[发明专利]臂架监测方法、系统及包含该臂架监测系统的工程机械

权利要求书

1.一种臂架监测方法，其特征在于，该臂架监测方法包括：

获取由布设于所述臂架上所述臂架的不同监测点的压电传感器形成的压电传感网络在所述臂架工作中监测的臂架损伤信号，其中所述压电传感网络根据所述臂架的结构和受力特征而被形成有针对臂架的指定结构的箱型监测结构，且所述压电传感网络的每一监测路径上的压电传感器包括用于发出激励信号的触发传感器以及用于响应所述激励信号的接收传感器，且所述臂架损伤信号是所述接收传感器响应于所述激励信号的机械波响应信号；以及

根据所述臂架损伤信号评估所述臂架的健康情况。

2.根据权利要求1所述的臂架监测方法，其特征在于，所述触发传感器与所述接收传感器之间能够相互转换。

3.根据权利要求1所述的臂架监测方法，其特征在于，所述根据所述臂架损伤信号评估所述臂架的健康情况包括：

计算所述压电传感网络中每条监测路径上的当前臂架损伤信号相对于对应的初始损伤信号的第一损伤变化特征值，其中所述初始损伤信号是所述压电传感器在所述臂架工作前测得的损伤信号；

在所有第一损伤变化特征值等于零的情况下，确定所述臂架处于健康状态，否则根据所述第一损伤变化特征值及对应的监测路径参数确定所述臂架的损伤位置；

计算所述损伤位置对应的接收传感器相对于所述触发传感器的第二损伤变化特征值；以及

在所述第二损伤变化特征值大于或等于预设阈值时，确定所述臂架产生损伤，否则确定所述臂架处于健康状态。

4.根据权利要求3所述的臂架监测方法，其特征在于，所述根据所述第一损伤变化特征值及对应的监测路径参数确定所述臂架的损伤位置包括：

针对每一压电传感网络的每一监测路径，根据所述第一损伤变化特征值计算每一接收传感器相对于确定的触发传感器的多个损伤值；

结合所述监测路径参数，确定所述多个损伤值中的最大值对应的监测点为初始损伤位置；

更换所述触发传感器以重复获取多个初始损伤位置，直至所有压电传感器均已经作为过所述触发传感器；以及

基于所述多个初始损伤位置确定最终损伤位置。

5.根据权利要求1所述的臂架监测方法，其特征在于，所述臂架监测方法还包括：

根据所述臂架的结构和受力特征，确定所述压电传感网络的布设方式，其中所述布设方式包括压电传感网络的数量和每个压电传感网络中布设的压电传感器的数量及位置。

6.根据权利要求1所述的臂架监测方法，其特征在于，形成所述箱型监测结构包括：

在所述指定结构包括上盖板、下盖板以及形成在所述上盖板和所述下盖板之间的两个腹板时，在所述上盖板和所述下盖板上各布置至少两个压电传感器，在每一所述腹板上各自布置至少一个压电传感器；以及

确定所述上盖板和所述下盖板上各自的一个压电传感器作为触发传感器，并确定位于所述上盖板、所述下盖板或所述腹板上的剩余压电传感器作为接收传感器。

7.一种臂架监测系统，其特征在于，该臂架监测系统包括：

压电传感网络，包括多个布设于所述臂架的不同监测点的压电传感器，且每一压电传感器用于采集对应监测点的臂架损伤信号，其中所述压电传感网络根据所述臂架的结构和受力特征而被形成有针对臂架的指定结构的箱型监测结构，且所述压电传感网络的每一监测路径上的压电传感器包括用于发出激励信号的触发传感器以及用于响应所述激励信号的接收传感器，且所述臂架损伤信号是所述接收传感器响应于所述激励信号的机械波响应信号；以及

监测机构，被配置为用于根据所述臂架损伤信号评估所述臂架的健康情况。

8.根据权利要求7所述的臂架监测系统，其特征在于，所述触发传感器与所述接收传感器之间能够相互转换。