[发明专利]一种用于飞机结构健康监测的预警系统

权利要求书

1.一种用于飞机结构健康监测的预警系统，其特征在于，包括超声波传感监测模块、激光测震模块、光纤传感模块、监测信息接收模块、监测信息分析模块、飞机结构数据导入模块、信息转存模块、信息储存云端与检索模块；

其中，所述超声波传感监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述激光测震模块与监测信息接收模块通信连接，所述光纤传感模块与监测信息接收模块通信连接，所述监测信息接收模块与监测信息分析模块通信连接，所述信息分析模块与预警分级模块通信连接，所述信息储存云端与信息转存模块通信连接，总控模块与预警分级模块通信连接，所述预警消息发送模块与总控模块通信连接，所述检索模块与信息储存云端通信连接；

所述超声波传感监测模块用于对飞机结构进行无损探伤作业，其监测结果会被发送到监测信息接收模块中，所述激光测震模块用于采集监测时飞机结构内的结构信息，并将采集到的结构信息传递到监测信接收模块中，所述光纤传感模块用于采集应变信息、温度信息和腐蚀度信息，其采集到的信息也会被发送到监测信息接收模块中，所述飞机结构数据导入模块用于导入飞机结构健康时数据信息，其导入的信息会被发送到监测信息分析模块中，所述监测信息接收模块接收到的数据信息会被复制成两分，其中一份会被发送到信息转存模块中，另一份会被发送到监测信息分析模块中，所述信息转存模块会将接收到的数据信息发送到信息储存云端中储存起来，所述检索模块让维护人员可以随时调取相应时段的飞机结构维护数据，所述监测信息分析模块在接收到监测信息接收模块和飞机结构数据导入模块导入的数据后会对所有数据进行分析，分析好的数据会被发送到预警分级模块中进行预警分析，分析好的数据会被发送到总控模块中，所述总控模块会将接收到的信息转化为控制指令并将控制指令发送到预警消息发送模块中，所述预警消息发送模块在接收到控制指令后会将预警消息发送出去；

所述监测信息分析模块光纤传感模块采集的数据的具体分析过程如下：

步骤一：光纤传感模块采集会将采集的信息计算为布拉格波长，将布拉格波长标记为L，将采集到的应变量标记为ε，温度信标记为T；

步骤二：通过公式能计算出变量Δλ_B；

步骤三：公式中的K_εε表示应变量ε对波长的影响值；

所述监测信息分析模块对所有接收到的数据具体分析过程如下：

S1：将超声波传感模块采集到的探伤信息标记为T1，将激光测震模块采集到的结构损伤数据标记为C1，再将光纤传感模块计算出的布拉格波长标记为L1；

S2：将飞机结构数据导入模块导入的探伤信息标记为T2，将飞机结构数据导入模块导入的结构损伤数据C2，将飞机结构数据导入模块导入的布拉格波长数据标记为L2；

S3：通过公式T2－T1＝t可以得到探伤信息数据差值t；

S4：通过公式C2－C1＝c可以得到结构损伤数据差值c；

S5：通过公式L2－L1＝l可以得到布拉格波长数据的差值l；

S6：当t大于预设值时，即表示飞机结构损伤较为严重，当t在预设范围值之内时，即说明飞机结构损伤轻微；

S7：当c大于预设值时，即表示飞机结构损伤较为严重，c在预设范围值之内时，即说明飞机结构损伤轻微；

S8：当l大于预设值时，即表示飞机结构损伤较为严重，l在预设范围值之内时，即说明飞机结构损伤轻微；

S9：所有的损伤信息在显示屏上显示出来；

所述监测信息分析模块将数据分析出后会将数据传递到预警模块中进行预警分析，其预警分析的具体过程如下：

SS1：当探伤信息数据差值t大于预设值、结构损伤数据差值c大于预设值和布拉格波长数据的差值均大于预设值时，发布三级警报；

SS2：当探伤信息数据差值t大于预设值、结构损伤数据差值c大于预设值和布拉格波长数据的差值中任意两项大于预设值时，发布二级警报；

SS3：当探伤信息数据差值t大于预设值、结构损伤数据差值c大于预设值和布拉格波长数据的差值中任意一项大于预设值时，发布一级警报；

所述三级警报的具体警报内容为“请全体维修人员对飞机结构进行整体维修”，所述二级警报的具体警报内容为“请全体维修人员对飞机结构故障位置进行维修，并对飞机结构进行全体检修”，所述一级警报的警报内容为“请XXX部门的维修人员对飞机结构故障位置进行维修，其他部门人员对飞机结构进行全体检修”。