CN107314842A - 一种弯矩监测器及其数据处理方法 - Google Patents

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侯京锋
邓哲
刘洁
郭闻
洪良友
刘思宏
郝岩研
窦雪川
王有杰
尹涛
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Institute of Structure and Environment Engineering
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Institute of Structure and Environment Engineering
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    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G—PHYSICS
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    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

本发明涉及一种弯矩监测器及其数据处理方法，属于试验设备测控系统配置领域。本发明的弯矩监测器包括数据接入接口、电源转换模块、网口A、网口B、显示器接口、USB接口以及实时处理器。本发明的弯矩监测器可实现实时弯矩监测，并对所述弯矩进行远程监控，且其采集过程和传输过程均具备冗余功能，并能实现对当前弯矩值的超差警示。

Description

一种弯矩监测器及其数据处理方法
技术领域
本发明涉及一种弯矩监测器及其数据处理方法，属于试验设备测控系统配置领域。
背景技术
火箭转场及射前需要对火箭底部弯矩进行监测。射前可以根据实时载荷监测数据和箭体承载能力，合理、准确、安全地确定火箭发射窗口和限制条件，提高发射概率和可靠性。考虑到火箭射前测试机会的珍贵性，要求弯矩监测器在测量与传输方面具有高可靠性。目前，市场上数据采集设备繁多，但均无法按照监测要求直接显示所有监测数值并实现远程监控，为此，需开发出一种弯矩检测器，其可获取前端传感器信号，并能将所述传感器信号实时处理为弯矩、方向角等参数，可实现远程监控。另外，鉴于测量工作的高可靠性要求，所述弯矩监测器还需实现测量的冗余和传输的冗余。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为满足上述需求，本发明提供一种弯矩监测器及其数据处理方法，可实现实时弯矩监测，并对所述弯矩进行远程监控，且其采集过程和传输过程均具备冗余功能，并能实现对当前弯矩值的超差警示。
(二)技术方案
一种弯矩监测器，包括：数据接入接口、电源转换模块、网口A、网口B、显示器接口、USB接口以及实时处理器；
所述数据输入接口的输入端与弯矩监测器外部的传感器通过线缆相连，其输出端与实时处理器通过线缆相连；
所述电源转换模块通过接插件将所述弯矩监测器外部的外部供电转换为直流电压，并通过线缆相连为实时处理器供电；
所述网口A和所述网口B的输入端分别与实时处理器通过电路相连，二者的输出端分别与所述弯矩监测器外部的网络传输设备A和网络传输设备B通过线缆相连；
所述显示器接口的输入端与实时处理器通过电路相连，其输出端与所述弯矩监测器外部的显示器通过线缆相连；
所述USB接口的输出端与实时处理器通过电路相连，其输入端与所述弯矩监测器外部的键盘鼠标通过线缆相连。
进一步的，所述数据输入接口，用于接收应变信号，且实现传感器的供电。
进一步的，所述电源转换模块，用于提供24VDC。
进一步的，所述网口A和所述网口B传输完全一致的内容，实现数据冗余传递。
进一步的，所述传感器，用于试件响应的检测，并以信号的形式发出。
进一步的，所述外部供电，用于提供220VAC。
进一步的，所述网络传输设备A和所述网络传输设备B，均用于接收弯矩监测器输出的信号并传递至远端设备。
进一步的，所述显示器，用于弯矩监测器本地操作的人机交互输出设备。
进一步的，所述键盘鼠标，用于弯矩监测器本地操作的人机交互输入设备。
一种弯矩监测器的数据处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、周期性获取原始应变数据；
S2、将所述原始应变数据转换为各自通道的弯矩数据；
S3、将所述各自通道的弯矩数据合成为总弯矩数据，并计算总弯矩的方向角；
S4、将所述总弯矩数据分解为定常弯矩和非定常弯矩数据；
S5、根据弯矩门限值判断当前总弯矩是否超差，主备通道误差是否超差，如超差，则实现本地报警，并远传报警结果。
(三)有益效果
本发明提供一种弯矩监测器及其数据处理方法，可实现实时弯矩监测，并对所述弯矩进行远程监控，且其采集过程和传输过程均具备冗余功能，并能实现对当前弯矩值的超差警示。
附图说明
图1本发明的弯矩监测器的结构示意图。
图2本发明的弯矩监测器的数据处理方法的逻辑框图。
具体实施方式
参照图1：
本发明的弯矩监测器包括：数据接入接口、电源转换模块、网口A、网口B、显示器接口、USB接口以及实时处理器；
所述数据输入接口的输入端与弯矩监测器外部的传感器通过线缆相连，其输出端与实时处理器通过线缆相连；
所述电源转换模块通过接插件将所述弯矩监测器外部的外部供电转换为直流电压，并通过线缆相连为实时处理器供电；
所述网口A和所述网口B的输入端分别与实时处理器通过电路相连，二者的输出端分别与所述弯矩监测器外部的网络传输设备A和网络传输设备B通过线缆相连；
所述显示器接口的输入端与实时处理器通过电路相连，其输出端与所述弯矩监测器外部的显示器通过线缆相连；
所述USB接口的输出端与实时处理器通过电路相连，其输入端与所述弯矩监测器外部的键盘鼠标通过线缆相连。
所述数据输入接口，用于接收应变信号，且实现传感器的供电。
所述电源转换模块，用于提供24VDC。
所述网口A和所述网口B传输完全一致的内容，实现数据冗余传递。
所述传感器，用于试件响应的检测，并以信号的形式发出。
所述外部供电，用于提供220VAC。
所述网络传输设备A和所述网络传输设备B，均用于接收弯矩监测器输出的信号并传递至远端设备。
所述显示器，用于弯矩监测器本地操作的人机交互输出设备。
所述键盘鼠标，用于弯矩监测器本地操作的人机交互输入设备。
参见图2：
一种弯矩监测器的数据处理方法，包括以下步骤：
S1、周期性获取原始应变数据；
S2、将所述原始应变数据转换为各自通道的弯矩数据；
S3、将所述各自通道的弯矩数据合成为总弯矩数据，并计算总弯矩的方向角；
S4、将所述总弯矩数据分解为定常弯矩和非定常弯矩数据；
S5、根据弯矩门限值判断当前总弯矩是否超差，主备通道误差是否超差，如超差，则实现本地报警，并远传报警结果。
本发明的弯矩监测器的工作过程为：
1、传感器感测到测点的应变并实时通过数据输入接口传递至实时处理器；
2、实时处理器周期性的接收到电信号后根据预先的设置进行数据处理，并通过网络传输设备A和网络传输设备B传输至远端设备；
3、现场可以对灵敏度值和超差门限进行设定。

Claims (10)

1.一种弯矩监测器，包括：数据接入接口、电源转换模块、网口A、网口B、显示器接口、USB接口以及实时处理器，其特征在于：
所述数据输入接口的输入端与弯矩监测器外部的传感器通过线缆相连，其输出端与实时处理器通过线缆相连；
所述电源转换模块通过接插件将所述弯矩监测器外部的外部供电转换为直流电压，并通过线缆相连为实时处理器供电；
所述网口A和所述网口B的输入端分别与实时处理器通过电路相连，二者的输出端分别与所述弯矩监测器外部的网络传输设备A和网络传输设备B通过线缆相连；
所述显示器接口的输入端与实时处理器通过电路相连，其输出端与所述弯矩监测器外部的显示器通过线缆相连；
所述USB接口的输出端与实时处理器通过电路相连，其输入端与所述弯矩监测器外部的键盘鼠标通过线缆相连。
2.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述数据输入接口，用于接收应变信号，且实现传感器的供电。
3.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述电源转换模块，用于提供24VDC。
4.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述网口A和所述网口B传输完全一致的内容，实现数据冗余传递。
5.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述传感器，用于试件响应的检测，并以信号的形式发出。
6.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述外部供电，用于提供220VAC。
7.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述网络传输设备A和所述网络传输设备B，均用于接收弯矩监测器输出的信号并传递至远端设备。
8.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述显示器，用于弯矩监测器本地操作的人机交互输出设备。
9.如权利要求1所述的弯矩监测器，其特征在于：所述键盘鼠标，用于弯矩监测器本地操作的人机交互输入设备。
10.一种采用权利要求1-9任一所述的弯矩监测器的数据处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、周期性获取原始应变数据；
S2、将所述原始应变数据转换为各自通道的弯矩数据；
S3、将所述各自通道的弯矩数据合成为总弯矩数据，并计算总弯矩的方向角；
S4、将所述总弯矩数据分解为定常弯矩和非定常弯矩数据；
S5、根据弯矩门限值判断当前总弯矩是否超差，主备通道误差是否超差，如超差，则实现本地报警，并远传报警结果。
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