CN107860418A - 一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，包括多场耦合传感器网络、传感器网络接口模块、信号发生及采集模块和数据处理模块；所述多场耦合传感器网络用于对复合材料结构的多种监测参数进行主动及被动实时在线传感；所述传感器网络接口模块用于所述多场耦合传感器网络与所述信号发生及采集模块之间的连接；所述信号发生及采集模块用于产生任意波形信号并采集传感器网络接口模块提供的传感信号，且将获取的传感信号发送至数据处理模块；所述数据处理模块根据获得的传感信号获得复合材料结构的雷击电流及损伤状况。本发明基于多场耦合传感器网络，实现了对被测结构的综合监测。

Description

一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统

技术领域

本发明涉及复合材料结构健康监测技术领域，具体是一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统。

背景技术

复合材料是由两种或两种以上的不同性能、不同形态的组分材料通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保留了原组分材料的主要特点，又显示了原组分材料所没有的新性能。伴随着科学技术的进步，复合材料在各个技术领域的应用也越来越广泛，如航空航天技术领域，美国军机中复合材料的比重从F-15E的2%提高到F-35/CV舰载型的35.2%。欧洲台风战机的复合材料用量为40%。对于商用飞机，美国波音公司B777的复合材料用量为11%，而B787的复合材料则达到整个飞机结构重量的50%。欧洲空客公司A320的复合材料用量仅占10%，A38O增大到23%，而最新的A350W则提升为52%。而且，飞机中的许多复合材料结构面积较大，如台风战机的复合材料机翼、B787中的复合材料机身、A38O中的复合材料中央翼盒等。

复合材料的优点不言而喻，但复合材料在加工和使用过程中不可避免的会产生损伤，因而有必要对复合材料结构进行实时的结构健康监测。现有技术中以公开了基于不同传感器，如压电传感器和柔性涡流传感器对复合材料结构进行了监测研究，也提出了相应的监测系统。然而，现有的监测系统一般基于单一的传感器网络，很难利用多种传感信号从多个角度综合判断复合材料结构不同部位的状态，以实现对被测结构的综合监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，包括多场耦合传感器网络、传感器网络接口模块、信号发生及采集模块和数据处理模块；所述多场耦合传感器网络用于对复合材料结构的多种监测参数进行主动及被动实时在线传感；所述传感器网络接口模块用于所述多场耦合传感器网络与所述信号发生及采集模块之间的连接；所述信号发生及采集模块用于产生任意波形信号并采集传感器网络接口模块提供的传感信号，且将获取的传感信号发送至数据处理模块；所述数据处理模块根据获得的传感信号获得复合材料结构的雷击电流及损伤状况。

作为本发明进一步的方案：所述多场耦合传感器网络由压电传感器子网络、柔性涡流传感器子网络和罗氏线圈子网络组成。

作为本发明再进一步的方案：所述传感器网络接口模块包括多功能网络选择器、多通道电压放大及高压保护模块、罗氏线圈多通道转换模块和多通道选择器；所述罗氏线圈多通道转换模块的输入端连接至罗氏线圈子网络，罗氏线圈多通道转换模块的输出端连接至多通道电压放大及高压保护模块，多通道电压放大及高压保护模块的另一端连接至多功能网络选择器，罗氏线圈子网络用于获取多路电流微分信号并发送至罗氏线圈多通道转换模块，罗氏线圈多通道转换模块对罗氏线圈子网络输入的多路电流微分信号进行积分并转换为电压信号，电压信号经多通道电压放大及高压保护模块进行放大，并通过设置电压阈值来确认罗氏线圈子网络传感的雷击电流微分信号是否过大，所述多通道电压放大及高压保护模块控制罗氏线圈子网络与传感器网络接口模块的连接；所述多功能网络选择器根据监测需求选择接通相应的压电传感器子网络、柔性涡流传感器子网络和罗氏线圈子网络；所述多功能网络选择器连接至多通道选择器。

作为本发明再进一步的方案：所述信号发生及采集模块包括任意信号发生模块、主动信号调理及采集模块和被动信号采集模块；所述任意信号发生模块分别连接传感器网络接口模块和主动信号调理及采集模块，任意信号发生模块用于产生任意波形信号和放大所述任意波形信号的功率，并把功率放大前后的任意波形信号作为触发信号和激励信号，分别提供给主动信号调理及采集模块和传感器网络接口模块；所述主动信号调理及采集模块一端连接至传感器网络接口模块，另一端连接至数据处理模块，主动信号调理及采集模块用于对传感器网络接口模块提供的传感信号进行放大、滤波和采集，并将传感信号发送至数据处理模块；所述被动信号采集模块一端连接至传感器网络接口模块，另一端连接至数据处理模块，被动信号采集模块用于多通道同步采集传感器网络接口模块提供的传感信号，并发送至数据处理模块。

作为本发明再进一步的方案：所述主动信号调理及采集模块包括信号放大及滤波模块和双通道高速数据采集模块；所述任意信号发生模块包括任意波形发生模块和功率放大模块。

作为本发明再进一步的方案：所述数据处理器包括原始波形信号提取单元、信号预处理单元、稀疏盲源分离单元和信号后处理单元，原始波形信号提取单元、信号预处理单元、稀疏盲源分离单元和信号后处理单元依次相连；所述原始波形信号提取单元用于获得传感信号，并对获得的传感信号进行模数转换，输出接收波形信号；所述信号预处理单元用于对所述接收波形信号进行预处理，输出预处理后的数据矩阵；所述稀疏盲源分离单元用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏盲源分离，输出分离后的信号；所述后处理单元用于对所述分离后的信号进行小波消噪处理，得到消噪后的分离信号。

作为本发明再进一步的方案：所述信号预处理单元包括带通滤波器子单元、有效数据提取子单元、中心化子单元和预白化子单元；所述带通滤波器子单元用于对所述接收波形信号进行低频载荷信号滤除处理，并输出无载荷接收信号；所述有效数据提取子单元用于对所述带通滤波器子单元输出的无载荷接收信号进行有效的接收数据段截取处理，并输出有效接收信号；所述中心化子单元用于对所述有效数据提取子单元输出的有效接收信号进行中心化处理，并输出中心化接收信号；所述预白化子单元用于对所述中心化子单元输出的中心化接收信号进行预白化处理，并输出所述预处理后的数据矩阵。

作为本发明再进一步的方案：所述稀疏盲源分离单元包括稀疏表示子单元、混合矩阵估计子单元、信号估计子单元和信号重构子单元；所述稀疏表示子单元用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏表示，并输出稀疏混合信号；所述混合矩阵估计子单元用于对所述稀疏表示子单元输出的稀疏混合信号进行混合矩阵估计，并输出稀疏混合矩阵；所述信号估计子单元用于对所述混合矩阵估计子单元输出的稀疏混合矩阵和所述稀疏表示子单元输出的稀疏混合信号进行信号估计，并输出稀疏源信号；所述信号重构子单元用于对所述信号估计子单元输出的稀疏源信号进行信号重构，并得到所述分离后的信号。

作为本发明再进一步的方案：所述数据处理器还包括损伤类型分析单元，损伤类型分析单元连接所述后处理单元，损伤类型分析单元用于分析所述分离信号的时频特性并将所述分离信号的时频特性与己知的各种损伤类型及损伤程度的接收信号的时频特性进行比较，以确定所述分离信号对应的损伤类型及损伤程度。

作为本发明再进一步的方案：所述数据处理器还包括结构寿命预测模块，所述结构寿命预测模块用于根据复合材料结构的损伤状态，计算被测复合材料结构的剩余强度和寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明克服了现有的监测系统一般基于单一的传感器网络，很难利用多种传感信号从多个角度综合判断复合材料结构的状态的问题，实现了对被测结构的综合监测。

2、本发明可以对复合材料结构上同时出现的多个不同类损伤信号进行分离，适用于实际构件，并能更准确的对复合材料结构损伤状态作出评估，准确性高。

附图说明

图1为基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统的结构示意图。

图2为基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统中主动信号调理及采集模块的结构示意图。

图3为基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统中任意信号发生模块的结构示意图。

图4为基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统中数据处理模块的结构示意图。

图中：1-多场耦合传感器网络、11-压电传感器子网络、12-柔性涡流传感器子网络、13-罗氏线圈子网络、2-传感器网络接口模块、21-多功能网络选择器、22-多通道电压放大及高压保护模块、23-罗氏线圈多通道转换模块、24-多通道选择器、3-信号发生及采集模块、31-任意信号发生模块、311-任意波形发生模块、312-功率放大模块、32-主动信号调理及采集模块、321-信号放大及滤波模块、322-双通道高速数据采集模块、33-被动信号采集模块、4-数据处理模块、41-原始波形信号提取单元、42-信号预处理单元、421-带通滤波器子单元、422-有效数据提取子单元、423-中心化子单元、424-预白化子单元、43-稀疏盲源分离单元、431-稀疏表示子单元、432-混合矩阵估计子单元、433-信号估计子单元、434-信号重构子单元、44-信号后处理单元。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-4，一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，包括多场耦合传感器网络1、传感器网络接口模块2、信号发生及采集模块3和数据处理模块4；所述多场耦合传感器网络1用于对复合材料结构的多种监测参数进行主动及被动实时在线传感；所述传感器网络接口模块2用于所述多场耦合传感器网络1与所述信号发生及采集模块3之间的连接；所述信号发生及采集模块3用于产生任意波形信号并采集传感器网络接口模块2提供的传感信号，且将获取的传感信号发送至数据处理模块4；所述数据处理模块4根据获得的传感信号获得复合材料结构的雷击电流及损伤状况；

所述多场耦合传感器网络1由压电传感器子网络11、柔性涡流传感器子网络12和罗氏线圈子网络13组成，多场耦合传感器网络1用于主被动采集复合材料结构的多种监测参数和环境参数；所述多场耦合传感器网络1与被测的复合材料结构集成为一体；

所述传感器网络接口模块2包括多功能网络选择器21、多通道电压放大及高压保护模块22、罗氏线圈多通道转换模块23和多通道选择器24；其中，所述罗氏线圈多通道转换模块23的输入端连接至罗氏线圈子网络13，罗氏线圈多通道转换模块23的输出端连接至多通道电压放大及高压保护模块22，多通道电压放大及高压保护模块22的另一端连接至多功能网络选择器21，罗氏线圈子网络13用于获取多路电流微分信号并发送至罗氏线圈多通道转换模块23，罗氏线圈多通道转换模块23对罗氏线圈子网络13输入的多路电流微分信号进行积分并转换为电压信号，电压信号经多通道电压放大及高压保护模块22进行放大，放大倍数可根据实际情况确定，放大倍数的范围优选为0.01～200，并通过设置电压阈值来确认罗氏线圈子网络13传感的雷击电流微分信号是否过大，所述多通道电压放大及高压保护模块22控制罗氏线圈子网络13与传感器网络接口模块2的连接，用于保护所述复合材料结构综合监测系统的硬件被过大的雷击电流信号烧坏，经多通道电压放大及高压保护模块22快速切断罗氏线圈子网络13与传感器网络接口模块2的连接，以免烧坏系统硬件；所述多功能网络选择器21根据监测需求选择接通相应的压电传感器子网络11、柔性涡流传感器子网络12和罗氏线圈子网络13；所述多功能网络选择器21连接至多通道选择器24，为了采集网络中各个传感器的信号，需利用多通道选择器24控制网络中各个激励一传感通道的通断。对于压电传感器子网络11和柔性涡流传感器子网络12，每次只可打开一个激励和传感通道，并通过轮询方式实现整个子网络的传感。对于罗氏线圈子网络13，所连各个传感通道均打开，以便于多通道同步被动雷击电流传感。

所述信号发生及采集模块3包括任意信号发生模块31、主动信号调理及采集模块32和被动信号采集模块33；所述任意信号发生模块31分别连接传感器网络接口模块2和主动信号调理及采集模块32，任意信号发生模块31用于产生任意波形信号和放大所述任意波形信号的功率，并把功率放大前后的任意波形信号作为触发信号和激励信号，分别提供给主动信号调理及采集模块32和传感器网络接口模块2；所述主动信号调理及采集模块32一端连接至传感器网络接口模块2，另一端连接至数据处理模块4，主动信号调理及采集模块32用于对传感器网络接口模块2提供的传感信号进行放大、滤波和采集，并将传感信号发送至数据处理模块4；所述被动信号采集模块33一端连接至传感器网络接口模块2，另一端连接至数据处理模块4，被动信号采集模块33用于多通道同步采集传感器网络接口模块2提供的传感信号，并发送至数据处理模块4；

所述主动信号调理及采集模块32包括信号放大及滤波模块321和双通道高速数据采集模块322；其中，信号放大及滤波模块321应具有程控调节信号放大和滤波参数的功能，双通道高速数据采集模块322用于高速采集数据。考虑到涡流传感器和压电传感器的高频传感信号，双通道高速数采集电路的采样率优选为400MHz，采样点数可达20000个点。

所述任意信号发生模块31包括任意波形发生模块311和功率放大模块312，任意波形发生模块311用于产生任意波形，功率放大模块312用于对所述任意波形进行功率放大，并把功率放大前后的信号作为触发信号和激励信号，分别提供给主动信号调理及采集模块32和传感器网络接口模块2，从而实现对压电传感器子网络11、柔性涡流传感器子网络12的主动激励和传感。

所述被动信号采集模块33用于多通道同步采集传感器网络接口模块2提供的罗氏线圈子网络传感信号。

所述数据处理模块4根据采集到的压电传感器子网络11、柔性涡流传感器子网络12和罗氏线圈子网络13的传感信号，进行信号分析和处理，分别得到被测复合材料结构的雷击电流和损伤状况，实现复合材料结构的综合监测。

所述数据处理器4包括原始波形信号提取单元41、信号预处理单元42、稀疏盲源分离单元43和信号后处理单元44，原始波形信号提取单元41、信号预处理单元42、稀疏盲源分离单元43和信号后处理单元44依次相连；所述原始波形信号提取单元41用于获得传感信号，并对获得的传感信号进行模数转换，输出接收波形信号；所述信号预处理单元42用于对所述接收波形信号进行预处理，输出预处理后的数据矩阵；所述稀疏盲源分离单元43用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏盲源分离，输出分离后的信号；所述后处理单元44用于对所述分离后的信号进行小波消噪处理，得到消噪后的分离信号；

所述信号预处理单元42包括带通滤波器子单元421、有效数据提取子单元422、中心化子单元423和预白化子单元424；所述带通滤波器子单元421用于对所述接收波形信号进行低频载荷信号滤除处理，并输出无载荷接收信号；所述有效数据提取子单元422用于对所述带通滤波器子单元421输出的无载荷接收信号进行有效的接收数据段截取处理，并输出有效接收信号；所述中心化子单元423用于对所述有效数据提取子单元422输出的有效接收信号进行中心化处理，并输出中心化接收信号；所述预白化子单元424用于对所述中心化子单元423输出的中心化接收信号进行预白化处理，并输出所述预处理后的数据矩阵。

所述稀疏盲源分离单元43包括稀疏表示子单元431、混合矩阵估计子单元432、信号估计子单元433和信号重构子单元434；所述稀疏表示子单元431用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏表示，并输出稀疏混合信号；所述混合矩阵估计子单元432用于对所述稀疏表示子单元431输出的稀疏混合信号进行混合矩阵估计，并输出稀疏混合矩阵；所述信号估计子单元433用于对所述混合矩阵估计子单元432输出的稀疏混合矩阵和所述稀疏表示子单元431输出的稀疏混合信号进行信号估计，并输出稀疏源信号；所述信号重构子单元434用于对所述信号估计子单元433输出的稀疏源信号进行信号重构，并得到所述分离后的信号。

所述数据处理器4还包括损伤类型分析单元45，损伤类型分析单元45连接所述后处理单元44，损伤类型分析单元45用于分析所述分离信号的时频特性并将所述分离信号的时频特性与己知的各种损伤类型及损伤程度的接收信号的时频特性进行比较，以确定所述分离信号对应的损伤类型及损伤程度。例如：获得三个分离信号A、B、C，通过分析分离信号A、B、C的时频特性，将分离信号A、B、C的时频特性与己知的基体开裂、脱胶、分层和纤维断裂这些损伤类型的接收信号的时频特性进行比较，发现分离信号A的时频特性与开裂损伤类型的接收信号的时频特性相同，则确定分离信号A对应的损伤类型为开裂；发现分离信号B的时频特性与脱胶损伤类型的接收信号的时频特性相同，则确定分离信号B对应的损伤类型为脱胶；发现分离信号C的时频特性与分层损伤类型的接收信号的时频特性相同，则确定分离信号C对应的损伤类型为分层。同理，获取该分离信号所对应的损伤程度。

所述数据处理器4还包括结构寿命预测模块，所述结构寿命预测模块用于根据复合材料结构的损伤状态，计算被测复合材料结构的剩余强度和寿命。

本发明克服了现有的监测系统一般基于单一的传感器网络，很难利用多种传感信号从多个角度综合判断复合材料结构的状态的问题，实现了对被测结构的综合监测。本发明可以对复合材料结构上同时出现的多个不同类损伤信号进行分离，适用于实际构件，并能更准确的对复合材料结构损伤状态作出评估，准确性高。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，包括多场耦合传感器网络（1）、传感器网络接口模块（2）、信号发生及采集模块（3）和数据处理模块（4）；所述多场耦合传感器网络（1）用于对复合材料结构的多种监测参数进行主动及被动实时在线传感；所述传感器网络接口模块（2）用于所述多场耦合传感器网络（1）与所述信号发生及采集模块（3）之间的连接；所述信号发生及采集模块（3）用于产生任意波形信号并采集传感器网络接口模块（2）提供的传感信号，且将获取的传感信号发送至数据处理模块（4）；所述数据处理模块（4）根据获得的传感信号获得复合材料结构的雷击电流及损伤状况。

2.根据权利要求1所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述多场耦合传感器网络（1）由压电传感器子网络（11）、柔性涡流传感器子网络（12）和罗氏线圈子网络（13）组成。

3.根据权利要求2所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述传感器网络接口模块（2）包括多功能网络选择器（21）、多通道电压放大及高压保护模块（22）、罗氏线圈多通道转换模块（23）和多通道选择器（24）；所述罗氏线圈多通道转换模块（23）的输入端连接至罗氏线圈子网络（13），罗氏线圈多通道转换模块（23）的输出端连接至多通道电压放大及高压保护模块（22），多通道电压放大及高压保护模块（22）的另一端连接至多功能网络选择器（21），罗氏线圈子网络（13）用于获取多路电流微分信号并发送至罗氏线圈多通道转换模块（23），罗氏线圈多通道转换模块（23）对罗氏线圈子网络（13）输入的多路电流微分信号进行积分并转换为电压信号，电压信号经多通道电压放大及高压保护模块（22）进行放大，并通过设置电压阈值来确认罗氏线圈子网络（13）传感的雷击电流微分信号是否过大，所述多通道电压放大及高压保护模块（22）控制罗氏线圈子网络（13）与传感器网络接口模块（2）的连接；所述多功能网络选择器（21）根据监测需求选择接通相应的压电传感器子网络（11）、柔性涡流传感器子网络（12）和罗氏线圈子网络（13）；所述多功能网络选择器（21）连接至多通道选择器（24）。

4.根据权利要求3所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述信号发生及采集模块（3）包括任意信号发生模块（31）、主动信号调理及采集模块（32）和被动信号采集模块（33）；所述任意信号发生模块（31）分别连接传感器网络接口模块（2）和主动信号调理及采集模块（32），任意信号发生模块（31）用于产生任意波形信号和放大所述任意波形信号的功率，并把功率放大前后的任意波形信号作为触发信号和激励信号，分别提供给主动信号调理及采集模块（32）和传感器网络接口模块（2）；所述主动信号调理及采集模块（32）一端连接至传感器网络接口模块（2），另一端连接至数据处理模块（4），主动信号调理及采集模块（32）用于对传感器网络接口模块（2）提供的传感信号进行放大、滤波和采集，并将传感信号发送至数据处理模块（4）；所述被动信号采集模块（33）一端连接至传感器网络接口模块（2），另一端连接至数据处理模块（4），被动信号采集模块（33）用于多通道同步采集传感器网络接口模块（2）提供的传感信号，并发送至数据处理模块（4）。

5.根据权利要求4所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述主动信号调理及采集模块（32）包括信号放大及滤波模块（321）和双通道高速数据采集模块（322）；所述任意信号发生模块（31）包括任意波形发生模块（311）和功率放大模块（312）。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述数据处理器（4）包括原始波形信号提取单元（41）、信号预处理单元（42）、稀疏盲源分离单元（43）和信号后处理单元（44），原始波形信号提取单元（41）、信号预处理单元（42）、稀疏盲源分离单元（43）和信号后处理单元（44）依次相连；所述原始波形信号提取单元（41）用于获得传感信号，并对获得的传感信号进行模数转换，输出接收波形信号；所述信号预处理单元（42）用于对所述接收波形信号进行预处理，输出预处理后的数据矩阵；所述稀疏盲源分离单元（43）用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏盲源分离，输出分离后的信号；所述后处理单元（44）用于对所述分离后的信号进行小波消噪处理，得到消噪后的分离信号。

7.根据权利要求6所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述信号预处理单元（42）包括带通滤波器子单元（421）、有效数据提取子单元（422）、中心化子单元（423）和预白化子单元（424）；所述带通滤波器子单元（421）用于对所述接收波形信号进行低频载荷信号滤除处理，并输出无载荷接收信号；所述有效数据提取子单元（422）用于对所述带通滤波器子单元（421）输出的无载荷接收信号进行有效的接收数据段截取处理，并输出有效接收信号；所述中心化子单元（423）用于对所述有效数据提取子单元（422）输出的有效接收信号进行中心化处理，并输出中心化接收信号；所述预白化子单元（424）用于对所述中心化子单元（423）输出的中心化接收信号进行预白化处理，并输出所述预处理后的数据矩阵。

8.根据权利要求7所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述稀疏盲源分离单元（43）包括稀疏表示子单元（431）、混合矩阵估计子单元（432）、信号估计子单元（433）和信号重构子单元（434）；所述稀疏表示子单元（431）用于对所述预处理后的数据矩阵进行稀疏表示，并输出稀疏混合信号；所述混合矩阵估计子单元（432）用于对所述稀疏表示子单元（431）输出的稀疏混合信号进行混合矩阵估计，并输出稀疏混合矩阵；所述信号估计子单元（433）用于对所述混合矩阵估计子单元（432）输出的稀疏混合矩阵和所述稀疏表示子单元（431）输出的稀疏混合信号进行信号估计，并输出稀疏源信号；所述信号重构子单元（434）用于对所述信号估计子单元（433）输出的稀疏源信号进行信号重构，并得到所述分离后的信号。

9.根据权利要求8所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述数据处理器（4）还包括损伤类型分析单元（45），损伤类型分析单元（45）连接所述后处理单元（44），损伤类型分析单元（45）用于分析所述分离信号的时频特性并将所述分离信号的时频特性与己知的各种损伤类型及损伤程度的接收信号的时频特性进行比较，以确定所述分离信号对应的损伤类型及损伤程度。

10.根据权利要求9所述的基于多场耦合传感器网络的复合材料结构监测系统，其特征在于，所述数据处理器（4）还包括结构寿命预测模块，所述结构寿命预测模块用于根据复合材料结构的损伤状态，计算被测复合材料结构的剩余强度和寿命。