發(fā)布時(shí)間：2017-07-31 23:30

  本文關(guān)鍵詞：基于FBG傳感技術(shù)的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：起重機(jī)械在我國工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其發(fā)展?fàn)顩r代表了一個(gè)國家工業(yè)化的發(fā)展水平。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,起重機(jī)械在社會(huì)工程中扮演者越來越重要的角色，同時(shí)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展也對(duì)起重機(jī)械的安全運(yùn)行提出了更高的要求。起重機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自身結(jié)構(gòu)蘊(yùn)藏著大量的危險(xiǎn)因素，漫長服役過程不可避免產(chǎn)生損傷積累，加上長期超負(fù)荷工作，使得安全事故日益頻發(fā)。一旦發(fā)生事故極有可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況對(duì)減少或避免突事故發(fā)生具有重要意義。本文在研究以往起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上結(jié)合無線傳輸技術(shù)設(shè)計(jì)了一種基于光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating,簡(jiǎn)稱FBG）的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 首先分析國內(nèi)外對(duì)于起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)方面的研究成果，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù)的比較，選用光纖布拉格光柵傳感技術(shù)對(duì)起重機(jī)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)，并闡述光纖布拉格光柵相關(guān)技術(shù)原理。然后提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想，按模塊介紹了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件和軟件組成及功能，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件選型。設(shè)計(jì)開發(fā)一種適用于起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)的光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器。此監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用所研制的專用FBG傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能將監(jiān)測(cè)信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程客戶端，可實(shí)現(xiàn)不同客戶端同時(shí)對(duì)起重機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 本文首先在實(shí)驗(yàn)室對(duì)所提出的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在起重機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能準(zhǔn)確的對(duì)起重機(jī)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，，性能較為理想。并將系統(tǒng)應(yīng)用于工程現(xiàn)場(chǎng)300噸大型門式起重機(jī)上，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)多次測(cè)試，該系統(tǒng)能對(duì)起重機(jī)的受力情況進(jìn)行較準(zhǔn)確的測(cè)量，能對(duì)起重機(jī)的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī)健康監(jiān)測(cè) 光纖布拉格光柵 GPRS 應(yīng)變監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH21;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景和意義9-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 目前存在的問題15-16
• 1.4 本文的主要工作16-18
• 第二章 起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)18-31
• 2.1 起重機(jī)常見失效模式及監(jiān)測(cè)技術(shù)18-21
• 2.1.1 起重機(jī)常見失效模式18
• 2.1.2 起重機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)18-21
• 2.2 光纖光柵的制作及特性21-22
• 2.3 光纖布拉格光柵原理22-24
• 2.4 光纖光柵傳感模型24-27
• 2.4.1 軸向應(yīng)力下光纖光柵傳感模型24-25
• 2.4.2 溫度模型25
• 2.4.3 應(yīng)變-溫度交叉模型25-26
• 2.4.4 溫度補(bǔ)償26-27
• 2.5 光纖光柵解調(diào)技術(shù)27-30
• 2.6 小結(jié)30-31
• 第三章 基于 FBG 的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-52
• 3.1 系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)流程與原則31-32
• 3.2 基于 FBG 的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-33
• 3.3 信號(hào)傳感模塊33-38
• 3.3.1 光纖布拉格光柵傳感器設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.2 傳感器性能測(cè)試35-38
• 3.4 數(shù)據(jù)采集模塊38-39
• 3.5 數(shù)據(jù)傳輸模塊39-42
• 3.5.1 GPRS 網(wǎng)絡(luò)40
• 3.5.2 GPRS 傳輸模塊40-42
• 3.6 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-51
• 3.6.1 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)42-45
• 3.6.2 設(shè)備設(shè)置模塊45-46
• 3.6.3 連接設(shè)置模塊46
• 3.6.4 顯示模塊46-48
• 3.6.5 數(shù)據(jù)庫管理48-49
• 3.6.6 起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)49-51
• 3.7 小結(jié)51-52
• 第四章 基于 FBG 的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用52-61
• 4.1 基于 FBG 的起重機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證52-57
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>52
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及工具52-53
• 4.1.3 傳感器布設(shè)點(diǎn)的選取及實(shí)驗(yàn)過程53-55
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-57
• 4.2 工程應(yīng)用57-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 總結(jié)61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 李曉林;張亞勇;;光纖光柵溫度應(yīng)力同時(shí)區(qū)分測(cè)量技術(shù)的新進(jìn)展[J];傳感器與微系統(tǒng);2007年03期

2 趙廷超,黃尚廉,陳偉民;機(jī)敏土建結(jié)構(gòu)中光纖傳感技術(shù)的研究綜述[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年05期

3 賈振安;葛朋;喬學(xué)光;王佳;雍振;;分布式光纖光柵傳感系統(tǒng)的波長檢測(cè)技術(shù)[J];光通信技術(shù);2008年03期

4 歐進(jìn)萍,肖儀清,黃虎杰,段忠東,張濤,李維星;海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J];海洋工程;2001年02期

5 彭強(qiáng),孫宇;無線接入技術(shù)及其在遠(yuǎn)程故障診斷中的應(yīng)用研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2004年04期

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本文編號(hào)：601624