數(shù)據(jù)融合在鋼管損傷識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、鋼管由于其所具有的良好特性在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中扮演著重要的作用，具有“工業(yè)的骨骼”的美譽(yù)。在享受著鋼管為我們提供的便利性的同時(shí)，也應(yīng)關(guān)注每年因鋼管生產(chǎn)質(zhì)量不過(guò)關(guān)或使用過(guò)度等損傷引起的各種事故，為了避免事故頻發(fā)，針對(duì)鋼管的損傷識(shí)別研究就顯得特別有意義。
　　本文針對(duì)鋼管損傷識(shí)別技術(shù)進(jìn)行研究，以多種無(wú)損檢測(cè)方法中應(yīng)用特別廣泛的漏磁檢測(cè)為研究對(duì)象，提出了在鋼管損傷識(shí)別系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)融合和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以此為基礎(chǔ)的同時(shí)輔以

2、移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)達(dá)到實(shí)現(xiàn)鋼管損傷識(shí)別遠(yuǎn)程化的目的。本文的主要工作如下:
　　(1)對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要內(nèi)容及其包含的主要技術(shù)作出了介紹，結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍等選擇了漏磁檢測(cè)作為本文的主要研究對(duì)象，對(duì)漏磁檢測(cè)技術(shù)中漏磁信號(hào)與鋼管損傷參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了分析，同時(shí)根據(jù)漏磁檢測(cè)中不同磁化方案、數(shù)據(jù)采集方案的優(yōu)缺點(diǎn)作出分析，選定了適用于本損傷識(shí)別系統(tǒng)的永磁體磁化的磁化方案和霍爾傳感器的數(shù)據(jù)采集方案。
　　(2)對(duì)數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)

3、行了詳細(xì)的介紹，包括概念、特點(diǎn)、層次、結(jié)構(gòu)、常用方法等，在對(duì)鋼管損傷識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的具體特性進(jìn)行了充分的研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了包括數(shù)據(jù)層和決策層的兩層數(shù)據(jù)融合算法。數(shù)據(jù)層融合是利用中值濾波算法融合單個(gè)霍爾傳感器的多次測(cè)量結(jié)果以提高所采集信號(hào)的準(zhǔn)確性;決策層融合是對(duì)所采集的軸向和徑向漏磁信號(hào)分量的峰值與脈寬進(jìn)行融合得出鋼管損傷的具體參數(shù)，采用的是GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)所選定的數(shù)據(jù)融合方法展開了詳細(xì)的介紹，同時(shí)還介紹了它們具體的實(shí)現(xiàn)方式，并

4、對(duì)比了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與GA-BP網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　(3)對(duì)鋼管損傷識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計(jì)。以ZigBee網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的鋼管損傷識(shí)別系統(tǒng)，硬件設(shè)計(jì)部分主要包括漏磁檢測(cè)的磁化磁路設(shè)計(jì)、傳感器選型、終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)等設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)部分以系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)流向?yàn)榍腥朦c(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)流經(jīng)的各個(gè)重要環(huán)節(jié)的軟件設(shè)計(jì)作出了介紹，最后使用LabVIEW設(shè)計(jì)了鋼管損傷識(shí)別系統(tǒng)的上位機(jī)界面，同時(shí)進(jìn)行了應(yīng)用程序和安裝程序的生成以便于損傷系統(tǒng)的移植。