[发明专利]集光纤和声发射传感为一体的结构健康检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种集光纤和声发射传感为一体的结构健康检测系统，包括传感单元、信号采集单元和分析预警单元；传感单元由光纤传感器和声发射传感器组成，光纤传感器和声发射传感器布设在结构表面，并与信号采集单元连接；信号采集单元将采集到的光信号和电信号传到分析预警单元，利用了光纤传感的灵敏性和抗干扰性的特点，准确的检测建筑检测部件因施工，温度，地震和其他因素引发的应变，通过分析控制结构裂缝出现之前的结构安全状态。同时，利用声发射传感器对结构内部出现断裂后进行检测，以判断建筑的安全性和指导建筑的修复。本发明克服了传统的健康检测的单指标性和时间性限制的缺陷，可以提供全寿命的健康检测信息。

主权项

1.一种集光纤和声发射传感为一体的结构健康检测方法，所采用的集光纤和声发射传感为一体的结构健康检测系统的结构是：包括传感单元、信号采集单元和分析预警单元；所述传感单元由光纤传感器和声发射传感器组成，所述光纤传感器和声发射传感器布设在结构表面，并与所述信号采集单元连接；所述信号采集单元采用双通道采集系统，用于同时采集光纤传感器采集到的光信号和声发射传感器采集到的电信号，并将采集到的光信号和电信号传到所述分析预警单元，所述分析预警单元包括主机和无线收发芯片CC1101；其特征在于：检测开始后，光纤传感器率先进入工作状态，此时，声发射传感器为待工作状态；光纤传感器将检测到的光信号通过信号采集单元传送给分析预警单元，所述分析预警单元首先对接收到的光信号进行滤波处理，然后经过分析获得检测到的结构的应变ε，将该应变ε与预设的预警应变阀值ε0进行比较，如果检测到的应变ε小于预警应变阀值ε0，则光纤传感器继续工作，直到当检测到的结构的应变ε大于或等于预警应变阀值ε0时，触发声发射传感器进入工作状态，同时，光纤传感器退出工作状态；声发射传感器将检测到的电信号通过信号采集单元传送给分析预警单元，所述分析预警单元首先对接收到的电信号进行滤波处理，然后经过分析获得检测到的结构的事件发生率r，将该事件发生率r与预设的预警事件发生率阀值r0进行比较，如果检测到的结构的事件发生率r小于预警事件发生率阀值r0，则声发射传感器继续工作，直到当检测到的事件发生率r大于或等于预警事件发生率阀值r0时，系统报警并停止检测工作。