WO2017015960A1 - 基于声发射的健康监测方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种基于声发射的健康监测系统和方法，该系统包括：至少一个光纤光栅传感器（1），光纤光栅传感器（1）设置在被监测物体（00）的内部或表面，用于检测被监测物体（00）产生的声发射信号；光源（2），用于为光纤光栅传感器（1）提供光源；解调系统（3），用于根据光纤光栅传感器（1）的反射光的中心波长偏移量以及中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得被监测物体（00）产生的声发射信号；控制系统（4），用于将声发射信号与参考数据进行对比，以获得被监测物体（00）的健康程度值。由于光纤光栅传感器（1）体积小、重量轻，因此，可将具有光纤光栅传感器（1）的光纤直接设置于变压器的内部，如绕组内部，从而可以减小声发射信号的传输损耗，提高监测系统的灵敏度。

Description

基于声发射的健康监测方法和系统 技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于声发射的健康监测方法和系统。

背景技术

声发射是指固体材料在断裂时释放储存的能量产生弹性波的现象。声发射检测技术是指利用接收到的声发射信号研究材料的特性和缺陷，或动态评估材料结构的完整性的技术手段。

现有的声发射检测系统可以根据声发射信号的强度以及频率等，估测声源的活动性和位置，实时评价大型构件的安全性。由于声发射检测系统具有设备简单、易于安装、能够在大范围内在线应用的优点，因此，已经广泛应用在高压容器、核反应堆容器和海底采油装置等构件完整性的检测上。

由于电力变压器是电力系统中最重要也是最贵重的部件，它的运行状况直接关系到电力系统的安全运行，而可靠的供电系统是整个国民经济正常运行的保证，因此，采用声发射检测系统实时监测变压器，避免变压器绕组附近绝缘油瞬间击穿发生局部放电而导致的变压器故障，已经成为当前电力系统变压器故障检测的重要发展方向。

但是，现有的声发射传感器都是压电陶瓷传感器，其体积较大，且不能安装在变压器内部，否则会发生漏电而导致变压器内部绝缘油燃烧或爆炸等危险，因此，压电陶瓷传感器只能安装在变压器油箱外壁来检测变压器内部的声发射信号。由于声发射信号传播到变压器外壁时会有相当大的能量损耗，而变 压器外壁对声发射信号的反射又会进一步损耗该声发射信号的能量，因此，最终会导致变压器局部放电监测的灵敏度较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于声发射的健康监测方法和系统，以解决现有的压电陶瓷传感器监测灵敏度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于声发射的健康监测系统，包括：

至少一个光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器设置在被监测物体的内部或表面，用于检测所述被监测物体产生的声发射信号，尤其是在结构损伤或承受冲击等情况下，其中在所述声发射信号的作用下，所述光纤光栅传感器的反射光的中心波长会发生偏移；

光源，用于为所述光纤光栅传感器提供光源，以使所述光纤光栅传感器反射特定波长的反射光；

解调系统，用于根据所述光纤光栅传感器反射的光信号确定所述反射光的中心波长偏移量，并根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得所述被监测物体产生的声发射信号；

控制系统，用于将所述声发射信号与参考数据进行对比，以获得所述被监测物体的健康程度值，所述参考数据包括所述被监测物体在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据。

优选的，所述光纤光栅传感器内的光栅为相移光栅，所述光源为分布式反馈激光器。

优选的，所述解调系统包括光电探测模块和解调模块；

所述光电探测模块用于检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

所述解调模块用于根据所述电信号确定所述中心波长的偏移量，然后根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定所述被监测物体产生的声发射信号。

优选的，所述解调系统包括光电探测模块、伺服模块和解调模块；

所述光电探测模块用于检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

所述伺服模块用于根据所述电信号调节所述分布式反馈激光器的波长，以使所述波长在所述反射光的光谱的线性解调区域内；

所述解调模块用于根据所述分布式反馈激光器的功率确定所述分布式反馈激光器的波长以及所述反射光的中心波长的偏移量，然后根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定所述被监测物体产生的声发射信号。

优选的，所述控制系统还可根据所述声发射信号的强度和频率确定所述声发射信号的声源位置，并将所述位置信息显示给监测者。

优选的，所述监测系统还包括校正模块，所述校正模块用于确定环境噪音对所述光纤光栅传感器反射光中心波长偏移量的影响值，并根据所述影响值对所述中心波长的偏移量进行校正。

优选的，所述监测系统还包括至少一个温度传感器，所述温度传感器与所述控制系统相连；

所述温度传感器用于检测所述被监测物体的温度数据，并将所述温度数据 发送至所述控制系统；

所述控制系统根据所述温度数据判断所述被监测物体的健康程度值，并在所述健康程度值超出预警值时，启动报警系统。

优选的，所述控制系统还用于判断所述健康程度值是否超出预警值，若是，则启动报警系统。

优选的，所述被监测物体为变压器，所述至少一个光纤光栅传感器设置在所述变压器的绕组周边；

或者，所述被监测物体为桥梁的吊杆、岩体或油井。

一种基于声发射的健康监测方法，包括：

通过光纤光栅传感器检测被监测物体的声发射信号，尤其是在结构损伤或承受冲击等情况下，其中在所述声发射信号的作用下，所述光纤光栅传感器的反射光的中心波长会发生偏移；

通过解调系统根据所述光纤光栅传感器反射的光信号确定所述反射光的中心波长偏移量，并根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得所述被监测物体产生的声发射信号；

通过控制系统将所述声发射信号与参考数据进行对比，以获得所述被监测物体的健康程度值，所述参考数据包括所述被监测物体在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据。

优选的，获得所述被监测物体产生的声发射信号的过程包括：

通过光电探测模块检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

通过解调模块根据所述电信号的变化量确定所述中心波长的偏移量，并根 据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，确定所述被监测物体产生的声发射信号。

优选的，获得所述被监测物体产生的声发射信号的过程包括：

通过光电探测模块检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

通过伺服模块根据所述电信号调节所述分布式反馈激光器的波长，以使所述波长在所述反射光的光谱的线性解调区域内；

通过解调模块根据所述分布式反馈激光器的功率确定所述分布式反馈激光器的波长以及所述反射光的中心波长的偏移量，并根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，确定所述被监测物体产生的声发射信号。

优选的，获得所述被监测物体的健康程度值之后，还包括：

通过所述控制系统根据所述声发射信号的强度和频率确定所述声发射信号的声源位置，并将所述位置信息显示给监测者。

优选的，还包括：

通过校正模块确定环境噪音对所述光纤光栅传感器反射光的中心波长偏移量的影响值，并根据所述影响值对所述中心波长的偏移量进行校正。

优选的，还包括：

通过温度传感器检测所述被监测物体的温度数据；

通过所述控制系统根据所述温度数据判断所述被监测物体的健康程度值。

优选的，获得所述被监测物体的健康程度值之后，还包括：

通过所述控制系统判断所述健康程度值是否超出预警值，若是，则启动报警系统。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的基于声发射的健康监测方法和系统，采用光纤光栅传感器检测被监测物体产生的声发射信号，并将声发射信号与参考数据进行对比分析后，来获得被监测物体的健康程度值，以使用户根据健康程度值对被监测物体进行维护，避免事故或灾难的发生。由于光纤光栅传感器体积小、重量轻，因此，可将具有光纤光栅传感器的光纤直接缠绕在变压器的绕组表面或内部，从而可以减小声发射信号的传输损耗，提高监测系统的灵敏度。

附图说明

图1为本发明的一个实施例提供的一种基于声发射信号的健康监测系统的结构示意图；

图2a为本发明的一个实施例提供的健康监测系统中相移光栅的结构示意图；

图2b为本发明的一个实施例提供的健康监测系统中相移光栅的反射光谱图；

图3为本发明的一个实施例提供的另一种基于声发射信号的健康监测系统的结构示意图；

图4为本发明的另一个实施例提供的一种基于声发射信号的健康监测方法的流程图；

图5为本发明的另一个实施例提供的一种基于声发射信号的健康监测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一个实施例提供了一种基于声发射的监测系统，如图1所示，该监测系统包括至少一个光纤光栅传感器1、光源2、解调系统3和控制系统4。

其中，光纤光栅传感器1设置在被监测物体00的内部或表面，用于检测被监测物体00产生的声发射信号，尤其是在结构损伤或承受冲击等情况下，在声发射信号的作用下，光纤光栅传感器1的反射光的中心波长会发生偏移；光源2用于为光纤光栅传感器1提供光源，以使光纤光栅传感器1反射特定波长的反射光；解调系统3用于根据反射光的中心波长偏移量以及中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得被监测物体00产生的声发射信号；控制系统4用于将声发射信号与参考数据进行对比，以获得被监测物体00的健康程度值，所述参考数据包括被监测物体00在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据。

本实施例中，以被监测物体00为电力系统中的变压器为例，来对本实施例提供的健康监测系统进行解释说明，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，被监测物体也可以为桥梁的吊杆、岩体或油井等。

由于变压器局部放电的大小和频率可以直接用来标定变压器的绝缘性能、发生故障的可能性以及剩余寿命，因此，变压器局部放电监测是变压器健康监测的一个重要途径。并且，由于变压器局部放电时会产生向四周介质传播的频 率为10kHz～500kHz的超声波(声发射信号)，因此，通过测量这些超声波出现的频率、强度以及波谱等，就能对变压器内部的局部放电进行检测。

基于此，本实施例中的监测系统通过监测变压器局部放电时产生的声发射信号，来对变压器的局部放电进行检测，进而获得变压器的健康程度值，根据健康程度值判断变压器发生故障的可能性，并据此对变压器进行维护，避免重大事故的发生。由于变压器的故障大部分位于变压器的高压绕组和中压绕组，因此，本实施例中，可将多个光纤光栅传感器1分布于变压器的绕组周边，以便检测绕组内部及周边的局部放电产生的声发射信号。

其中，本实施例中的光纤光栅传感器1是基于光纤布拉格光栅的声发射传感器，布拉格光纤光栅是光纤芯内产生的沿纤芯轴向排布的折射率周期性变化的结构，如图2a所示，颜色较黑的部分折射率与颜色较浅部分的折射率不同，这种周期性变化的结构只反射特定波长的光λ₀，其他波长的光会透过光栅沿着光纤继续传播。

由于声发射信号是机械波，该机械波会引起光纤光栅波长的抖动，即在声发射信号的作用下，光纤光栅传感器1的反射光λ₀的中心波长会发生偏移，通过解调系统3对反射光信号进行解调，就能得到上述声发射信号，进而根据声发射信号就能判断被监测物体00即变压器的健康程度。

光纤光栅传感器1的灵敏度与光栅反射光谱斜坡线性区斜率密切相关，反射光谱斜坡线性区斜率越大，输出光功率抖动幅值越大，光纤光栅传感器1的灵敏度就越高。基于此，为了进一步加强光纤光栅传感器1的灵敏度，本实施例中的光纤光栅传感器1中的光栅优选为相移光栅，相移光栅的结构如图2a所示，相移光栅包括多个不连续的折射率周期性变化的结构，相移光栅的 反射光谱如图2b所示，图2b中的横坐标W代表波长，纵坐标R代表反射率，相移光栅的反射光谱的正中间引入了一个极窄的凹陷，该凹陷的带宽为皮米量级。在具体应用中，可将光纤光栅传感器1的反射光λ₀的中心波长锁定在相移光栅反射光谱中间凹陷的斜坡A上，以实现光纤光栅传感器1的高灵敏度。

本实施例中，光源2优选为DFB(Distributed Feedback Laser，分布式反馈激光器)激光器，当然，本实施例中的光源2也可采用其他激光器，本发明并不对此进行限定。DFB激光器与其他激光器的不同之处在于，DFB激光器内置有布拉格光栅，并以此实现了更宽的波长调谐范围。在具体应用过程中，需使DFB激光器发出的激光的波长与光纤光栅传感器1中的光栅的反射光λ₀的中心波长相同，以便于反射光λ₀的检测，尽量避免其他波长的光的干扰。

如图1所示，DFB激光器的出光端与光纤的一端连接，这样DFB激光器的出射光就能通过光纤到达该光纤另一端的光纤光栅传感器1，该光纤光栅传感器1中的光栅会反射特定波长的反射光λ₀，透过其他波长的光。

光源2和光纤光栅传感器1之间的光纤上具有光纤耦合器20，该光纤耦合器20能够将光纤中光纤光栅传感器1的光栅的反射光λ₀分到另一条光纤上。该另一条光纤上具有解调系统3。本发明的一种实施方式中，解调系统3包括光电探测模块30、放大器31和解调模块32，即另一根光纤的一端与光纤耦合器20连接，另一端与光电探测模块30连接。

其中，光电探测模块30用于检测光纤光栅传感器1中的光栅反射的光信号，并将该光信号转换为电信号，放大器31将该电信号放大后传输至解调模块32，解调模块32用于将该电信号与标准电信号进行比较得到电信号的变化量，根据电信号的变化量确定光纤光栅传感器1中的光栅反射光中心波长的偏 移量，然后根据中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定被监测物体产生的声发射信号。其中，标准电信号是指光纤光栅传感器1的中心波长未发生偏移时检测到的电信号，中心波长偏移量与声发射信号的对应关系是通过多次试验测量得到的。

解调系统3解调出声发射信号后，控制系统4将声发射信号与参考数据进行对比，以获得被监测物体00的健康程度值，即检测到变压器是否发生了局部放电以及局部放电的程度，该参考数据包括被监测物体00即变压器在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据，之后控制系统4还用于判断该健康程度值是否超出预警值，若是，则启动报警系统，提示监测者对被监测物体00进行维护，避免重大事故的发生。

变压器内部的局部放电是一个从轻微到严重的过程，即从最初的电晕、爬电、火花放电发展到最为严重的电弧放电，电弧放电会导致变压器的损坏。由于光纤光栅传感器1可以在最早的阶段检测到局部放电，定位局部放电的位置，并发出警报，提示监测者进行维护，因此，不仅能够杜绝重大事故发生的可能性，还可以大大地降低变压器维护的成本。

在本发明的另一个实施方式中，如图3所示，解调系统3包括光电探测模块30、放大器31、伺服模块33和解调模块34，同样，光源2和光纤光栅传感器1之间的光纤耦合器20将光纤中的反射光分到另一条的解调系统3上，该解调系统3中的光电探测模块30检测光纤光栅传感器1中的光栅反射的光信号，并将该光信号转换为电信号，放大器31将该电信号放大后传输至伺服模块33，该伺服模块33根据电信号调节DFB激光器的波长，以使所述波长在光纤光栅传感器1的反射光的光谱的线性解调区域内；

解调模块34用于检测DFB激光器的功率，并根据该DFB激光器的功率确定其出射光的波长，由于DFB激光器的出射光的波长在光纤光栅传感器1反射光的光谱的线性解调区域内，因此，可以解调出光纤光栅传感器1反射光的中心波长以及中心波长的偏移量，然后根据中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定被监测物体00即变压器产生的声发射信号。同样，解调出声发射信号后，控制系统4将声发射信号与参考数据进行对比，以获得被监测物体00即变压器的健康程度值。

上述任一实施例提供的监测系统中，控制系统4还可根据声发射信号的强度和频率确定该声发射信号的声源位置，并将该位置信息显示给监测者，以便监测者对相应位置进行检修和维护，避免重大事故的发生。

此外，该监测系统还包括校正模块，该校正模块用于根据环境噪音对光线光栅传感器1反射光的中心波长偏移量的影响值对所述中心波长的偏移量进行校正，提高解调出的声发射信号的精度，从而能够更好地评估被监测物体00即变压器的健康程度值。

在本发明的又一个实施例中，上述任一实施例提供的监测系统还可包括至少一个温度传感器，该温度传感器与控制系统4相连，该温度传感器可设置在待检测物体00即变压器的表面或内部，用于检测被监测物体00即变压器的温度数据，并将检测到的温度数据传输至控制系统4，该控制系统4根据温度数据判断被监测物体00即变压器的健康程度值，并在健康程度值超出预警值时，启动报警系统。

该监测系统既能够通过检测被监测物体00的声发射信号来判断被监测物体00的健康程度，又能够通过检测被监测物体00的温度来判断其健康程度， 从而进一步保证了健康监测系统的灵敏度。

当然，在本发明的其他实施例中，该健康监测系统还可包括应力传感器，同样，该应力传感器与控制系统4相连，用于检测被监测物体00即变压器的内部应力，并将检测到的应力数据传输至控制系统4，该控制系统4根据应力数据判断被监测物体00即变压器的健康程度值，以进一步提高健康监测系统的灵敏度。

由于光纤光栅传感器1不受电磁干扰、化学特性非常稳定，因此，可以不受被监测物体环境的影响，如变压器中的绝缘油并不会影响光纤光栅传感器1的性能。并且，由于光纤体积小、重量轻，因此，光纤光栅传感器1可以缠绕在被监测物体00的表面，也可以安装在被监测物体00的内部。

此外，光纤光栅传感器1可以做分布式监测，即多个光纤光栅传感器1可以制作在一根光纤上，这样一根光纤就可以实现多点监测，然后根据声发射信号传输到各个光纤光栅传感器1的时间点不同以及声发射信号的强度大小，就可以精确判断出声源的位置，这样不仅大大提高监测的灵敏度和可靠性，还可以实现声发射信号声源的高精度定位。

本实施例提供的基于声发射的健康监测系统，采用光纤光栅传感器检测被监测物体产生的声发射信号，将声发射信号与参考数据进行对比分析后，获得被监测物体的健康程度值，以使用户根据健康程度值对被监测物体的健康进行维护，避免发生事故或灾难。由于光纤光栅传感器体积小、重量轻，因此，可将光纤直接缠绕在变压器的绕组表面或内部，从而可以减小声发射信号的传输损耗，提高监测系统的灵敏度。

另外，由于光纤重量轻，体积小，一根光纤可以安装多个光纤光栅传感器， 因此，可以消除监测死角，实现对变压器的全方位监测。而且，每个光纤光栅传感器都可以安装在靠近局部放电的位置，可以实现对局部放电位置的高精度定位。

本发明的其他实施例还提供了一种基于声发射的健康监测方法，该方法的流程图如图4所示，包括：

S401：通过光纤光栅传感器检测被监测物体的声发射信号；

本实施例中的健康监测方法是采用上述任一实施例提供的健康监测系统进行监测，该监测系统包括光纤光栅传感器、光源、解调系统和控制系统，其中，光纤光栅传感器可设置在被监测物体的内部或表面。光纤光栅传感器、光源、解调系统和控制系统的结构和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。

以被监测物体为变压器为例，光纤光栅传感器可以分布在变压器内部的绕组周边，当变压器内部发生局部放电时，会发射声发射信号。在声发射信号的作用下，光纤光栅传感器的反射光的中心波长会发生偏移，这样通过光纤光栅传感器就能检测到被监测物体产生的声发射信号，通过光纤光栅传感器的反射光的中心波长的偏移量，就可获得声发射信号的频率、大小和位置等，进而使监测者获知变压器的健康程度值，并据此对变压器进行维护。

S402：根据所述反射光的中心波长偏移量以及所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得所述被监测物体产生的声发射信号；

解调系统根据所述反射光的中心波长偏移量以及所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得所述被监测物体产生的声发射信号。

在其中一种实施方式中，解调系统包括光电探测模块和解调模块，此时， 解调出被监测物体产生的声发射信号的过程包括：

采用光电探测模块检测光纤光栅传感器反射的光信号，并将光信号转换为电信号；采用解调模块根据电信号的变化量确定中心波长的偏移量，然后根据中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定被监测物体产生的声发射信号。

在另一种实施方式中，解调系统包括光电探测模块、伺服模块和解调模块，此时，解调出被监测物体产生的声发射信号的过程包括：

采用光电探测模块检测光纤光栅传感器反射的光信号，并将光信号转换为电信号；采用伺服模块根据电信号调节DFB激光器的波长，以使DFB激光器的波长在光纤光栅传感器的反射光的光谱的线性解调区域内；采用解调模块根据DFB激光器的功率确定DFB激光器的波长以及反射光的中心波长的偏移量；根据中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定被监测物体产生的声发射信号。

上述两种解调过程中，将光信号转换为电信号之后，还可采用放大器、滤波器等对电信号进行放大或滤波处理，当然，本发明并不仅限于此。

S403：将所述声发射信号与参考数据进行对比，以获得所述被监测物体的健康程度值；

其中，所述参考数据包括所述被监测物体在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据。控制系统的数据库中存储有经过多次实验获得的被监测物体在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据以及光纤光栅传感器反射光的中心波长偏移量与声发射信号的对应关系等数据。

解调系统解调出声发射信号后，控制系统将声发射信号与参考数据进行对比，以获得被监测物体的健康程度值，如检测到变压器是否发生了局部放电以 及局部放电的程度，该参考数据包括被监测物体在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据，之后控制系统还用于判断该健康程度值是否超出预警值，若是，则启动报警系统。

也就是说，在本发明的另一种实施方式中，如图5所示，在获得被监测物体的健康程度值之后，还包括：

S404：判断所述健康程度值是否超出预警值，若是，则进入S405，若否，则返回S401，继续进行声发射信号的监测，并将健康程度值显示给监测者。

S405：启动报警系统。

此外，在获得被监测物体的健康程度值之后，还包括：根据声发射信号的强度和频率确定声发射信号的声源位置，并将位置信息显示给监测者。

当然，在健康监测的过程中，光纤光栅传感器不仅会受到待监测的声发射信号的影响，还会受到环境中杂音的影响，因此，本实施例提供的监测方法还包括：确定环境噪音对光纤光栅传感器反射光的中心波长偏移量的影响值，并根据所述影响值对所述中心波长的偏移量进行校正。

在本发明的其他实施例中，当监测系统包括多个温度传感器时，该实施例中的健康监测方法还包括：检测被监测物体的温度数据；根据温度数据判断被监测物体的健康程度值。同样，获得被监测物体的健康程度值之后，还需判断所述健康程度值是否超出预警值，若是，则启动报警系统，以提示监测者对被监测物体进行维护，避免重大事故的发生。

本实施例提供的基于声发射的健康监测方法，采用光纤光栅传感器检测被监测物体产生的声发射信号，将声发射信号与参考数据进行对比分析后，获得被监测物体的健康程度值，以使用户根据健康程度值对被监测物体的健康进行 维护，避免发生事故或灾难。由于光纤光栅传感器体积小、重量轻，因此，可将光纤直接缠绕在变压器的绕组表面或内部，从而可以减小声发射信号的传输损耗，提高监测系统的灵敏度。

Claims (16)

1. 一种基于声发射的健康监测系统，其特征在于，包括：

   至少一个光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器设置在被监测物体的内部或表面，用于检测所述被监测物体产生的声发射信号，其中在所述声发射信号的作用下，所述光纤光栅传感器的反射光的中心波长会发生偏移；

   光源，用于为所述光纤光栅传感器提供光源，以使所述光纤光栅传感器反射特定波长的反射光；

   解调系统，用于根据所述光纤光栅传感器反射的光信号确定所述反射光的中心波长偏移量，并根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得所述被监测物体产生的声发射信号；

   控制系统，用于将所述声发射信号与参考数据进行对比，以获得所述被监测物体的健康程度值，所述参考数据包括所述被监测物体在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤光栅传感器内的光栅为相移光栅，所述光源为分布式反馈激光器。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述解调系统包括光电探测模块和解调模块；

   所述光电探测模块用于检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

   所述解调模块用于根据所述电信号确定所述中心波长的偏移量，然后根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定所述被监测物体产生的声发射信号。
4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述解调系统包括光电探测模块、伺服模块和解调模块；

   所述光电探测模块用于检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

   所述伺服模块用于根据所述电信号调节所述分布式反馈激光器的波长，以使所述波长在所述反射光的光谱的线性解调区域内；

   所述解调模块用于根据所述分布式反馈激光器的功率确定所述分布式反馈激光器的波长以及所述反射光的中心波长的偏移量，然后根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系确定所述被监测物体产生的声发射信号。
5. 根据权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述控制系统还可根据所述声发射信号的强度和频率确定所述声发射信号的声源位置，并将所述位置信息显示给监测者。
6. 根据权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括校正模块，所述校正模块用于确定环境噪音对所述光纤光栅传感器反射光中心波长偏移量的影响值，并根据所述影响值对所述中心波长的偏移量进行校正。
7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括至少一个温度传感器，所述温度传感器与所述控制系统相连；

   所述温度传感器用于检测所述被监测物体的温度数据，并将所述温度数据发送至所述控制系统；

   所述控制系统根据所述温度数据判断所述被监测物体的健康程度值，并在所述健康程度值超出预警值时，启动报警系统。
8. 根据权利要求1或7所述的系统，其特征在于，所述控制系统还用于判断所述健康程度值是否超出预警值，若是，则启动报警系统。
9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被监测物体为变压器，所述至少一个光纤光栅传感器设置在所述变压器的绕组周边；

   或者，所述被监测物体为桥梁的吊杆、岩体或油井。
10. 一种基于声发射的健康监测方法，其特征在于，包括：

    通过光纤光栅传感器检测被监测物体的声发射信号，其中在所述声发射信号的作用下，所述光纤光栅传感器的反射光的中心波长会发生偏移；

    通过解调系统根据所述光纤光栅传感器反射的光信号确定所述反射光的中心波长偏移量，并根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，获得所述被监测物体产生的声发射信号；

    通过控制系统将所述声发射信号与参考数据进行对比，以获得所述被监测物体的健康程度值，所述参考数据包括所述被监测物体在不同健康程度下产生的声发射信号的测试数据。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，获得所述被监测物体产生的声发射信号的过程包括：

    通过光电探测模块检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

    通过解调模块根据所述电信号的变化量确定所述中心波长的偏移量，并根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，确定所述被监测物体产生的声发射信号。
12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，获得所述被监测物体产 生的声发射信号的过程包括：

    通过光电探测模块检测所述光纤光栅传感器反射的光信号，并将所述光信号转换为电信号；

    通过伺服模块根据所述电信号调节所述分布式反馈激光器的波长，以使所述波长在所述反射光的光谱的线性解调区域内；

    通过解调模块根据所述分布式反馈激光器的功率确定所述分布式反馈激光器的波长以及所述反射光的中心波长的偏移量，并根据所述中心波长偏移量与声发射信号的对应关系，确定所述被监测物体产生的声发射信号。
13. 根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，获得所述被监测物体的健康程度值之后，还包括：

    通过所述控制系统根据所述声发射信号的强度和频率确定所述声发射信号的声源位置，并将所述位置信息显示给监测者。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：

    通过校正模块确定环境噪音对所述光纤光栅传感器反射光的中心波长偏移量的影响值，并根据所述影响值对所述中心波长的偏移量进行校正。
15. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

    通过温度传感器检测所述被监测物体的温度数据；

    通过所述控制系统根据所述温度数据判断所述被监测物体的健康程度值。
16. 根据权利要求10或15所述的方法，其特征在于，获得所述被监测物体的健康程度值之后，还包括：

    通过所述控制系统判断所述健康程度值是否超出预警值，若是，则启动报警系统。

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