[发明专利]一种火车车钩结构健康监测系统

说明书

本发明涉及一种火车车钩结构健康监测系统，该结构健康监测系统包括一个或多个安装到火车车钩或与火车车钩集成的传感器；一个数据采集单元，用于控制传感器工作方式和接收传感器发送的信号或数据；一个处理单元，在所接收的信号或数据基础上确定车钩的结构健康状况。结构健康监测系统可以在火车运行时连续或周期性地执行，也可以在火车停用的情况下进行离线检查。检测方法可以是被动式的，传感器在没有产生激励信号的情况下收集信号；也可以是主动式的，使用一些传感器作为激励器向结构发送激励信号，其他传感器或激励器本身收集结构响应信号。

技术领域

本发明涉及构件结构健康监测技术领域，具体涉及一种火车车钩结构健康监测系统。

背景技术

车钩是连接火车车厢的一种连接结构，该结构失效可能会导致事故，有时会带来灾难性损失。特别是重载火车和高速列车的车钩长期承受强力推拉。因此，确保车钩的结构处于健康状态至关重要。车钩最为常见的结构损伤为裂缝，磨损和金属疲劳。目前对于车钩的检查主要通过定期维护中的离线检修来执行，维护方法主要为目视检查。由于车钩结构的很大一部分隐藏在车身下面，经常需要拆卸车钩来进行检查，非常耗时费力。在某些情况下，当损伤发生在结构内部时，目视检查将无法查出隐匿损伤。因此，市场急需高效率、准确性高且节省人力的车钩损伤检查系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火车车钩结构健康监测系统，用以解决现有的车钩检测技术存在检测效率低、检测准确率低和检测工人劳动强度大的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种火车车钩结构健康监测系统，所述火车车钩结构健康监测系统包括：

安装于火车车钩或集成到车钩上的一个或多个传感器；

用于控制所述传感器并接收所述传感器发送的信号或数据的数据采集单元；

用于根据接收所述数据采集单元发送的信号或数据，判断车钩的结构健康状况的处理单元。

优选的，所述数据采集单元通过至少一个所述传感器向车钩发送激励信号，并通过至少一个所述传感器采集车钩的回应。

优选的，一个或多个所述传感器作为车钩的一部分装嵌于车钩的结构内部。

优选的，一个或多个所述传感器通过环氧树脂、夹具、胶水或螺钉安装于车钩上。

优选的，所述传感器为压电传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、电磁超声换能器、光纤传感器、位移传感器、位置传感器、温度传感器、力传感器、扭矩传感器、振动传感器中的一种或多种组合。

优选的，所述数据采集单元与一个或多个所述传感器集成于一个设备中。

优选的，所述数据采集单元与所述处理单元集成于一个设备中。

优选的，一个或多个所述传感器与所述数据采集单元之间通过有线或无线方式进行通讯。

优选的，所述数据采集单元与所述处理单元之间通过有线或无线方式进行通讯。

优选的，一个或多个所述传感器由所述数据采集单元供电。

优选的，一个或多个所述传感器由电池供电。

优选的，所述电池由能量收集电路进行充电。

优选的，所述数据采集单元由电池供电。

优选的，所述电池由能量收集电路进行充电。

优选的，所述处理单元由电池供电。

优选的，所述电池由能量收集电路进行充电。