本實用新型專利技術公開了一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點，包括中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊和充電電池；信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊分別與中央處理器連接，充電電池、無線通信模塊分別與直流不間斷電源模塊連接，直流不間斷電源模塊與外部的機載直流電源連接，信號數字化模塊與外部的傳感器陣列連接。本實用新型專利技術為數字式無線沖擊監測節點提供了一種含自供電-機載直流電源供電的雙供電方式，實現連續供電，使其能夠實現航空復合材料結構的長時間連續的沖擊監測。本實用新型專利技術結構簡單，可以實現高效、可靠和長時間連續的沖擊監測。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及航空結構健康監測
，特別是一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點。
技術介紹
數字式無線沖擊監測節點是一種新型的沖擊監測裝置，布置在結構上的壓電傳感器陣列配接該裝置后，壓電傳感器所接收的沖擊響應信號可以直接被轉換為數字序列陣列，通過分析數字序列陣列可以實現沖擊區域的定位和報警，從而省略了常規沖擊監測系統的數據采集和信號放大調理的硬件。因此，該節點具備體積小、重量輕、低功耗、安裝和使用方便、監測區域大、能夠實時響應沖擊事件等特點，非常適合應用于航空復合材料結構的機載沖擊監測。在實際工程應用中，除了需要機載在線監測飛機結構所遭受的沖擊事件，如冰雹的沖擊、飛機翼面與空中飛鳥的沖擊；在飛機停廠維護過程中，工具也經常掉落在飛機表面而造成飛機結構內部的沖擊損傷，故迫切需要對飛機結構上發生的沖擊事件進行連續不間斷的監測。但現有數字式無線沖擊監測節點存在的問題是:只有外接電源時才能工作，不具備連續供電的功能來完成連續不間斷的沖擊監測。然而只有在飛行過程中機載電源才處于開啟狀態給節點供電，但飛機執行飛行任務的時間相對較短，大部分時間處于停廠狀態，此時機載電源無法給節點供電，如無有效的電源供電，節點將無法完成沖擊監測。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點，為數字式無線沖擊監測節點提供了一種含自供電-機載直流電源供電的雙供電方式，實現連續供電，使其能夠實現航空復合材料結構的長時間連續的沖擊監測。本技術為解決上述技術問題采用以下技術方案:根據本技術提出的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點，包括中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊和充電電池；其中，信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊分別與中央處理器連接，充電電池、無線通信模塊分別與直流不間斷電源模塊連接，直流不間斷電源模塊與外部的機載直流電源連接，信號數字化模塊與外部的傳感器陣列連接；信號數字化模塊，用于將外部的傳感器陣列所輸入的沖擊響應信號轉換為數字序列陣列，輸出該數字序列陣列至中央處理器；中央處理器，用于對接收的數字序列陣列進行分析處理后得到沖擊區域的監測數據，輸出該監測數據至無線通訊模塊；無線通信模塊，用于將接收的監測數據進行上傳；充電電池，用于當沒有外部的機載直流電源為直流不間斷電源模塊供電時，則為直流不間斷電源模塊供電；直流不間斷電源模塊，用于當外部的機載直流電源為其供電時，則為中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、充電電池供電；當沒有外部的機載直流電源為其供電時，則為中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊供電。作為本技術所述的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點進一步優化方案，所述中央處理器為Altera公司的EP1C3T100C8 FPGA芯片。作為本技術所述的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點進一步優化方案，所述無線通信模塊為2.4GHz頻段無線通信協議的CC2420無線通訊模塊。作為本技術所述的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點進一步優化方案，所述信號數字化模塊為高速電壓比較器。作為本技術所述的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點進一步優化方案，所述高速電壓比較器為TI公司的TLC3704M高速電壓比較器。作為本技術所述的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點進一步優化方案，所述直流不間斷電源模塊為西安華邁電子科技有限公司的28V機載集成不間斷電源模塊。作為本技術所述的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點進一步優化方案，所述充電電池為鋰離子電池或鋰聚合物電池。作為本技術所述的一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點進一步優化方案，所述充電電池是容量為3000mAh的單節鋰電池。本技術采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:(I)本技術為數字式無線沖擊監測節點提供了一種含自供電-機載直流電源供電的雙供電方式，解決現有數字式無線沖擊監測節點不具備連續供電的問題；(2)本技術結構簡單，可以實現高效、可靠和長時間連續的沖擊監測。【附圖說明】圖1是本技術的結構框圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術的技術方案做進一步的詳細說明:如圖1所示是本技術的結構框圖，一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點，包括中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊和充電電池；其中，信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊分別與中央處理器連接，充電電池、無線通信模塊分別與直流不間斷電源模塊連接，直流不間斷電源模塊與外部的機載直流電源連接，信號數字化模塊與外部的傳感器陣列連接；信號數字化模塊，用于將外部的傳感器陣列所輸入的沖擊響應信號轉換為數字序列陣列，輸出該數字序列陣列至中央處理器；中央處理器，用于對接收的數字序列陣列進行分析處理后得到沖擊區域的監測數據，輸出該監測數據至無線通訊模塊；無線通信模塊，用于將接收的監測數據進行上傳；充電電池，用于當沒有外部的機載直流電源為直流不間斷電源模塊供電時，則為直流不間斷電源模塊供電；直流不間斷電源模塊，用于當外部的機載直流電源為其供電時，則為中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、充電電池供電；當沒有外部的機載直流電源為其供電時，則為中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊供電。其中，中央處理器為Altera公司的EP1C3T100C8 FPGA芯片，無線通信模塊可采用滿足2.4GHz頻段無線通信協議的CC2420集成模塊，信號數字化模塊采用高速電壓比較器，其中優選的電壓比較器芯片為TI公司的TLC3704M。直流不間斷電源模塊可采用西安華邁電子科技有限公司的28V機載集成不間斷電源模塊，用于機載直流電源供電和電池供電的智能切換。所述充電電池為鋰離子電池或鋰聚合物電池，充電電池選用容量為3000mAh的單節鋰電池，可以滿足節點連續工作300h，外部的傳感器陣列可采用壓電傳感器陣列。本技術的工作過程如下:當沖擊發生時，外部的壓電傳感器陣列所接收的沖擊響應信號直接被電壓比較器陣列轉換為數字序列陣列，中央處理器EP1C3T100C8通過分析數字序列陣列的上升沿到達順序實現沖擊區域的定位和報警，并將監測數據通過CC2420無線通訊模塊進行上傳。28V機載集成不間斷電源模塊通過含自供電-機載直流電源供電的雙供電方式來保障節點長時間連續工作，在飛機執行飛行任務過程中，有機載28V直流電源輸入時，不間斷電源模塊切換為機載直流電源供電，同時對可充電鋰電池進行充電；在飛機停飛后，無機載28V直流電源輸入時，切換為鋰電池供電。所述無線通信模塊與所述中央處理器相連，用于沖擊監測數據的無線傳輸和外界節點的通訊；本技術結構簡單，可以實現高效、可靠和長時間連續的沖擊監測。以上實施例僅為說明本技術的技術思想，不能為此限定本技術的保護范圍，凡是按照本技術提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本技術保護范圍之內。【主權項】1.一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點，其特征在于，包括中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙供電機載數字式沖擊監測無線傳感器節點，其特征在于，包括中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊和充電電池；其中，信號數字化模塊、無線通信模塊、直流不間斷電源模塊分別與中央處理器連接，充電電池、無線通信模塊分別與直流不間斷電源模塊連接，直流不間斷電源模塊與外部的機載直流電源連接，信號數字化模塊與外部的傳感器陣列連接；信號數字化模塊，用于將外部的傳感器陣列所輸入的沖擊響應信號轉換為數字序列陣列，輸出該數字序列陣列至中央處理器；中央處理器，用于對接收的數字序列陣列進行分析處理后得到沖擊區域的監測數據，輸出該監測數據至無線通訊模塊；無線通信模塊，用于將接收的監測數據進行上傳；充電電池，用于當沒有外部的機載直流電源為直流不間斷電源模塊供電時，則為直流不間斷電源模塊供電；直流不間斷電源模塊，用于當外部的機載直流電源為其供電時，則為中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊、充電電池供電；當沒有外部的機載直流電源為其供電時，則為中央處理器、信號數字化模塊、無線通信模塊供電。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王遠佳，梅寒飛，
申請(專利權)人：南京斯瑪特監測科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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