[发明专利]一种光纤布拉格光栅传感网络结构多裂纹定位方法

摘要

本发明涉及一种光纤布拉格光栅传感网络结构多裂纹定位方法，属于光纤传感的信号处理及应用技术领域。该方法包括以下步骤：S1：搭建具有温度补偿功能的FBG应变花传感网络检测声发射信号；S2：通过信源估计方法改进分离算法，对声发射信号进行分离，得到定位所需的单个声发射信号；S3：通过滤除非裂纹源算法对分离得到的单个声发射信号集合进行干扰源滤除，得到所需的裂纹声发射信号；S4：通过设定经验阈值对FBG检测到的单个声发射信号设计判定声发射事件开始和结束时刻的策略，进而求取各个声发射事件导致的应变花FBG波长漂移量；S5：建立FBG传感器横向效应补偿因子模型H，引入应变解耦模型，根据应变花定位原理对每个裂纹声发射事件进行定位。本方法考虑了外部干扰源问题，能够用于检测与定位结构多裂纹情况。

主权项

1.一种光纤布拉格光栅传感网络结构多裂纹定位方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：搭建具有温度补偿功能的FBG应变花传感网络检测声发射信号；S2：通过信源估计方法改进分离算法，对声发射信号进行分离，得到定位所需的单个声发射信号；所述的通过信源估计方法改进分离算法具体为：首先，采用交叉验证技术对声发射信号源数目进行估计；其次，采用盲均衡算法对已知数目的声发射信号进行分离；S3：通过滤除非裂纹源算法对分离得到的单个声发射信号集合进行干扰源滤除，得到所需的裂纹声发射信号；所述的滤除非裂纹源算法为：采用质心加权算法构建滤除非裂纹源算法，根据声发射应力波特征参数，构建声发射应力波综合指标，当综合指标落在[μ‑3σ,μ+3σ]的区间外时，剔除干扰信号；其中σ表示特征参数的标准偏差，μ表示特征参数的平均值；S4：通过设定经验阈值对FBG检测到的单个声发射信号设计判定声发射事件开始和结束时刻的策略，进而求取各个声发射事件导致的应变花FBG波长漂移量；S5：建立FBG传感器横向效应补偿因子模型H，引入应变解耦模型，根据应变花定位原理对每个裂纹声发射事件进行定位。