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公开(公告)号：CN107664516A
公开(公告)日：2018-02-06
申请号：CN201710756963.8
申请日：2017-08-29
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明提供一种基于传感器的信号调理系统的实现方法，步骤有：一，确定使用的传感器类别及型号；二，设计电源模块，为硬件系统的各个模块提供输入电压；三，设计信号调理板，将输入的信号转换进行放大、滤波，产生符合AD电路需要的信号；四，设计模拟数字信号转换模块,对模拟信号进行采样之后，将模拟信号转换成数字信号；五，设计数据存储模块,完成AD采样数据实时存储的功能；通过以上步骤，本发明实现了基于传感器的信号调理系统，实现对光纤光栅传感器的信号调理、采集与实时存储，此外，系统将各个功能封装成模块，简化了系统的设计工作，各模块之间可单独调试运行，便于降低系统复杂度，使系统升级、调试和维护等的操作简单化。
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公开(公告)号：CN107655419A
公开(公告)日：2018-02-02
申请号：CN201710803601.X
申请日：2017-09-08
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明提供一种光纤光栅和智能涂层传感器数据绘图显示的方法，步骤如下：一，搭建光纤光栅和智能涂层数据传输软件平台；二，将传输到软件平台的传感器的数据存储到本计算机；三，设置定时器的时间TIME1和TIME2；四，判断光纤光栅传感器通道是否发生改变，如果没改变则判断智能涂层传感器通道是否发生改变；五，设置屏幕上光纤光栅和智能涂层传感器显示的数据点数；六，找出光纤光栅和智能涂层传感器数据的当前数组最大值与最小值；七，将传感器数据显示的纵坐标值根据数据的变化实时进行更新；本发明实现了传感器数据绘图显示的方法，解决了传感器数据变化范围小、实时性高、传输通道多等问题，有利于在实际情况中的推广应用。
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公开(公告)号：CN107631741A
公开(公告)日：2018-01-26
申请号：CN201710757624.1
申请日：2017-08-29
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明提供一种光纤布拉格光栅传感器波长解调的实现方法，它包括以下步骤：步骤一，选择光学器件，搭建解调光路系统；步骤二，设计电路系统；步骤三，编程实现嵌入式系统；步骤四，编程实现上位机系统；步骤五，解调系统调试，实现光纤布拉格光栅传感器中心波长解调；通过以上步骤，本发明实现了光纤布拉格光栅传感器中心波长解调，此外，本发明所述方法充分进行了模块化和冗余设计，并在设计时考虑了系统实现成本与功耗，使解调系统可靠性增强，低功耗有利于提高系统的续航能力和降低系统发热，模块化设计有利于系统的调试和后期维护。
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公开(公告)号：CN107631698A
公开(公告)日：2018-01-26
申请号：CN201710803618.5
申请日：2017-09-08
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明提供一种基于光纤和智能涂层结构监测软件平台的实现方法，步骤如下：一，搭建软件平台；二，将处理好的光纤和智能涂层传感器数据传输到软件平台上；三，将实际结构上布贴的光纤和智能涂层传感器的位置用三维图像进行显示；四，对各个光纤栅点计算出的应力应变值进行监测；五，实时监测裂纹的大小，便于观测裂纹的变化情况；六，将裂纹故障的发展趋势与概率剩余寿命评估结果在软件平台上予以显示；七，对监测的结构进行危险预警；通过以上步骤，本发明实现了一种基于光纤和智能涂层的结构监测软件平台，具备监测结构裂纹和应变的功能；此外，各模块之间可独立运行，程序功能扩展性、可移植性和二次开发性好，便于实际的工程应用。
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公开(公告)号：CN107590975A
公开(公告)日：2018-01-16
申请号：CN201710804977.2
申请日：2017-09-08
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明提供一种基于光纤、智能涂层和压电传感器的告警系统的实现方法，步骤如下：一，搭建各传感器的结构健康监测硬件平台；二，搭建各传感器的结构健康监测软件平台；三，对各传感器的信号分类采集；四，将光纤传感器被测栅点的中心波长、智能涂层传感器电阻值信息和压电传感器中心频率传输到软件平台上；五，对各传感器数据进行归一化处理；六，对归一化处理后的各传感器数据，确定权重α、β和γ；七，进行划分成五个层次以确定告警的级别；通过以上步骤，实现了基于光纤、智能涂层和压电传感器的告警系统，具备对结构进行告警的功能，告警系统结合三种传感器，相比于单一和任意两种传感器精度更高，结果更加准确，适用于对精度要求高的结构的告警。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107560645A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710757625.6
申请日：2017-08-29
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明提供一种光纤布拉格光栅传感器波长解调寻峰方法，步骤如下：一，搭建光纤布拉格光栅解调系统硬件平台；二，实时读取AD采样的值并进行一阶滞后滤波；三，设定一个阈值，并实时读取一阶滞后滤波的结果；四，记下此时该范围中的最大值并设为DATA_MAX及其相应的位置记为NUM_MAX；五，初始化所有参数，继续实时寻找峰值，直至关闭解调系统，结束寻峰方法。通过以上步骤，本发明实现了对光纤布拉格光栅波长解调过程中的峰值位置和数值的寻找，达到了实时寻峰、程序化实现等目标，解决了实际应用中由于寻峰方法的复杂性而影响到光纤布拉格光栅传感器解调的精度和速度的问题。
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公开(公告)号：CN107300394A
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201710397119.0
申请日：2017-05-31
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01D5/353
CPC classification number: G01D5/353
Abstract: 本发明提供一种基于FPGA与ARM的光纤光栅传感器硬件解调系统的实现方法，步骤如下：一，搭建光纤光栅传感器的结构健康监测硬件系统；二，设计硬件系统的电源模块；三，设计数字模拟转换模块；四，设计光电转换模块；五，设计模拟数字采集模块；六，设计数据处理模块；采用FPGA和ARM相结合的方法，完成数据的预处理、F-P腔驱动信号的产生和波长算法实现功能；通过以上步骤，本发明实现了基于FPGA与ARM的光纤光栅传感器硬件解调系统，能够对光纤光栅的波长信号进行解调，此外，硬件系统将各个功能封装成模块，简化了系统的设计工作，各模块之间可能单独调试运行，便于降低系统复杂度，使系统升级、调试和维护等操作简单化。
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公开(公告)号：CN107255540A
公开(公告)日：2017-10-17
申请号：CN201710457296.3
申请日：2017-06-16
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明提供一种金属孔结构中光纤光栅传感器温度应力解耦方法，步骤如下：一，光纤光栅传感器布局设计；二，测量被测基体的初始状态；三，为被测基体施加递增的拉力，测量第一组两个栅点的中心波长变化情况；四，给被测基体同时施加外力和温度的影响，测量各栅点中心波长的变化量；五，进一步计算出孔边其他各点所受应力应变；通过以上步骤，本发明实现了金属孔结构中光纤光栅传感器温度、应力解耦，分别求出了其所受的温度大小和应力大小，从而提高了光纤光栅应力传感器监测结构应力时的精度，解决了实际应用中光纤光栅应力传感器受到温度影响导致精度下降的问题，同时有利于光纤布拉格光栅传感器的推广应用。
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公开(公告)号：CN107462180B
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201710550761.8
申请日：2017-07-07
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明提供一种基于光纤光栅和智能涂层的告警系统的实现方法，步骤如下：一，搭建结构健康监测硬件平台，对传感器数据进行采集；二，搭建健康监测软件平台；三，创建时钟以用来控制光纤光栅传感器和智能涂层传感器的数据采集；四，将硬件平台作为客户端，软件平台作为服务器端，通过网络通信协议进行连接；五，对光纤光栅和智能涂层传感器数据进行归一化处理；六，对归一化处理后的光纤光栅和智能涂层传感器数据，确定权重α和β；七，将得到的告警指标值ξ在软件平台中对当前结构各位置的告警情况进行显示；本发明实现了基于光纤光栅和智能涂层传感器的告警系统，具备对结构进行告警的功能，适用于对精度要求高的结构的告警。
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公开(公告)号：CN109145399A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810853786.X
申请日：2018-07-30
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的粒子滤波算法的疲劳裂纹扩展预测方法，包括：A、定义状态模型与观测模型；B、进行模型参数转移；C、进行裂纹状态转移；D、当有新的裂纹监测值时，将粒子值带入观测似然概率密度中进行计算，得到粒子的归一化权值；得到裂纹长度的后验分布和模型参数的后验分布；E、将状态模型参数作为裂纹长度的扩展，得到新的裂纹长度与模型参数的粒子集；F、将裂纹长度与模型参数粒子集带入状态转移方程，实现裂纹发展趋势的预测，得到任意时刻下裂纹长度的概率分布；对于给定的裂纹长度阈值，计算得出任意时刻剩余寿命的概率分布。采用本发明，能够通过构造的新模型参数转移过程，提高参数的收敛速度，并提高预测精度。
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