[实用新型]一种智能连接系统

说明书

技术领域

本发明属于结构状态监测领域，涉及一种智能连接系统，它实现结构的机械连接状态监测。

背景技术

对结构连接部位实施健康监测与管理具有非常重要的意义，不仅能够预防重大事故发生，减少经济损失，还能够实现按需维护，降低维护费用。结构的健康监测技术被视为保障结构使用和提高结构服役安全性、降低维护费用的关键技术。如飞行器在降落，在空中遇到大气流或需要做一些极限动作逃避攻击等需要快速改变运动状态，会对机体产生比较大的作用力，对机体结构有非常高的要求。

现有的结构状态监测系统中，常采用多种传感器系统对结构部件进行监测，如飞机的机翼整体集成光纤传感器和压电传感器，如大型桥梁结构集成光纤传感器和超声波。机械连接接头在结构装配上大量使用，但由于存在开孔结构，容易产生应力集中，是主要承力结构的薄弱部位，需要对接头进行检测。当前的检测多是集中在对螺栓连接是否失效来进行检测，如是否发生松脱，要达到对结构的健康监测和安全服役的要求，这是不够的。

因此在结构服役过程中实时在线地对机械连接接头的检测，不仅要检测出螺栓的松动，还应检测出应力。对不同状态下应力的累积，估算产品的可能疲劳寿命，避免发生失效，提高服役寿命和安全性，降低服役成本。

发明内容

发明目的：提供一种能够对机械连接部位进行状态监测，并对结构状态数据进行分析、处理和管理，并最终把状态分析结果以带颜色图形形式直观显示。

本发明技术方案：一种智能连接系统，包括智能连接件、信息传输系统、信息分析系统和信息显示系统。其中所述智能连接件是集成了传感器的连接件，使用时与结构紧密连接在一起，实现紧固和感知的功能，并提供引线以传输出数据；所述信息传输系统包含电源模块、放大电路和信号传输模块，一端与智能连接件相连，一端通过无线模块或者机体的通讯模块与信息分析系统相连，用以传输数据；所述电源模块供给检测和传输信息的电源；所述信息分析系统，针对上传的数据进行分析处理，过滤杂质信息，获得连接部位受力情况或缺陷情况，与系统的阀值比较，对当前的数据进行分级判断；所述信息显示系统，结构操纵界面或者监控界面上，在模型图上以直观形式显示连接部位的状态。

上述一种智能连接系统，其中所述的智能连接件集成的传感器包括至少一种柔性电路压力传感器、微型压电压力传感器、MEMS压力传感器和微型涡流结构裂纹传感器。

上述一种智能连接系统，其中所述电源模块向传感系统和传输信息系统供应所需能量。所述电源模块使用机载电源供电，或者使用电池供电，或者从结构振动中获取能量，或者从结构表面集成的太阳能电池中取得能量供给使用。

上述一种智能连接系统，其中所述信息传输系统包含信号放大电路、A/D采集转换电路和信息传输接口。信息放大电路用于放大信号源；所述A/D采集转换电路用于将模拟量信号转变为数字信号；所述信息传输接口包含集成在机身的数据传输通道或无线传输网络传输通道，将信息发送到接收端，组件需集成在电磁屏蔽结构的内部。

上述一种智能连接系统，其中所述信息分析系统，针对接收的一组或几组传感器数据进行分析处理，过滤杂质信息，获得连接部位受力情况或缺陷情况，与系统的阀值比较，对当前的数据进行分级判断。

上述一种智能连接系统，其中所述信息显示系统，在结构操纵界面或者监控界面上，通过界面上的模型图，在模型图对应位置上，以直观形式显示连接部位的状态。连接部位的状态数据由信息分析系统提供。

上述一种智能连接系统，其中所述的直观形式显示，可以采用渐变色的形式显示，也可以按简单的三色进行正常、提醒和警告三种状态的标记与显示，还可以通过语音提醒的形式。

有益效果：

集成后的智能连接系统构成一个包括至少一种柔性电路压力传感器、MEMS压力传感器、微型压电压力传感器和涡流裂纹传感器等传感器的智能连接件，可以对这些传感器进行统一调度，对其数据进行融合、处理和管理。在一次监测活动中可以发挥各种传感器的优势，可在同一个终端上监测结构部位的多个数据，实现对机械连接部位的在线检测。使用电路、光纤等有线传输线路或者无线网络技术，实现远程监控，提高监测效率；由程序和专家系统来处理分析数据，可以对监测目标进行分析，并以二维或三维的形式直观地显示监测结果。

附图说明

图1是本发明专利的智能连接系统集成示意图。

图2是智能连接件组成图。

图3是智能连接件传感器集成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：