车体健康状况实时监测系统及方法
【专利摘要】车体健康状况实时监测系统及方法，包括：信号发生器、光纤激光器、分布式光纤传感器阵列、光电转换器、信号解调端机、信号分析处理端机和上位机；所述光纤激光器分别与信号发生器、分布式光纤传感器阵列输入端相连，光电转换器分别与分布式光纤传感器阵列输出端、信号解调端机相连，所述信号分析处理端机分别与信号解调端机、上位机相连。本发明能让车辆驾驶人员实时了解所驾驶车辆的车体状况，避免由于车辆车体状况不好而发生的交通事故。
【专利说明】
车体健康状况实时监测系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于车联网及汽车电子领域，具体说是一种车体健康状况实时监测系统及方法。
【背景技术】
[0002]汽车是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其车体状况将不断恶化，造成车辆车体某些部位的变形甚至是开裂，车体一旦出现这类异常，而驾驶人员又未能及时了解情况并作出相应处理，在车辆高速行驶过程中，有可能会发生重大的交通事故。因此，一方面要不断研制性能优良的汽车；另一方面要借助维护和修理，恢复其良好状况，尽量避免此类事故的发生。
[0003]汽车监测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。在汽车发展的早期，主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理，即过去人们常讲的“望(目艮看)”、“闻(耳听)”、“切(手摸)”方式。随着现代科学技术的进步，特别是计算机技术的进步，汽车检测技术也飞速发展。目前人们能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测，而且安全、迅速、可靠。但是这类的车辆检测也需要去专门的机构或者维修部门，不仅耗费人力物力财力，而且也仅仅是定期对车辆状况进行检测，没法实时让驾驶人员清楚了解所驾驶车辆的运行状况，如果车辆状况不好，而驾驶人员又不知晓这个情况，那么发生交通事故也是难以避免的。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种车体健康状况实时监测系统及方法，能让车辆驾驶人员实时了解所驾驶车辆的车体状况，避免由于车辆车体状况不好而发生的交通事故。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种车体健康状况实时监测系统，包括:信号发生器、光纤激光器、分布式光纤传感器阵列、光电转换器、信号解调端机、信号分析处理端机和上位机;所述光纤激光器分别与信号发生器、分布式光纤传感器阵列输入端相连，光电转换器分别与分布式光纤传感器阵列输出端、信号解调端机相连，所述信号分析处理端机分别与信号解调端机、上位机相连。
[0006]进一步的，分布式光纤传感器阵列，包括多个光纤传感器，铺埋于车体主框架中。
[0007]更进一步的，分布式光纤传感器阵列中的每一个光纤传感器通过波分复用、时分复用以及空分复用的方式串联起来。
[0008]本发明还提供了一种车体健康状况实时监测方法，具体包括:
[0009]第一步，信号发生器产生的调制信号加载到光纤激光器中，对激光信号进行幅度、相位、频率或者偏振调制；
[0010]第二步，经过调制后的光信号输送进入分布式光纤传感器阵列中，如果车体表面某些部位的变形或者开裂，车辆车体该部位铺埋的光纤传感器发生相应的形变；
[0011]第三步，该位置的光纤传感器做出相应响应，改变进入该传感器激光信号的幅度、相位、频率或者偏振；
[0012]第四步，携带有车辆车体形变信息的光信号经过光电转换器被转换成电信号，电信号接入信号解调端机；
[0013]第五步，把相应信号解调出来，经过信号分析处理，最后上位机显示车辆车体状况?目息O
[0014]具体的，铺埋在车体主框架中的分布式光纤传感器阵列覆盖整个车体。
[0015]具体的，对车体一定线长的表面剖分，使得车体主框架的每一个剖分面积内都铺埋有至少一个光纤传感器。
[0016]更具体的，所述光纤传感器对每一个剖分面积进行实时监测。
[0017]更具体的，一旦哪个光纤传感器工作异常，驾驶人员从上位机中获取该光纤传感器所处车体位置，进而定位发生形变的车体位置。
[0018]本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果:
[0019]1、实时性
[0020]该项技术能实时监测车辆的运行状况，一旦车体的任何部位发生形变甚至是开裂，该监测系统都能实时显示出来，并且能精确定位发生异常的车体部位，相比于现在的定期车辆检测，更能做到及时地发现车体的异常，将这一类交通事故发生概率降到最低。
[0021]2、经济性
[0022]装配该系统的车辆不需定期到专门的检测机构对车体进行检测，不仅节约车辆检测的等待和检测时间，也节约了检测的费用支出。
[0023]3、精准性
[0024]而该项技术是基于光纤传感器，具有高灵敏度、大动态范围，能准确显示车辆车体形变程度，避免人为因素对结果准确性的影响。
[0025]4、提高客户满意度
[0026]车辆驾驶人员能够实时了解所驾驶车辆的车体运行状况，一旦车辆车体出现异常，能够及时发现并精切定位发生异常的部位，提醒驾驶人员做出相应的处理，这样便可以大大降低这类事故的发生概率，如此提高了客户的满意度，使得该项技术更为广大客户所接受。
【附图说明】
[0027]本发明共有附图1幅:
[0028]图1为车体健康状况实时监测系统结构框图。
【具体实施方式】
[0029]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
[0030]实施例1
[0031]本实施例提供一种车体健康状况实时监测系统，包括:信号发生器、光纤激光器、分布式光纤传感器阵列、光电转换器、信号解调端机、信号分析处理端机和上位机;所述光纤激光器分别与信号发生器、分布式光纤传感器阵列输入端相连，光电转换器分别与分布式光纤传感器阵列输出端、信号解调端机相连，所述信号分析处理端机分别与信号解调端机、上位机相连。
[0032]实施例2
[0033]本实施例提供另一种车体健康状况实时监测系统，包括:信号发生器、光纤激光器、分布式光纤传感器阵列、光电转换器、信号解调端机、信号分析处理端机和上位机;所述光纤激光器分别与信号发生器、分布式光纤传感器阵列输入端相连，光电转换器分别与分布式光纤传感器阵列输出端、信号解调端机相连，所述信号分析处理端机分别与信号解调端机、上位机相连。分布式光纤传感器阵列，包括多个光纤传感器，铺埋于车体主框架中。分布式光纤传感器阵列中的每一个光纤传感器通过波分复用、时分复用以及空分复用的方式串联起来。
[0034]本发明还提供了一种车体健康状况实时监测方法，具体包括:
[0035]第一步，信号发生器产生的调制信号加载到光纤激光器中，对激光信号进行幅度、相位、频率或者偏振调制；
[0036]第二步，经过调制后的光信号输送进入分布式光纤传感器阵列中，如果车体表面某些部位的变形或者开裂，车辆车体该部位铺埋的光纤传感器发生相应的形变；
[0037]第三步，该位置的光纤传感器做出相应响应，改变进入该传感器激光信号的幅度、相位、频率或者偏振，这主要取决于信号源的调制方式；
[0038]第四步，携带有车辆车体形变信息的光信号经过光电转换器被转换成电信号，电信号接入信号解调端机；
[0039]第五步，把相应信号解调出来，经过信号分析处理，最后上位机显示车辆车体状况?目息O
[0040]实施例3
[0041]作为实施例2的补充说明，铺埋在车体主框架中的分布式光纤传感器阵列覆盖整个车体，对车体一定线长的表面剖分，使得车体主框架的每一个剖分面积内都铺埋有至少一个光纤传感器，所述光纤传感器对每一个剖分面积进行实时监测，旦哪个光纤传感器工作异常，驾驶人员从上位机中获取该光纤传感器所处车体位置，进而定位发生形变的车体位置，从而实现对车辆车体状况的实时监测。
[0042]基于光纤传感器的车辆车体状况实时监测技术颠覆了传统的车辆检测行业，实现了实时监测车辆车体运行状况、提高了检测精确性、降低了检测的费用、解决了由于人为因素造成的检测标准不统一的问题、提高客户的满意度。
[0043]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.车体健康状况实时监测系统，其特征在于，包括:信号发生器、光纤激光器、分布式光纤传感器阵列、光电转换器、信号解调端机、信号分析处理端机和上位机;所述光纤激光器分别与信号发生器、分布式光纤传感器阵列输入端相连，光电转换器分别与分布式光纤传感器阵列输出端、信号解调端机相连，所述信号分析处理端机分别与信号解调端机、上位机相连。2.根据权利要求1所述车体健康状况实时监测系统，其特征在于，分布式光纤传感器阵列，包括多个光纤传感器，铺埋于车体主框架中。3.根据权利要求2所述车体健康状况实时监测系统，其特征在于，分布式光纤传感器阵列中的每一个光纤传感器通过波分复用、时分复用以及空分复用的方式串联起来。4.一种车体健康状况实时监测方法，其特征在于，具体包括: 第一步，信号发生器产生的调制信号加载到光纤激光器中，对激光信号进行幅度、相位、频率或者偏振调制； 第二步，经过调制后的光信号输送进入分布式光纤传感器阵列中，如果车体表面某些部位的变形或者开裂，车辆车体该部位铺埋的光纤传感器发生相应的形变； 第三步，该位置的光纤传感器做出相应响应，改变进入该传感器激光信号的幅度、相位、频率或者偏振； 第四步，携带有车辆车体形变信息的光信号经过光电转换器被转换成电信号，电信号接入信号解调端机； 第五步，把相应信号解调出来，经过信号分析处理，最后上位机显示车辆车体状况信息。5.根据权利要求4所述车体健康状况实时监测方法，其特征在于，铺埋在车体主框架中的分布式光纤传感器阵列覆盖整个车体。6.根据权利要求5所述车体健康状况实时监测方法，其特征在于，对车体一定线长的表面剖分，使得车体主框架的每一个剖分面积内都铺埋有至少一个光纤传感器。7.根据权利要求5或6所述车体健康状况实时监测方法，其特征在于，所述光纤传感器对每一个剖分面积进行实时监测。8.根据权利要求7所述车体健康状况实时监测方法，其特征在于，一旦哪个光纤传感器工作异常，驾驶人员从上位机中获取该光纤传感器所处车体位置，进而定位发生形变的车体位置。
【文档编号】B60R16/023GK106043168SQ201610498822
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】田雨农, 吴文
【申请人】大连楼兰科技股份有限公司