起重机械安全健康监测与损伤预警方法研究-裴玮.pdf

1、第 6期 (总第 163期)2010年 12月机械工程与自动化M ECHANICAL EN GINEERING 2. 中国特种设备检测研究院, 北京 100013)K1: 针对起重机械的安全要求,提出了基于分布式光纤传感技术的起重机械健康监测与预警系统设计思路,给出了基于动态数据时间序列分析的起重机械损伤预警方法,为提高起重机械动态监管水平奠定了技术基础。1oM: 起重机械; 健康监测预警; FBGms |: TH21 TH165+ . 3 DS M : Al : 2010-04-21; : 2010-07-20Te: (1984-), o, , V 3。0 ? p m 1G _、S_# ,

2、7 “9F _ 4,7_ /,7O _、S_ ? f S L Hg, Cl? Y# 。r BS“d C SZ T =,YV Y =“d+s,r_ | “1。r BS“d ? LC a f LS,i SM, Y#? 3 V ?。;8;E./ r BS“d s,4 s T;8./ r BS“d !9 , HW s ZE,4 5 /$。1 ;8;E./ S 1. 1 光纤光栅测量原理;8;E( Fiber Grating). odLT;8. , YV ;o, Q ;oM _。 , M Hq H,;EBraggo2:B= 2nef f 。 (1): BN;o; nef f8| q; ;E 。MM|ne

3、f f? 3M,yN,;8;E. M 。MM ;8;EQ oo M1“:BB= KXX+ K TT 。 (2): Bo M ; X、 TsYMM ; KXM.“ ,;8;E n“ T ;“ Y ; KT.“,r;“ Pe 。 T(2),|? 3MBraggo s Braggo1 , V;E s ,YVS M , V sMvl。1. 2 光纤光栅传感系统工作过程 r BS“d,;8;E.“d1“ V yM, ;8;E. 、|“ e F, T m1 U。m1 ;8;E.“dT m;8;E(FBG). M . 。M. #yM ;. hMM Y。;8;EN z;( ASE;)、 、 v “ e v。

4、z; 3 z;,; s;T。 v “ e v1T “oM,9 $、 MM,i.9 ,s4 。2 r BS“d !9 “ s !11T,iA1T8“ bW, ?。 K1 #y, r B Y“ VL。 V,T、 ib、 Y, |CM, 9|? 3M,V7 ? 3M。1 y1oMS r BS“d。r BS“d;8;E. “d、|? 3 、 . ) “d、 MY“d# N q“dF。 -2s rBS“dq$, ?1 i%S M; 3sF S q, 1 ? M L HA Us、y a #r B N3。2. 1 起重机健康监测系统设计r BS“d m m2 U。“d. “d、 S e“d、S e“dF。

5、S e“d1 #yM L HSi ) , M# H。S“d . |C Ss, 、 ,Ks,y E“d,B 、 p 。m2 r BS“d m2. 2 预警系统设计 YVVS 4 | +, usr B s ,i ?l ? 3B HW。 “d , P MK、p T/ yM7y B8“。“dy : $y MY N MY# N s4 LCZE4)sS?T 4。 “d98“vs2“d:(1)5 0“d: #yM、d9s, 3I,i4M、I# 3 、mA U、V T。(2)s0“d: / M) 。 n5 / |M) , ,1121 2010年第 6期 裴玮 , 等: 起重机械安全健康监测与损伤预警方法研究s

6、、xO M# fs,KYV f U“d? f。3 ZE r BS7,. B“ q/ HW5 B HW 。 HZE, tS y ,G +4 | BZE。Hs1B ( ( ARM A) #yM ,4 HW s ZE。3. 1 损伤识别与评价模型ARM A 1Bs VV“d%+, V 4 | +。yN,;8;E. “ #yMT/) 5:(1)| #yr B /M s s,BsT “S1, 6BsT I “S2, H |1 /M T) “S3。 !“ sYn1、 n2、 n3, 9ZEAkaike5,3“ S “y ARMA(p,q) , ,p1Bs , q (s 。( 2)ss( Principle

7、 ComponentAnalysis, PCA),_ + 。 = -ms(m j, ,. HW s +4 |ZE J. , 2008, 25( 2):253-257.Methodof SafetyHealthMonitoringandDamageAlarmingforCranesPEI Wei1, 2, DINGKe-qin2, WUDai-jun2( 1. School of Information and Communication Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China; 2. China Special

8、 Equipment Inspectionand Research Institute, Beijing 100013, China)Abstract: According to the requirement of crane safety, the way of designing a monitoring and alarming system based on distributedfiber bragg grating ( FBG) sensing technology was presented. An alarming scheme based on time series analysis of monitoring datawas also proposed. The system will providea guarantee for improving the crane safety level in the future.Keywords: crane; health monitoring and alarming; FBG122 机械工程与自动化 2010年第 6期