一种复合材料结构的损伤监测系统
专利汇可以提供一种复合材料结构的损伤监测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 复合材料 结构的损伤监测系统，包括压 力 传感器 网络、 压电传感器 配置机构、电荷 放大器 和 数据采集 处理器；所述 压力传感器 网络由均匀布置在复合材料机构上的多个压电传感器组成；所述压力传感器网络经压电传感器配置机构连接至电荷放大器，所述压电传感器配置机构包括撞击监测配置模 块 和损伤监测配置模块；所述电荷放大器连接至数据采集处理器。本发明复合材料结构的损伤监测系统可以对复合材料结构上同时出现的多个不同类损伤 信号 进行分离，适用于实际构件，并能更准确的对复合材料结构损伤状态作出评估，准确性高。，下面是一种复合材料结构的损伤监测系统专利的具体信息内容。
1.一种复合材料结构的损伤监测系统，其特征在于，包括压力传感器网络（1）、压电传感器配置机构（2）、电荷放大器（3）和数据采集处理器（4）；所述压力传感器网络（1）由均匀布置在复合材料机构上的多个压电传感器（11）组成；
所述压力传感器网络（1）经压电传感器配置机构（2）连接至电荷放大器（3），所述压电传感器配置机构（2）包括撞击监测配置模块（21）和损伤监测配置模块（22），所述撞击监测配置模块（21）用于从布置在复合材料结构中的整个压力传感器网络（1）中选择用于对所述复合材料结构进行撞击监测的压电传感器（11），所选择的压电传感器（11）用于当所述复合材料结构发生撞击事件时，利用信号采集器通过所选择的压电传感器（11）同步采集撞击响应信号，并根据所述撞击响应信号进行撞击监测得到撞击事件参数；所述损伤监测配置模块（22）用于根据所述撞击事件参数确定损伤监测区域，并从所述整个压力传感器网络（1）中选择用于对所述损伤监测区域进行损伤监测的压电传感器（11）；
所述电荷放大器（3）连接至数据采集处理器（4），所述电荷放大器（3）用于对所述损伤监测区域进行损伤监测的压电传感器（11）所输出的接收信号进行放大处理，并输出传感信号给所述数据采集处理器（4）；所述数据采集处理器（4）用于获得传感信号，并对获得的传感信号进行模数转换，得到接收波形信号；对所述接收波形信号进行预处理，得到预处理后的数据矩阵；对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏盲源分离，得到分离后的信号；对所述分离后的信号进行小波消噪处理，得到消噪后的分离信号。
2.根据权利要求1所述的复合材料结构的损伤监测系统，其特征在于，所述信号采集器包括撞击响应信号调理单元和多通道信号同步采集单元，撞击响应信号调理单元与用于撞击监测的多个压电传感器（11）相连，撞击响应信号调理单元用于对多个压电传感器（11）输出的多路撞击响应信号分别进行滤波和放大，多通道信号同步采集单元用于对撞击响应信号调理单元输出的多路信号进行模数转化并同步采集。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料结构的损伤监测系统，其特征在于，所述数据采集处理器（4）包括原始波形信号提取单元（41）、信号预处理单元（42）、稀疏盲源分离单元（43）和信号后处理单元（44），原始波形信号提取单元（41）、信号预处理单元（42）、稀疏盲源分离单元（43）和信号后处理单元（44）依次相连；所述原始波形信号提取单元（41）用于获得传感信号，并对获得的传感信号进行模数转换，输出接收波形信号；所述信号预处理单元（42）用于对所述接收波形信号进行预处理，输出预处理后的数据矩阵；所述稀疏盲源分离单元（43）用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏盲源分离，输出分离后的信号；所述后处理单元（44）用于对所述分离后的信号进行小波消噪处理，得到消噪后的分离信号。
4.根据权利要求3所述的复合材料结构的损伤监测系统，其特征在于，所述所述信号预处理单元（42）包括带通滤波器子单元（421）、有效数据提取子单元（422）、中心化子单元（423）和预白化子单元（424）；所述带通滤波器子单元（421）用于对所述接收波形信号进行低频载荷信号滤除处理，并输出无载荷接收信号；所述有效数据提取子单元（422）用于对所述带通滤波器子单元（421）输出的无载荷接收信号进行有效的接收数据段截取处理，并输出有效接收信号；所述中心化子单元（423）用于对所述有效数据提取子单元（422）输出的有效接收信号进行中心化处理，并输出中心化接收信号；所述预白化子单元（424）用于对所述中心化子单元（423）输出的中心化接收信号进行预白化处理，并输出所述预处理后的数据矩阵。
5.根据权利要求4所述的复合材料结构的损伤监测系统，其特征在于，所述稀疏盲源分离单元（43）包括稀疏表示子单元（431）、混合矩阵估计子单元（432）、信号估计子单元（433）和信号重构子单元（434）；所述稀疏表示子单元（431）用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏表示，并输出稀疏混合信号；所述混合矩阵估计子单元（432）用于对所述稀疏表示子单元（431）输出的稀疏混合信号进行混合矩阵估计，并输出稀疏混合矩阵；所述信号估计子单元（433）用于对所述混合矩阵估计子单元（432）输出的稀疏混合矩阵和所述稀疏表示子单元（431）输出的稀疏混合信号进行信号估计，并输出稀疏源信号；所述信号重构子单元（434）用于对所述信号估计子单元（433）输出的稀疏源信号进行信号重构，并得到所述分离后的信号。
6.根据权利要求5所述的复合材料结构的损伤监测系统，其特征在于，所述数据采集处理器（4）还包括损伤类型分析单元（45），损伤类型分析单元（45）连接所述后处理单元（44），损伤类型分析单元（45）用于分析所述分离信号的时频特性并将所述分离信号的时频特性与己知的各种损伤类型及损伤程度的接收信号的时频特性进行比较，以确定所述分离信号对应的损伤类型及损伤程度。
一种复合材料结构的损伤监测系统
技术领域
背景技术
发明内容
所述压力传感器网络经压电传感器配置机构连接至电荷放大器，所述压电传感器配置机构包括撞击监测配置模块和损伤监测配置模块，所述撞击监测配置模块用于从布置在复合材料结构中的整个压力传感器网络中选择用于对所述复合材料结构进行撞击监测的压电传感器，所选择的压电传感器用于当所述复合材料结构发生撞击事件时，利用信号采集器通过所选择的压电传感器同步采集撞击响应信号，并根据所述撞击响应信号进行撞击监测得到撞击事件参数；所述损伤监测配置模块用于根据所述撞击事件参数确定损伤监测区域，并从所述整个压力传感器网络中选择用于对所述损伤监测区域进行损伤监测的压电传感器；
所述电荷放大器连接至数据采集处理器，所述电荷放大器用于对所述损伤监测区域进行损伤监测的压电传感器所输出的接收信号进行放大处理，并输出传感信号给所述数据采集处理器；所述数据采集处理器用于获得传感信号，并对获得的传感信号进行模数转换，得到接收波形信号；对所述接收波形信号进行预处理，得到预处理后的数据矩阵；对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏盲源分离，得到分离后的信号；对所述分离后的信号进行小波消噪处理，得到消噪后的分离信号。
2、本发明复合材料结构的损伤监测系统可以对复合材料结构上同时出现的多个不同类损伤信号进行分离，适用于实际构件，并能更准确的对复合材料结构损伤状态作出评估，准确性高；
3、本发明复合材料结构的损伤监测系统可以对各种工况下的复合材料结构进行实时监测，出现危险情况时可及时预警，因此可以大大减少人员财产的损失，保证安全以及经济效益。
附图说明
具体实施方式
所述损伤监测配置模块22用于根据所述撞击事件参数确定损伤监测区域，并从所述整个压力传感器网络1中选择用于对所述损伤监测区域进行损伤监测的压电传感器11。
所述数据采集处理器4包括原始波形信号提取单元41、信号预处理单元42、稀疏盲源分离单元43和信号后处理单元44，原始波形信号提取单元41、信号预处理单元42、稀疏盲源分离单元43和信号后处理单元44依次相连；所述原始波形信号提取单元41用于获得传感信号，并对获得的传感信号进行模数转换，输出接收波形信号；所述信号预处理单元42用于对所述接收波形信号进行预处理，输出预处理后的数据矩阵；所述稀疏盲源分离单元43用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏盲源分离，输出分离后的信号；所述后处理单元44用于对所述分离后的信号进行小波消噪处理，得到消噪后的分离信号；
所述所述信号预处理单元42包括带通滤波器子单元421、有效数据提取子单元422、中心化子单元423和预白化子单元424；所述带通滤波器子单元421用于对所述接收波形信号进行低频载荷信号滤除处理，并输出无载荷接收信号；所述有效数据提取子单元422用于对所述带通滤波器子单元421输出的无载荷接收信号进行有效的接收数据段截取处理，并输出有效接收信号；所述中心化子单元423用于对所述有效数据提取子单元422输出的有效接收信号进行中心化处理，并输出中心化接收信号；所述预白化子单元424用于对所述中心化子单元423输出的中心化接收信号进行预白化处理，并输出所述预处理后的数据矩阵。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种基于机器人感知的辅助装置及方法 | 2022-09-21 | 4 |
| 用于肉类检测的传感器阵列优化方法 | 2021-01-31 | 5 |
| 一种体温、呼吸率、心率多通道数据采集仪 | 2022-03-08 | 3 |
| 具有流体侵入传感器的空气数据探针 | 2020-05-24 | 2 |
| 一种适用于无线传感器网络的节点实时数据解析方法 | 2020-08-28 | 3 |
| 用于提高无线传感网络信道效率的方法 | 2021-07-18 | 1 |
| 传感器数据的后校准 | 2020-05-13 | 4 |
| 用于生产透明冰的系统和方法 | 2021-03-12 | 0 |
| 气象灾害监测系统 | 2020-12-24 | 3 |
| 一种振弦式传感器的数据采集仪 | 2020-05-19 | 2 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
