[发明专利]一种通过紧固结构连接的结构件之间紧固状态的检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种通过紧固结构连接的结构件之间紧固状态的检测方法及系统。把至少一个振动传感器安装在一个结构件上，用于采集结构件的振动参数；把至少一个另外的振动传感器安装在另一个结构件或结构件之间的紧固结构上，用于采集另一个结构件或结构件之间的紧固结构的振动参数；根据振动参数判定所述紧固结构的紧固状态。该方法和系统在保证获取结构件之间紧固状态的同时，降低了功耗和成本。

技术领域

本发明属于结构紧固状态检测领域，具体涉及一种通过紧固结构连接的结构件之间紧固状态的检测方法及系统。

背景技术

结构件之间的紧固安装是一种普遍存在的技术手段，如利用螺栓、焊接或粘接等方法紧固两个结构，以此来达到固定结构或传动的目的。在一些领域，结构件紧固关系的稳定性涉及到人身和财产安全，因此检测结构件之间的紧固是否牢靠极其重要。

输电线路铁塔上的螺栓松动会造成铁塔在外界的大风吹动时振动加大，并在振动中造成螺栓进一步松动，需要及时发现并紧固，以避免出现铁塔倒下的风险。当前采用人工巡检的方法检测螺栓的紧固状态，但是这样人工巡检低效且不及时。

利用电子系统和传感器自动实现螺栓紧固状态的监测，该方法虽然能及时有效地监测紧固件之间的松动，但是相关技术实现复杂，需要较多的资源和历史数据来判别。如申请公布号为CN 108414075 A公开的高压断路器紧固螺栓松动检测装置及检测方法，首先对振动加速度传感器的信号变换到频域，计算出加速度频域的固有频率，需要建立无松动的模型数据库，在如申请公布号为CN107976307A的专利申请公开了一种输电线路铁塔螺栓松动在线监测装置，在对振动加速度传感器的信号变换到频域后，在频域里面计算加速度频段的能量，并建立无松动的模型数据库。

时域到频域的信号变换需要消耗比较多的系统资源，在一些应用比如物联网领域，使用电池供电来实现是比较困难的，而且成本也高，难于应用于需要大量监测的应用。另一方面，建立无松动时的振动信号的数据库，理论上可行，但是需要长时间的历史数据的积累的，在不同的外部激励的情况下，比如不同风力和风向的激励，结构件的振动频率变化复杂，建立起完整的数据库是一件比较难以实现的工作。

申请公布号为CN107024343A的专利申请公开了一种GIS盆式绝缘子固定螺栓松动试验系统，具体采用同一个结构当中的两个振动信号的时域信号差别来分析振动的传播模式，但是这仅是同一个结构中的振动传播，并不能用来分析两个结构之间的紧固关系。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过紧固结构连接的结构件之间紧固状态的检测方法及系统，该检测方法及系统采用耗电量低、外形小、成本低的振动传感器采集振动参数，并基于振动参数计算结构件之间紧固状态，保证快速稳定获取结构件之间紧固状态的同时，降低计算消耗和成本。

为实现上述发明目的，本发明提供以下两个技术方案：

第一，一种通过紧固结构连接的结构件之间紧固状态的检测方法，包括：

利用安装在一个结构件上的至少一个振动传感器，采集结构件的振动参数；

利用安装在另一个结构件或结构件之间的紧固结构上的至少一个另外的振动传感器，采集另一个结构件或结构件之间的紧固结构的振动参数；

根据所述振动参数判定所述紧固结构的紧固状态。

第二，一种通过紧固结构连接的结构件之间紧固状态的检测系统，包括：

至少一个振动传感器安装在一个结构件上，用于采集结构件的振动参数；

至少一个另外的振动传感器安装在另一个结构件或结构件之间的紧固结构上，用于采集另一个结构件或结构件之间的紧固结构的振动参数；

一个处理单元，用于根据所述振动参数判定所述紧固结构的紧固状态。