基于光纤光栅的门式起重机健康监测实验系统研究
发布时间：2021-01-12 17:58
随着我国经济的高速发展,起重机械使用越来越广,同时,为满足日趋复杂的工程建设,起重机械也朝着结构大型化、功能多元化的方向发展。然而起重机械运行工况多变,工作环境也相对恶劣,以往的常规检测耗时耗力,更重要的是无法及时掌握起重机械运行状况,进而导致试验质量的下降。针对上述问题,本文提出对起重机进行在线健康监测。健康监测技术,利用突破常规方法的局限性,利用智能传感技术,能够实现对起重机金属结构状态的长期在线监测,结合起重机损伤预警与安全性评估相关理论,及时对结构损伤发出预警,降低事故发生可能,同时可以根据日常数据积累,对其健康状况做出评估,减少重复检测带来的浪费。本文首先介绍了健康监测系统的组成、传感器系统原理,通过对不同传感器性能比较,选取MOI光纤光栅应变仪作为传感元件。然后,在分析基于光纤光栅的结构健康监测系统需求与功能的基础上,结合门式起重机金属结构的具体特点,开发了一套集监测、预警、结构安全评价等为一体的门式起重机结构健康监测系统。文中还提出了基于时间序列分析的主梁变形损伤预警方法。文中通过对比4种时间序列预测模型结果,选取ARIMA模型对起重机主梁应变进行预测,利用相似距离的方法...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤光栅示意图
△nlna、是折射率最大变化量，L是光栅长度。可以看出，劫越大，反射率越高，反射谱宽越宽;L越大，滤波特性如图2.4所示:反射率越高，反射谱宽越窄。那么，光纤Bragg光栅的光谱1尸eeesee一一一----一---，眨，黔’:)::办;﹃︸。卫召益︸w二坛飞比叮相户tL切抽切叫图2.4光纤Bragg光栅的光谱特性
中北大学学位论文为传感器信息及其属性设置。图3.8给出了各实体间逻辑关系。传感器信息(传感器编号 (sensorID)、中心波长(兄，)、初始中心波长(礼。)、类型(t冲eID)、通道号(ChannellD))表3.1传感器信息代代号 号数据类型型名称 称备注 注sss即 sorIDDDCh盯 盯传感器编号 号 NotNULLLL CCCWaVCCCFloattt中心波长兄。 。安装后中心波一长长 cccwaveoooFloattt初始中心波长兄B000出厂时中心波长 长 tttyPeIDDDCh盯 盯传感器类型 型指明传感器作用 用压 压 压 压 压变传感器 ;;;温 温 温 温温度补偿传感器。。 CCChallllellDDDCh盯 盯通道编号 号 号 AAAddIDDDDD测量部位编号 号 号传感器测量类别(类别ID(加eID)、类别说明)表3.2传感器测量类型代代号 号类型型名称 称备注 注 lllyPeIDDDcharrr类型号 号 NotNullll iiinslructionnncharrr类型说明明1.压变传感器 ;;; 222222222.温度补偿传感器器主梁应变(监测时间 (date)、传感器编号 (sensorro)、载荷量编号 (LoadID)、测量值(value))表略测量部位信息(测量部位编号 (AddID)，部位说明(Add一In))表略荷载信息(荷载编号 (LoadID)、荷载说明(L一In))表略测量信息(日期，测量最大值，测量最小值)表略监测时间(监测时间(date)、年(year)、月 (month)·日(day)、时 (hour)·分(minute)·秒(second))表略29
【参考文献】：
期刊论文
[1]设备远程监控系统的设计与实现[J]. 张华,张志胜,伏明明,徐磊,刘文东. 中国制造业信息化. 2008(13)
[2]基于时间序列分析的结构损伤特征提取与预警方法[J]. 刘毅,李爱群,丁幼亮,费庆国. 应用力学学报. 2008(02)
[3]FBG传感器在桥梁健康监测中的应用研究[J]. 孙家升,刘信斌. 四川建筑. 2008(03)
[4]光纤光栅传感器温度和应变交叉敏感的研究现状[J]. 肖熙,周晓军. 红外. 2008(03)
[5]分布式光纤光栅传感系统的波长检测技术[J]. 贾振安,葛朋,乔学光,王佳,雍振. 光通信技术. 2008(03)
[6]环境安全监测预警系统研究[J]. 雷鸣. 天津农学院学报. 2007(03)
[7]基于BOTDR技术的隧道衬砌应变测量温度补偿实例分析[J]. 丁勇,施斌,俞缙. 防灾减灾工程学报. 2007(03)
[8]探讨大坝安全预警系统的理论和架构[J]. 王剑,涂晓霞,沈振中. 贵州水力发电. 2007(03)
[9]光纤传感技术在结构健康监测系统的应用[J]. 杜立峰,闫志刚. 徐州工程学院学报. 2007(04)
[10]光纤光栅温度应力同时区分测量技术的新进展[J]. 李晓林,张亚勇. 传感器与微系统. 2007(03)
博士论文
[1]港口起重机金属结构安全性评价方法研究[D]. 黄海.武汉理工大学 2008
[2]港口大型机械金属结构应力在线监测与诊断系统研究[D]. 徐志刚.武汉理工大学 2008
[3]工程结构远程健康监测系统的集成与数据处理研究[D]. 肖纯.武汉理工大学 2006
[4]光纤光栅智能材料与结构理论和应用研究[D]. 梁磊.武汉理工大学 2005
[5]复杂系统远程智能故障诊断技术研究[D]. 彭强.南京理工大学 2004
硕士论文
[1]基于时间序列分析的桥梁损伤预警研究[D]. 王凯.长安大学 2008
[2]用于实时结构健康监测的无线传感器网络研究[D]. 纪航宇.北京邮电大学 2008
[3]基于虚拟仪器的光纤传感数据采集与处理系统[D]. 刘琨.天津大学 2006
[4]基于光纤传感技术桥梁健康监测人机交互系统的研究[D]. 罗燚.武汉理工大学 2006
[5]光纤光栅传感解调系统中若干关键技术的研究[D]. 崔春雷.暨南大学 2006
[6]光纤传感桥梁长期健康监测数据采集系统研究[D]. 石永.武汉理工大学 2005
[7]基于光纤光栅传感网络的健康监测技术[D]. 张金涛.黑龙江大学 2005
[8]结构健康智能监测系统集成研究[D]. 肖诗轶.武汉理工大学 2004
[9]光纤Bragg光栅振动传感器数据高速采集和处理系统设计[D]. 汪术文.武汉理工大学 2003
本文编号：2973265
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤光栅示意图
△nlna、是折射率最大变化量，L是光栅长度。可以看出，劫越大，反射率越高，反射谱宽越宽;L越大，滤波特性如图2.4所示:反射率越高，反射谱宽越窄。那么，光纤Bragg光栅的光谱1尸eeesee一一一----一---，眨，黔’:)::办;﹃︸。卫召益︸w二坛飞比叮相户tL切抽切叫图2.4光纤Bragg光栅的光谱特性
中北大学学位论文为传感器信息及其属性设置。图3.8给出了各实体间逻辑关系。传感器信息(传感器编号 (sensorID)、中心波长(兄，)、初始中心波长(礼。)、类型(t冲eID)、通道号(ChannellD))表3.1传感器信息代代号 号数据类型型名称 称备注 注sss即 sorIDDDCh盯 盯传感器编号 号 NotNULLLL CCCWaVCCCFloattt中心波长兄。 。安装后中心波一长长 cccwaveoooFloattt初始中心波长兄B000出厂时中心波长 长 tttyPeIDDDCh盯 盯传感器类型 型指明传感器作用 用压 压 压 压 压变传感器 ;;;温 温 温 温温度补偿传感器。。 CCChallllellDDDCh盯 盯通道编号 号 号 AAAddIDDDDD测量部位编号 号 号传感器测量类别(类别ID(加eID)、类别说明)表3.2传感器测量类型代代号 号类型型名称 称备注 注 lllyPeIDDDcharrr类型号 号 NotNullll iiinslructionnncharrr类型说明明1.压变传感器 ;;; 222222222.温度补偿传感器器主梁应变(监测时间 (date)、传感器编号 (sensorro)、载荷量编号 (LoadID)、测量值(value))表略测量部位信息(测量部位编号 (AddID)，部位说明(Add一In))表略荷载信息(荷载编号 (LoadID)、荷载说明(L一In))表略测量信息(日期，测量最大值，测量最小值)表略监测时间(监测时间(date)、年(year)、月 (month)·日(day)、时 (hour)·分(minute)·秒(second))表略29
【参考文献】：
期刊论文
[1]设备远程监控系统的设计与实现[J]. 张华,张志胜,伏明明,徐磊,刘文东. 中国制造业信息化. 2008(13)
[2]基于时间序列分析的结构损伤特征提取与预警方法[J]. 刘毅,李爱群,丁幼亮,费庆国. 应用力学学报. 2008(02)
[3]FBG传感器在桥梁健康监测中的应用研究[J]. 孙家升,刘信斌. 四川建筑. 2008(03)
[4]光纤光栅传感器温度和应变交叉敏感的研究现状[J]. 肖熙,周晓军. 红外. 2008(03)
[5]分布式光纤光栅传感系统的波长检测技术[J]. 贾振安,葛朋,乔学光,王佳,雍振. 光通信技术. 2008(03)
[6]环境安全监测预警系统研究[J]. 雷鸣. 天津农学院学报. 2007(03)
[7]基于BOTDR技术的隧道衬砌应变测量温度补偿实例分析[J]. 丁勇,施斌,俞缙. 防灾减灾工程学报. 2007(03)
[8]探讨大坝安全预警系统的理论和架构[J]. 王剑,涂晓霞,沈振中. 贵州水力发电. 2007(03)
[9]光纤传感技术在结构健康监测系统的应用[J]. 杜立峰,闫志刚. 徐州工程学院学报. 2007(04)
[10]光纤光栅温度应力同时区分测量技术的新进展[J]. 李晓林,张亚勇. 传感器与微系统. 2007(03)
博士论文
[1]港口起重机金属结构安全性评价方法研究[D]. 黄海.武汉理工大学 2008
[2]港口大型机械金属结构应力在线监测与诊断系统研究[D]. 徐志刚.武汉理工大学 2008
[3]工程结构远程健康监测系统的集成与数据处理研究[D]. 肖纯.武汉理工大学 2006
[4]光纤光栅智能材料与结构理论和应用研究[D]. 梁磊.武汉理工大学 2005
[5]复杂系统远程智能故障诊断技术研究[D]. 彭强.南京理工大学 2004
硕士论文
[1]基于时间序列分析的桥梁损伤预警研究[D]. 王凯.长安大学 2008
[2]用于实时结构健康监测的无线传感器网络研究[D]. 纪航宇.北京邮电大学 2008
[3]基于虚拟仪器的光纤传感数据采集与处理系统[D]. 刘琨.天津大学 2006
[4]基于光纤传感技术桥梁健康监测人机交互系统的研究[D]. 罗燚.武汉理工大学 2006
[5]光纤光栅传感解调系统中若干关键技术的研究[D]. 崔春雷.暨南大学 2006
[6]光纤传感桥梁长期健康监测数据采集系统研究[D]. 石永.武汉理工大学 2005
[7]基于光纤光栅传感网络的健康监测技术[D]. 张金涛.黑龙江大学 2005
[8]结构健康智能监测系统集成研究[D]. 肖诗轶.武汉理工大学 2004
[9]光纤Bragg光栅振动传感器数据高速采集和处理系统设计[D]. 汪术文.武汉理工大学 2003
本文编号：2973265
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