[发明专利]一种声发射监测报警设备、系统及方法

说明书

本发明涉及一种声发射监测报警设备、系统及方法，所述设备包括：声发射传感器，包括一个或多个，布设在被监测物上，用于监测被监测物发出的声发射信号；监测报警主机，部署在所述被监测物上，与所述声发射传感器相连，用于根据所述声发射信号，输出包含被监测物健康状态的特征信号及报警信号。本发明的技术方案，将现有技术在客户端上进行的声发射信号分析及数据处理的过程集成在了声发射监测报警设备中完成，由声发射监测报警设备直接发出报警信号和特征信号给客户端，省去了向客户端发送声发射信号的数据传递过程，省去了信号分析的人工干预过程，信号处理更快、响应更迅速，对网络的依赖性降低，用户无需人工值守，人工投入小，用户体验度高。

技术领域

本发明涉及声发射技术领域，具体涉及一种声发射监测报警设备、系统及方法。

背景技术

声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20Hz-20K Hz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。

具体实践中，声发射技术可以用来监测桥梁断裂损伤、埋地管道泄漏、刀具磨损等。声发射技术检测损伤的原理为结构工程材料在损伤过程中存在声发射现象，通过监测声发射源，即可确定工程结构的损伤程度和发生部位等信息。声发射技术检测磨损等状态的原理在于不同的状态有不同的声发射信号谱，通过检测和鉴别不同的声音谱来确定对应的状态。例如，开裂损伤过程的声发射信号和转动摩擦状态的声发射信号，前者是突发信号，非连续信号，后者是连续的状态信号，被监测物不同的状态对应不同的声发射信号谱。

现有技术中，声发射监测方法一般为：在被监测物上部署声发射传感器，该声发射传感器与本地服务器或者后台服务器相连，本地服务器或者后台服务器根据声发射传感器发送的监测信号进行信号分析和数据处理，从而得到监测结果。现有技术的缺点在于：本地服务器或者后台服务器进行信号分析及数据处理时，需要人工干预，故需要人工值守，因此，人力投入大，用户体验度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种声发射监测报警设备、系统及方法，以解决现有技术中声发射监测需要人工值守，导致人力投入大，用户体验度不高的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种声发射监测报警设备，包括：

声发射传感器，包括一个或多个，布设在被监测物上，用于监测被监测物发出的声发射信号；

监测报警主机，部署在所述被监测物上，与所述声发射传感器相连，用于根据所述声发射信号，输出包含被监测物健康状态的特征信号及报警信号。

优选地，所述声发射传感器与所述监测报警主机集成在同一壳体内；或者，

所述声发射传感器与所述监测报警主机未集成在同一壳体内。

优选地，所述监测报警主机，包括：

调理电路，用于对所述声发射信号进行信号预处理，得到去噪后的声发射信号；

模数转换电路，用于对所述调理电路输出的信号进行模数转换，得到数字声发射信号；

主控芯片，用于根据所述声发射信号，得到包含被监测物健康状态的特征信号及报警信号；

输出模块，用于输出所述特征信号及报警信号。

优选地，所述主控芯片包括以下项中的至少一种：