[发明专利]船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法

权利要求书

1.一种船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

将传感器采集的应力数据进行低通滤波，去除高频噪音和高频砰击成份；

计算过去一段时间内的应力实时数据的跨零周期Ti、各个跨零周期的数据幅值和所有跨零周期的数据幅值的均值；

计算上述应力实时数据的应力幅值；

结合传感器发生开路故障的判定条件，识别产生故障的传感器，并显示其故障信息；

所述传感器发生开路故障的判定条件为：测得应力时历信号数据同时满足：

1)所述传感器在一段时间内测得的应力时历信号数据的幅值均值为零；

2)找到与所述应力时历信号数据运动幅值相同或接近的船舶运动幅值历史数据所在的历史时间段，所述历史时间段内测得应力的幅值均值不为零。

2.根据权利要求1所述的船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，所述低通滤波时将阻带截止频率设为采样频率。

3.根据权利要求1所述的船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，所述船舶运动幅值历史数据的统计，具体采用如下方法：将首次出现的船舶运动幅值数据记录为历史数据；若在未来的某时刻，相同的船舶运动幅值数据再次出现，则更新数据库。

4.根据权利要求3所述的船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，所述幅值数据的统计通过分析应力时历信号数据在跨零周期内的极值，并计算得到对应的所述幅值数据。

5.根据权利要求1所述的船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，当船舶当前运动幅值的平均值与船舶运动幅值历史数据的平均值相差小于5％时，认为该船舶运动幅值历史数据与当前船舶运动幅值接近。

6.根据权利要求1所述的船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，所述历史时间段内测得应力的幅值均值大于钢材材料屈服极限的5％。

7.根据权利要求1所述的船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，所述跨零周期T_i为应力时历曲线中两个相邻的横坐标轴跨零点的差值，可表示为：

T_i＝t_i-t_i-1

其中，t_i为横坐标轴跨零点i对应的时刻值。

8.根据权利要求1所述的船体结构应力监测系统传感器开路故障诊断方法，其特征在于，当{X_k,X_k+1,...,X_n}为某跨零周期内应力实历数据，则采用遍历该跨零周期内各数据的、比较各数据值大小的方法，找出周期内的最大的极大值X_l和最小的极小值X_m；那么，该跨零周期内的数据幅值X_s可表示为：

X_s＝X_l-X_m

平均应力幅值为各跨零周期内幅值的平均值，可表示为：

式中：n为该段时间内总的跨零周期个数，X_si为第i个跨零周期内传感器应力数据的幅值。