一种新型振动传感器系统、振动检测方法和检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种新型振动传感器系统、振动检测方法和检测装置。所述新型振动传感器系统包括传感单元、数据传输单元、用户终端、结构振动信号数据平台和飞行移动定位装置；所述传感单元通过数据传输单元分别与所述用户终端和结构振动信号数据平台之间建立数据相连；所述传感单元设置于飞行移动定位装置上，并且，所述飞行移动定位装置的控制信号端与所述用户终端之间建立数据连接。户终端之间建立数据连接。户终端之间建立数据连接。

【技术实现步骤摘要】
一种新型振动传感器系统、振动检测方法和检测装置


[0001]本专利技术提出了一种新型振动传感器系统、振动检测方法和检测装置，属于传感器


技术介绍

[0002]随着基础设施建设的迅猛发展，基础设施运营状态的检测维护越来越重要。通过测试基础设施结构构件固有模态来进行其技术状态的评估成为一种普通使用的方法和手段，但是由于建筑和桥梁等大型结构越来越多，传统的测试方法由于需要人员进行传感器的布置，使测试工作耗时费力，极大降低工作效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种新型振动传感器系统、振动检测方法和检测装置，用以解决克服传统传感器的缺点。该传感器因具有飞行、定位等模块，可以根据试验设计方案自动飞行降落在预定位置，无需人工放置安装传感器，极大提高了作业效率，且提高了作业安全，所采取的技术方案如下：
[0004]一种新型振动传感器系统，所述新型振动传感器系统包括传感单元1、数据传输单元2、用户终端3、结构振动信号数据平台4和飞行移动定位装置5；所述传感单元1通过数据传输单元2分别与所述用户终端3和结构振动信号数据平台4之间建立数据相连；所述传感单元设置于飞行移动定位装置5上，并且，所述飞行移动定位装置的控制信号端与所述用户终端3之间建立数据连接。
[0005]进一步地，所述传感单元1包括振动传感单元11和数据采集单元12；所述振动传感单元11的传感器信号输出端与所述数据采集通信单元12的信号采集端相连；所述数据采集通信单元12的信号输出端与所述数据传输单元2的信号输入端相连。
[0006]进一步地，所述振动传感单元11内设置有振动传感器，用于感知待检测结构的振动信号。
[0007]进一步地，所述飞行移动定位装置5采用一架或多架无人机；所述无人机数量与所述传感单元1的数量相同，并且，每个传感单元1设置于一架无人机上。
[0008]一种新型振动传感器系统的振动检测方法，所述振动检测方法包括：
[0009]用户终端3根据检测任务控制飞行移动定位装置5装载所述传感单元1到达待检测结构上；
[0010]所述传感单元1实时检测所述待检测结构的振动信号，获得振动数据，并将所述振动数据通过数据传输单元2发送至用户终端3和结构振动信号数据平台4；
[0011]所述用户终端3对接收到的所述振动数据进行数据分析，获得数据分析结果，并将所述数据分析结果和振动数据一并进行存储；
[0012]所述结构振动信号数据平台4对接收到的所述振动数据进行永久性的存储和数据管理。
[0013]进一步地，用户终端3根据检测任务控制飞行移动定位装置5装载所述传感单元1到达待检测结构上，包括：
[0014]用户终端3实时接收检测任务，并提取所述待检测任务中的待检测任务对应的待检测结构的目标对象；
[0015]提取所述目标对象的结构，并根据所述目标对象的结构获取所述目标对象的待检测点的位置和待检测点的数量；
[0016]根据所述待检测点的位置和待检测点的数量设置所需传感单元1的数量，并调取与所需传感单元1的数量相同的飞行移动定位装置5携带传感单元1到达待检测点对应位置。
[0017]进一步地，根据所述待检测点的位置和待检测点的数量设置所需传感单元1的数量，并调取与所需传感单元1的数量相同的飞行移动定位装置5携带传感单元1到达待检测点对应位置，包括：
[0018]提取所述待检测点的位置，并获取每相邻两个待检测点之间的直线距离；
[0019]根据所述每相邻两个待检测点之间的直线距离设置标定距离，并将每相邻两个待检测点之间的直线距离小于所述标定距离的待检测点划分为一组，形成多个待检测点组；
[0020]提取每个待检测点组内所包含的待检测点数量，并根据所述待检测点数量设置每个待检测点组所需传感单元1的数量；其中，所需传感单元1的数量的设置原则为：每个待检测点组中，当待检测点组所有的待检测点的数量不足N个待检测点则采用一个传感单元1；当待检测点组所有的待检测点的数量超过N个待检测点则，每三个待检测点为一个分组采用一个传感单元1，并且，当分组剩余的待检测点的数量超过0.5N时，则分组剩余的待检测点采用单独的一个传感单元1进行检测，当分组剩余的待检测点的数量未超过0.5N时，则将分组剩余的待检测点分配至已选定的传感单元1进行检测；其中，N通过如下公式确定：
[0021][0022]其中，M表示待检测点的总个数；M
max
表示一个无人机的电量能够一次性检测的待检测点的最多数量；N
min
表示待检测点组中所包含的待检测点不唯一时的时的待检测点最小值；
[0023]以每个待检测点组为代为调取与所述待检测点组所述传感单元1的数量对应的飞行移动定位装置5，并控制所述飞行移动定位装置5携带传感单元1到达待检测点组对应位置。
[0024]其中，所述标定距离通过如下公式获取：
[0025][0026]其中，D0表示标定距离对应的长度；n表示所有相邻待检测点之间的直线距离中，直线距离小于参考距离D
c
的间距数量；D
i
表示第i个相邻待检测点之间的直线距离对应的长度；m表示所有相邻待检测点之间的直线距离的总数量；D
min
和D
max
分别表示所有相邻待检测
点之间的直线距离中的最小直线距离和最大直线距离；
[0027]同时，参考距离D
c
通过如下公式获取：
[0028][0029]其中，D
p
表示所有相邻待检测点之间的直线距离的平均值；k1表示在所有相邻待检测点之间的直线距离中，直线距离未超过0.7D
p
的间距数量；k2表示在所有相邻待检测点之间的直线距离中，直线距离超过0.7D
p
的间距数量。
[0030]一种新型振动传感器系统的振动检测系统，所述振动检测系统包括：
[0031]任务控制执行模块，用于用户终端3根据检测任务控制飞行移动定位装置5装载所述传感单元1到达待检测结构上；
[0032]数据传输控制模块，用于所述传感单元1实时检测所述待检测结构的振动信号，获得振动数据，并将所述振动数据通过数据传输单元2发送至用户终端3和结构振动信号数据平台4；
[0033]数据分析模块，用于所述用户终端3对接收到的所述振动数据进行数据分析，获得数据分析结果，并将所述数据分析结果和振动数据一并进行存储；
[0034]数据存储管理模块，用于所述结构振动信号数据平台4对接收到的所述振动数据进行永久性的存储和数据管理。
[0035]进一步地，所述任务控制执行模块包括：
[0036]第一提取模块，用于用户终端3实时接收检测任务，并提取所述待检测任务中的待检测任务对应的待检测结构的目标对象；
[0037]第二提取模块，用于提取所述目标对象的结构，并根据所述目标对象的结构获取所述目标对象的待检测点的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型振动传感器系统，其特征在于，所述新型振动传感器系统包括传感单元(1)、数据传输单元(2)、用户终端(3)、结构振动信号数据平台(4)和飞行移动定位装置(5)；所述传感单元(1)通过数据传输单元(2)分别与所述用户终端(3)和结构振动信号数据平台(4)之间建立数据相连；所述传感单元设置于飞行移动定位装置(5)上，并且，所述飞行移动定位装置的控制信号端与所述用户终端(3)之间建立数据连接。2.根据权利要求1所述新型振动传感器系统，其特征在于，所述传感单元(1)包括振动传感单元(11)和数据采集单元(12)；所述振动传感单元(11)的传感器信号输出端与所述数据采集通信单元(12)的信号采集端相连；所述数据采集通信单元(12)的信号输出端与所述数据传输单元(2)的信号输入端相连。3.根据权利要求1所述新型振动传感器系统，其特征在于，所述振动传感单元(11)内设置有振动传感器，用于感知待检测结构的振动信号。4.根据权利要求1所述新型振动传感器系统，其特征在于，所述飞行移动定位装置(5)采用一架或多架无人机；所述无人机数量与所述传感单元(1)的数量相同，并且，每个传感单元(1)设置于一架无人机上。5.一种新型振动传感器系统的振动检测方法，其特征在于，所述振动检测方法包括：用户终端(3)根据检测任务控制飞行移动定位装置(5)装载所述传感单元(1)到达待检测结构上；所述传感单元(1)实时检测所述待检测结构的振动信号，获得振动数据，并将所述振动数据通过数据传输单元(2)发送至用户终端(3)和结构振动信号数据平台(4)；所述用户终端(3)对接收到的所述振动数据进行数据分析，获得数据分析结果，并将所述数据分析结果和振动数据一并进行存储；所述结构振动信号数据平台(4)对接收到的所述振动数据进行永久性的存储和数据管理。6.根据权利要求5所述新型振动传感器系统的振动检测方法，其特征在于，用户终端(3)根据检测任务控制飞行移动定位装置(5)装载所述传感单元(1)到达待检测结构上，包括：用户终端(3)实时接收检测任务，并提取所述待检测任务中的待检测任务对应的待检测结构的目标对象；提取所述目标对象的结构，并根据所述目标对象的结构获取所述目标对象的待检测点的位置和待检测点的数量；根据所述待检测点的位置和待检测点的数量设置所需传感单元(1)的数量，并调取与所需传感单元(1)的数量相同的飞行移动定位装置(5)携带传感单元(1)到达待检测点对应位置。7.根据权利要求6所述新型振动传感器系统的振动检测方法，其特征在于，根据所述待检测点的位置和待检测点的数量设置所需传感单元(1)的数量，并调取与所需传感单元(1)的数量相同的飞行移动定位装置(5)携带传感单元(1)到达待检测点对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊平，程寿山，姜维，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：