[发明专利]一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法

权利要求书

1.一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法，基于一个安装有定位器的型架，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过光纤传感器对型架不同区域的温度和应变进行实时数据采集得到温度和应变的采集量；

步骤S2：在光纤传感器采集数据的同时，使用数字化测量设备对型架定位器的空间位置进行测量，获取当前温度和应变下，定位器的空间位置信息作为测量值；

步骤S3：重复步骤S1的传感器采集和步骤S2的定位器测量过程，建立采集量与测量值一一对应的数据集合，采用BP神经网络算法建立采集量的温度和应变与定位器空间位置之间的数学模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法，其特征在于：所述光纤传感器为集成光纤传感器，包括光纤应变传感器和光纤温度传感器，采用串行或并行的方式将光纤应变传感器的应变感知元件和光纤温度传感器的温度感知元件连接在一起，对型架不同区域的温度和应变量进行实时数据采集。

3.根据权利要求2所述的一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法，其特征在于：在型架的不同材料的组件上均安装至少一个光纤温度传感器。

4.根据权利要求2所述的一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法，其特征在于：所述安装光纤应变传感器的安装方法为：将型架及定位器导入虚拟仿真环境，根据现场实际型架的变形情况，在定位器末端施加载荷模拟型架本体及定位器变形情况，所述载荷的大小以型架上的产品总质量除以型架上的定位器数量的方法进行估算。

5.根据权利要求1所述的一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法，其特征在于：所述建立采集量与测量值一一对应的数据集合的方法具体为：通过加载装置对定位器进行加载，采用光纤传感器对装配过程中型架不同区域的温度和应变进行实时数据采集，在获取应变和温度值的同时，使用数字化测量设备对型架定位器的空间位置进行测量，形成传感器数据采集值与定位器位置测量值的一一对应关系。

6.根据权利要求5所述的一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法，其特征在于：通过加载装置在定位器实际受载空间范围内对其施加不同方向、大小的随机载荷，通过改变载荷的大小和方向改变型架的状态，重复数据采集和空间位置测量过程，获取大量训练样本数据。

7.根据权利要求1所述的一种基于集成光纤传感器的型架状态监控方法，其特征在于：所述步骤S3中的BP神经网络算法建立的数学模型的输入为光纤传感器采集的温度及应变量，输出为定位器的位置坐标，然后采用这些输入输出对神经网络进行训练，建立输入和输出的非线性映射关系。