕度、微生物、蟲害影響，糧堆內(nèi)部極易出現(xiàn)局部積熱，發(fā)生糧食發(fā)熱霉變；倉房墻體、倉頂、地坪長期荷載作用下，會出現(xiàn)墻體開裂、倉體形變、地坪沉降等結(jié)構(gòu)隱患；此外還存在電氣起火、外來入侵、倉房氣密性失效等多重風(fēng)險。

傳統(tǒng)糧庫監(jiān)測大量采用點式測溫電纜，在糧堆內(nèi)部布設(shè)離散溫度測點。該模式存在明顯短板：測點之間存在監(jiān)測盲區(qū)，單點故障即造成局部數(shù)據(jù)缺失；電子傳感器長期埋置糧堆中，容易受潮、蟲蝕損壞，每年需要大量人力開展校驗、更換；傳統(tǒng)測溫只能獲取離散點位溫度，無法監(jiān)測倉房墻體、倉頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形變，倉體開裂、沉降隱患難以及時發(fā)現(xiàn)；系統(tǒng)布線繁雜，現(xiàn)場有源器件多，在糧倉防爆防火環(huán)境存在一定隱患，隱患報警滯后，等到發(fā)現(xiàn)糧堆發(fā)熱，往往已經(jīng)出現(xiàn)糧食局部霉變，造成儲備糧重大損耗。

分布式光纖傳感技術(shù)，以光纜作為感知介質(zhì)，現(xiàn)場無需布設(shè)有源電子元器件，將DTS分布式溫度傳感與布里淵分布式應(yīng)變傳感相結(jié)合，構(gòu)建糧倉一體化光纖監(jiān)測方案。光纜可埋入糧堆內(nèi)部實現(xiàn)糧堆全域溫度連續(xù)監(jiān)測，同時敷設(shè)在倉房墻體、倉頂、地坪，實現(xiàn)倉房結(jié)構(gòu)形變監(jiān)測；一套系統(tǒng)同時解決糧堆發(fā)熱霉變預(yù)警、倉房結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、火情隱患監(jiān)測，7×24小時不間斷在線值守，補齊傳統(tǒng)點式監(jiān)測的短板，為智慧糧庫、儲備糧庫提供底層感知硬件，助力糧食倉儲數(shù)字化、智能化升級。本方案適用于平房倉、淺圓倉、立筒倉、地方儲備庫、中央直屬儲備糧庫等各類儲糧建筑。

二、系統(tǒng)總體方案

糧倉分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)主要由光纖解調(diào)主機、糧庫專用鎧裝感溫應(yīng)變復(fù)合光纜、上位機監(jiān)控軟件、云傳輸模塊組成。系統(tǒng)包含兩大感知單元：DTS分布式溫度傳感單元，布里淵分布式應(yīng)變傳感單元。

糧堆內(nèi)部布設(shè)抗蟲蝕、耐腐蝕特種復(fù)合光纜，代替?zhèn)鹘y(tǒng)點式測溫電纜，垂直布設(shè)于糧堆當(dāng)中；倉房墻體、倉頂、地坪表面敷設(shè)光纜，感知倉體墻體開裂、地坪沉降帶來的應(yīng)變變化。光纜全部為無源，現(xiàn)場不需要供電，全部信號傳回機房解調(diào)主機；主機完成光信號解調(diào)，輸出整條光纜沿線連續(xù)溫度數(shù)據(jù)、應(yīng)變數(shù)據(jù)。

監(jiān)測數(shù)據(jù)本地存儲，同時可通過網(wǎng)絡(luò)上傳智慧糧庫平臺，支持RJ45、RS485、繼電器干接點輸出，能夠與現(xiàn)有糧庫管理平臺對接；平臺實現(xiàn)溫度曲線展示、倉體應(yīng)變云圖、異常報警彈窗、歷史數(shù)據(jù)回溯，異常情況支持短信、聲光聯(lián)動報警，實現(xiàn)“早期感知?報警推送?運維處置"完整閉環(huán)。

（一）DTS分布式光纖溫度監(jiān)測功能

1. 糧堆內(nèi)部全域溫度監(jiān)測

傳統(tǒng)測溫為間隔式點采集，光纖實現(xiàn)整條光纜每米甚至厘米級連續(xù)溫度采集，消除測點盲區(qū)。實時捕捉糧堆內(nèi)部局部熱點，識別糧食早期積熱，在肉眼未見霉變之前輸出預(yù)警，極大減少糧食霉變損耗。支持設(shè)置溫度閾值、溫升速率雙重報警邏輯，適配不同糧食品種儲存溫度要求。

2. 倉內(nèi)電氣、庫房火情預(yù)警

對糧倉配電間、電纜橋架敷設(shè)感溫光纜，監(jiān)測電纜接頭過熱，防范電氣火災(zāi)。

（二）布里淵分布式應(yīng)變監(jiān)測功能

3. 倉房墻體形變、開裂監(jiān)測

光纜貼合倉房墻體、倉頂敷設(shè)，實時監(jiān)測墻體應(yīng)變變化，捕捉墻體微裂縫、形變發(fā)展趨勢，提前預(yù)警倉房結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險。

4. 糧倉地坪沉降監(jiān)測

光纜敷設(shè)在地坪底層，監(jiān)測地坪不均勻沉降，及時發(fā)現(xiàn)地坪開裂、基礎(chǔ)變形，規(guī)避倉房整體結(jié)構(gòu)損壞風(fēng)險。

三、核心技術(shù)優(yōu)勢

5. 全無源現(xiàn)場，適配糧倉防爆、倉儲特殊環(huán)境

傳感光纜現(xiàn)場無任何電子元器件，不帶電，本質(zhì)安全，滿足糧倉防火防爆要求；光纜抗蟲咬、耐腐蝕，埋在糧堆內(nèi)部可長期工作，大幅降低后期傳感器更換、維護工作量。

6. 連續(xù)分布式測量，消除監(jiān)測盲區(qū)

區(qū)別傳統(tǒng)點式測溫電纜離散測點，光纜沿線全部為感知單元，連續(xù)采集溫度、應(yīng)變，不存在測點間隙盲區(qū)，能夠捕捉小范圍局部糧堆積熱隱患。

7. 一套系統(tǒng)多參量同步監(jiān)測

同一套解調(diào)設(shè)備，同時完成糧堆溫度監(jiān)測、倉房墻體結(jié)構(gòu)應(yīng)變監(jiān)測，兼顧儲糧安全與建筑結(jié)構(gòu)安全，減少多套設(shè)備重復(fù)投入。

8. 壽命長，適配糧食長期儲備周期

特種鎧裝光纜一次敷設(shè)，可長期服役，匹配糧倉幾十年使用周期，避免傳統(tǒng)測溫電纜幾年就要整體更換的問題。

9. 開放接口，無縫對接智慧糧庫平臺

具備標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)協(xié)議，可接入現(xiàn)有智慧糧庫管控平臺，報警、溫度、應(yīng)變數(shù)據(jù)直接上傳，兼容現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，無原有系統(tǒng)。

四、典型應(yīng)用場景

10. 平房倉糧堆溫度分布式監(jiān)測

光纜垂直布入糧堆內(nèi)部，實現(xiàn)小麥、玉米、稻谷糧堆全域溫度監(jiān)測，預(yù)警糧食發(fā)熱霉變。

11. 淺圓倉、立筒倉筒倉監(jiān)測

筒倉內(nèi)壁敷設(shè)復(fù)合光纜，同步實現(xiàn)倉內(nèi)糧溫監(jiān)測、筒倉倉壁形變應(yīng)力監(jiān)測。

12. 倉房建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測

糧倉墻體、倉頂、地坪布設(shè)應(yīng)變光纜，監(jiān)測墻體開裂、地坪不均勻沉降，保障倉房建筑本體安全。

13. 糧倉配電室、電纜溝火災(zāi)隱患監(jiān)測

配電區(qū)域光纜測溫，監(jiān)測電氣設(shè)備過熱隱患。

14. 中央儲備庫、地方儲備庫智慧化改造項目

新舊糧倉改造、新建糧庫同步配套光纖監(jiān)測系統(tǒng)，滿足糧食儲備數(shù)字化監(jiān)管要求。

五、與傳統(tǒng)點式測溫電纜方案對比

六、系統(tǒng)組成

整套糧倉分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)包含：DTS+布里淵一體化光纖解調(diào)主機、糧庫專用抗蟲蝕鎧裝復(fù)合光纜、光纜安裝固定輔件、上位機監(jiān)測軟件、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳模塊。

輸出內(nèi)容：全線連續(xù)溫度曲線、倉體應(yīng)變分布云圖、熱點報警位置、應(yīng)變異常告警、完整歷史事件數(shù)據(jù)庫；可對接智慧糧庫平臺，實現(xiàn)GIS倉房定位、報警聯(lián)動。

七、總結(jié)

國家糧食儲備安全對倉儲監(jiān)測系統(tǒng)提出更高要求，傳統(tǒng)點式測溫電纜存在監(jiān)測盲區(qū)、易損壞、只測溫度不測結(jié)構(gòu)的短板。分布式光纖一體化監(jiān)測系統(tǒng)，依靠無源、長距離連續(xù)感知優(yōu)勢，同時解決糧堆發(fā)熱霉變預(yù)警和倉房建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測兩大核心需求，適配平房倉、筒倉多種倉型，本質(zhì)安全適配糧倉防爆環(huán)境，降低運維成本，助力智慧糧庫建設(shè)，保障國家糧食儲存安全。

核心產(chǎn)品主詞

糧倉分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)、智慧糧庫光纖監(jiān)測設(shè)備、糧堆DTS分布式測溫系統(tǒng)、糧倉布里淵結(jié)構(gòu)應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)、儲備糧庫光纖糧情監(jiān)測

技術(shù)原理

DTS分布式拉曼測溫、布里淵分布式應(yīng)變傳感、分布式光纖傳感、無源光纖感知、多參量一體化光纖監(jiān)測

監(jiān)測對象

平房倉、淺圓倉、立筒倉、中央儲備糧庫、地方儲備庫、糧堆積熱、倉房墻體開裂、地坪不均勻沉降、糧倉電纜火情

性能指標(biāo)

分布式連續(xù)測溫、無監(jiān)測盲區(qū)、糧堆熱點定位、倉房微形變監(jiān)測、抗蟲蝕鎧裝光纜、糧倉防爆本征安全、溫升速率報警

設(shè)備硬件

DTS+布里淵一體化解調(diào)主機、糧庫專用抗蟲蝕鎧裝復(fù)合光纜、上位機監(jiān)測軟件、智慧糧庫平臺對接模塊

現(xiàn)場作業(yè)

糧堆內(nèi)光纜布設(shè)、倉房墻體光纜敷設(shè)、糧倉地坪光纜施工、新建糧庫同步預(yù)埋光纜、舊糧倉智能化改造光纜安裝

工程應(yīng)用場景

智慧糧庫建設(shè)、中央儲備糧庫監(jiān)測改造、平房倉糧情在線監(jiān)測、筒倉倉體結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、糧食倉儲安全風(fēng)險預(yù)警

標(biāo)書長尾關(guān)鍵詞

儲備糧倉糧堆分布式光纖測溫、糧倉墻體地坪形變在線監(jiān)測系統(tǒng)、糧庫防爆型光纖糧情監(jiān)測方案、智慧倉儲多參量光纖感知系統(tǒng)