[發明專利]基于5G的傳感器陣列壓力容器泄漏無線監測方法及系統

在審

• 申請號: 202210081198.5
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114460177A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 黎敏;趙崢;陽建宏;王忠昕;李衛
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于5G的傳感器陣列壓力容器泄漏無線監測方法，其特征在于，所述方法由基于5G的傳感器陣列壓力容器泄漏無線監測系統實現，所述系統包括待檢測的壓力容器以及設置于所述壓力容器上的多個傳感器節點；其中，所述多個傳感器節點包括控制節點和多個普通節點；所述方法包括：

S1、所述控制節點通過5G網絡向所述普通節點發布開啟采集聲發射信號的命令；所述普通節點接收所述命令；

S2、所述多個傳感器節點的聲發射信號檢測單元采集聲發射信號，并將所述聲發射信號放大，將放大后的聲發射信號發送到多個傳感器節點的聲發射采集控制單元；

S3、所述多個傳感器節點的聲發射采集控制單元對放大后的聲發射信號進行信號轉換并存儲，將轉換后的聲發射信號發送到多個傳感器節點的聲發射5G通信與分析單元；

S4、所述多個傳感器節點的聲發射5G通信與分析單元接收并分析所述轉換后的聲發射信號，得到待檢測的壓力容器泄漏結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個傳感器節點陣列排布。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中的聲發射信號檢測單元包括聲發射傳感器、前置放大器以及供電信號分離器。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中的聲發射采集控制單元包括A/D模塊以及ZYNQ模塊。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述ZYNQ模塊，用于存儲轉換后的聲發射信號，并在經過預設間隔時間后，將存儲的轉換后的聲發射信號發送到聲發射5G通信與分析單元。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中的多個傳感器節點的聲發射采集控制單元對放大后的聲發射信號進行信號轉換并存儲包括：

多個傳感器節點的聲發射采集控制單元中的A/D模塊將接收的放大后的聲發射信號轉換為數字信號，所述數字信號存儲到ZYNQ模塊。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中的聲發射5G通信與分析單元云端服務器包括5G模塊、云端服務器以及數據庫。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中的壓力容器泄漏結果包括實時定位壓力容器泄漏源的位置以及對壓力容器泄漏源的活動性和強度進行評價。

9.一種基于5G的傳感器陣列壓力容器泄漏無線監測系統，其特征在于，所述系統包括待檢測的壓力容器以及設置于所述壓力容器上的多個傳感器節點；其中，所述多個傳感器節點包括控制節點和多個普通節點；其中：

多個傳感器節點模塊的聲發射信號檢測單元，用于采集聲發射信號，并將所述聲發射信號放大，將放大后的聲發射信號發送到多個傳感器節點的聲發射采集控制單元；

多個傳感器節點的聲發射采集控制單元，用于對放大后的聲發射信號進行信號轉換并存儲，將轉換后的聲發射信號發送到多個傳感器節點的聲發射5G通信與分析單元；

多個傳感器節點的聲發射5G通信與分析單元，用于接收并分析所述轉換后的聲發射信號，得到待檢測的壓力容器泄漏結果。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述多個傳感器節點陣列排布。