【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及但不限于结构健康监测，尤指一种无线小型冲击监测系统和冲击检测方法。
技术介绍
1、飞机结构在生产制造及服役维护过程中会受到各种冲击事件，随着各种先进复合材料的应用，冲击事件产生的目视不可见损伤给生产制造带来了质量、生产效率、检测成本等方面的困扰；另外，不可见损伤的扩展也会威胁到服役结构的安全。因此，对飞机结构进行实时的冲击监测有利于提高生产效率、降低成本，维护结构的安全。
2、现有的冲击监测方案是将传感器网络布设于结构上，通过监测系统获取响应信号，并集成监测算法识别冲击事件并定位；上述冲击监测方案需要将传感器固化到飞机结构上，存在固化安装的操作复杂，布线复杂，安装不易，拆卸不便等问题，且传感器使用寿命无法满足飞机的整个服役寿命，到期后的更换工作量大，成本高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种无线小型冲击监测系统和冲击检测方法，以解决对于飞机结构的现有冲击监测方案，存在固化安装的操作复杂，布线复杂，安装不易，拆卸不便等问题，以及解决由于传感器使用寿命无法满足飞机的整个服役寿命，到期后的更换工作量大，成本高的问题。
2、本专利技术的技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种无线小型冲击监测系统，包括：可充电电池、集成电路板、传感器单元和保护外壳；
3、其中，所述保护外壳设置为底部开口的盒体结构，所述保护外壳从顶部内壁面到底部开口，从上到下依次固定设置有可充电电池、集成电路板和传感器单
4、所述集成电路板分别与可充电电池和传感器阵列电连接，用于通过可充电电池向集成电路板中各部件提供工作电源，以及从传感器阵列中获取冲击事件的监测信息。
5、可选地，如上所述的无线小型冲击监测系统中，
6、所述保护外壳包括位于外层的电磁屏蔽外壳及位于内层的轻质填充。
7、可选地，如上所述的无线小型冲击监测系统中，
8、所述传感器单元采用单片式传感器，或者，传感器单元设置为由多片传感器组成的传感器阵列；
9、所述无线小型冲击监测系统，通过传感器单元监测飞机结构的冲击事件信息。
10、可选地，如上所述的无线小型冲击监测系统中，
11、所述集成电路板设置为双向基板，该集成电路板中集成有信号采集模块、电源管理模块、高速存储器、单片机芯片、外部通信接口及无线模块；
12、其中，所述集成电路板的正面基板中布设有单片机芯片，分别与单片机芯片电连接的外部通信接口、无线模块、电源管理模块和高速存储器，其中，电源管理模块通过线连接可充电电池；所述集成电路板的正面基板中布设有与单片机芯片电连接的信号采集模块，且信号采集模块通过线连接传感器单元。
13、可选地，如上所述的无线小型冲击监测系统中，
14、所述集成电路板，用于电源管理模块实现可充电电池对其内部各部件的供电转换，通过单片机芯片控制系统的运行逻辑，以控制各模块的运行，通过单片机芯片和信号采集模块对传感器单元的检测数据进行同步采集，通过高速存储器对采集数据进行实时写入及读出，以及通过无线模块将检测到的冲击事件信号至数据处理中心以及接收数据处理中心的监测控制指令。
15、可选地，如上所述的无线小型冲击监测系统中，
16、所述外部通信接口，作为充电接口，且外部设备通过外部通信接口与单片机芯片进行通信。
17、可选地，如上所述的无线小型冲击监测系统中，
18、所述保护外壳上开设有天线开口，以及外部通信接口的开口，用于系统通过外部通信接口进行充电，或者，与外部设备进行接口连接。
19、第二方面，本专利技术实施例还一种基于无线小型冲击监测系统的冲击检测方法，包括：
20、步骤1，根据待监测飞机结构的尺寸、构型确定监测方案，包括：布设如上述任一项所述的无线小型冲击监测系统的数量、位置；
21、步骤2，根据监测方案将n个无线小型冲击监测系统通过胶水粘接安装到飞机结构上，
22、步骤3，控制中心根据已确定的监测方案配置冲击监测文件，实现可视化监测结果显示，并开展多项无损冲击测试，调整无线小型冲击监测系统布局位置；
23、步骤4，通过控制中心控制无线小型冲击监测系统的组网启动并进行实时监测，当冲击事件发生时，每个识别出冲击事件的无线小型冲击监测系统将通过无线传输模块传输冲击事件信号及冲击事件发生时间戳到数据中心；
24、步骤5，现场控制中心根据冲击监测事件信号，结合冲击监测算法判断冲击事件是否发生，并对冲击事件进行定位和报警；
25、步骤6，完成监测任务后将所有无线小型冲击监测系统拆卸，并去除飞机构件表面胶水。
26、可选地，如上所述的基于无线小型冲击监测系统的冲击检测方法中，
27、所述步骤2中用于粘接安装无线小型冲击监测系统的胶水作为传感器单元的介质，且胶水采用通过物理手段易于去除的胶质材料。
28、可选地，如上所述的基于无线小型冲击监测系统的冲击检测方法中，还包括：
29、监测过程中，根据充电电池的电量更换电量不足的无线小型冲击监测系统或者对其进行充电；或者，
30、根据无线小型冲击监测系统信号的稳定性，更换信号不稳定的无线小型冲击监测系统。
31、本专利技术的有益效果：本专利技术实施例提供一种无线小型冲击监测系统和冲击检测方法，具体为一种可实现简易安装、且重复使用的集成传感器的超小型冲击监测系统；该无线小型冲击监测系统可用于生产制造过程中运输、吊装、装配；用于在飞机维护过程中进行冲击监测，且该无线小型冲击监测系统具有体积小、重量轻、重复使用、无连线、安装、拆卸、操作简便，能够实现实时监测飞机结构的冲击状态，有利于提高生产制造效率，降低维护成本。采用本专利技术实施例提供的无线小型冲击监测系统布设在待监测的飞机结构上，粘接方法且易于拆卸，可以实现无线小型冲击监测系统的重复使用，且整个监控过程中，可以通过无线传输模块实时向控制中心传输冲击事件信号及冲击事件发生时间戳；另外，由于整个监测过程中，可以根据可充电电池的电量可及时更换无线小型冲击监测系统或者对其进行充电，若无线小型冲击监测系统信号不稳定，也可及时更换；保证了系统组网和监测的可靠运行。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无线小型冲击监测系统，其特征在于，包括：可充电电池、集成电路板、传感器单元和保护外壳；
2.根据权利要求1所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
8.一种基于无线小型冲击监测系统的冲击检测方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的基于无线小型冲击监测系统的冲击检测方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的基于无线小型冲击监测系统的冲击检测方法，其特征在于，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种无线小型冲击监测系统，其特征在于，包括：可充电电池、集成电路板、传感器单元和保护外壳；
2.根据权利要求1所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的无线小型冲击监测系统，其特征在于，
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