[发明专利]一种无线无源损伤泄漏监测系统及其控制方法

权利要求书

1.一种无线无源损伤泄漏监测系统的控制方法，其特征在于，系统包括：无源柔性压电传感及无线射频发送模块（1）、无线射频动态阅读模块（2）、现场处理显示模块（3）和远程信息中心（4）；

所述无源柔性压电传感及无线射频发送模块（1），包括柔性声波传感器（100）和无源标签（101），用于采集监测目标损伤后所产生的声波信号，进而通过柔性声波传感器（100）转化为电压信号，在通过无线射频动态阅读模块（2）外部供电时，经过调理电路（103）写入无源标签（101）；

所述无线射频动态阅读模块（2），用于在进行阅读扫描时为无源柔性压电传感及无线射频发送模块（1）供电，并通过天线读取无源标签（101）信号，并将其发送到现场处理显示模块（3）；

所述现场处理显示模块（3），用于收集来自无线射频动态阅读模块（2）的信息并根据模块自身含有的相关的管道损伤泄漏计算模型算法进行分析处理，执行管道损伤状态判别；

所述柔性声波传感器（100）通过粘性介质粘贴在管道上，将管道损伤所产生的声波振动信号转化为电压信号；

所述柔性声波传感器（100）为高分子柔性压电薄膜，所述高分子柔性压电薄膜通过丝网印刷或真空溅射制备电极，在印刷电极的同时，印刷射频发射电路，将无源标签（101）植入高分子柔性压电薄膜中；高分子柔性压电薄膜缠绕或粘贴到管道上；

所述无源标签（101）在外部阅读器（200）读取时通过发射天线（102）将信号传输出去；阅读器（200）发出的射频信号对无源标签（101）进行供电，通过持续间断地发出射频信号，读出一段时间中各个时刻中无源标签（101）的信号，形成一段时间序列，由远程信息中心（4）进行处理；

所述无线射频动态阅读模块（2）包括阅读器（200），接收天线（201）和电源（202）；

所述阅读器（200）用于通过发出间断持续的射频信号与对无源标签（101）中的数据进行读取和擦除；

所述接收天线（201）用于在无源标签（101）和阅读器（200）之间传递射频信号；

所述电源（202）用于为无线射频动态阅读模块（2）供电；

所述现场处理显示模块（3）包括声波信号显示界面（300）、信号解调和处理模块（301）和损伤信息显示界面（302）；

所述声波信号显示界面（300）用于将柔性声波传感器（100）产生后经过调解与传输的信号显示；

所述信号解调和处理模块（301）用于处理接收的信号，对管道损伤泄漏状态进行判别；所述信号解调和处理模块（301）依据射频信号解调算法、声波信号恢复算法、缺陷辨识算法建立相应模型，处理接收信号，对管道损伤泄漏状态进行判别；所述信号解调和处理模块（301）包括射频信号解调单元、声波信号恢复单元、缺陷辨识单元，现场处理显示模块（3）接收来自阅读器（200）信号，通过射频信号解调单元，分离出载波携带的损伤信号，利用声波信号恢复单元恢复由于损伤泄漏引起的声波信号特征，利用缺陷辨识单元，判断损伤失效状态；

所述损伤信息显示界面（302）用于将判别结果进行显示；

方法包括以下步骤：

柔性声波传感器（100）采集监测目标所发出的声波信号，在无线射频动态阅读模块（2）无线供电时，通过调理电路（103）存储在无源标签（101）中；

无线射频动态阅读模块（2）采集存储在无源标签（101）中的信号，间断读取出一段声波信号序列；将采集到的声波信号传输到现场处理显示模块（3）；

现场处理显示模块（3）通过信号处理与分析，定性判断管道的损伤状态，并通过信号对损伤位置进行定位，定量分析管道的损伤大小。

2.根据权利要求1所述的一种无线无源损伤泄漏监测系统的控制方法，其特征在于，所述判别结果包括显示管道有无出现损伤、损伤程度的大小以及损伤的位置坐标。

3.根据权利要求1所述的一种无线无源损伤泄漏监测系统的控制方法，其特征在于，

所述远程信息中心（4），用于协同控制无源柔性压电传感及无线射频发送模块（1）、无线射频动态阅读模块（2）和现场处理显示模块（3），并对分析处理所得到的结果进行储存管理。