一种基于5G通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统及其测试方法与流程

一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统及其测试方法
技术领域
1.本发明涉及振动测试技术领域，是一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统及其测试方法。


背景技术：

2.随着陆基火箭发射场运力的日益饱和，各国开始将目光投向建立海上发射平台，我国海上火箭发射连续两次取得圆满成功，但对于火箭发射过程中的高冲击载荷引起结构强应力和应变，导致结构或设备系统损坏也引起研究人员广泛关注。一方面可以通过数值仿真分析海上火箭发射时结构的安全性，另一方面，通过海上火箭发射实船测试，积累广泛的实测数据，从试验测试中对结构安全性进行深入准确的评估显得更具有说服力。因此，对海上火箭发射平台从弹射点火到推进阶段进行实船测试，具有极大的工程价值。
3.传统振动测试方法需要测试人员通过手动操作设备进行现场作业，而海上火箭发射为了人员安全性，会在火箭进入倒计时发射阶段所有人员全部离场，此时测试人员无法观察和操作试验设备，因此无法进行数据采集工作，而海上发射通常选择中远海，距离路基较远，信号很差，测试人员很难通过远程操作进行试验。因此，研制一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试方法给实船测试提供技术支撑非常必要。
4.通过对现有技术的文献检索发现，近年来，关于基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试方法的专利文件鲜有发表，与本发明申请有关的公开资料主要包括：1、基于5g传输和改进残差神经网络的海面视频压缩感知方法(专利号：202010385818.5)；2、一种基于5g通信技术的渔业海上搜救系统及搜救方法(专利号：202011330609.7)；3、一种海上平台使用的无线多功能电力信息采集系统(专利号：201922238249.7)。
5.专利1提供了一种基于5g传输和改进残差神经网络的海面视频压缩感知方法，针对传统通信方案传输速度慢、延时高、带宽不足的问题，采用5g技术传输无人机拍摄的海面搜救区域的视频数据，提高海面视频数据传输的实时性，并提供高分辨率的视频帧图像，但与本专利在应用方向上存在较大差异。专利2提供了一种基于5g通信技术的渔业海上搜救系统及搜救方法，基于5g通信技术，通过该系统获取遇险船舶参数信息及海域环境信息，生成搜救决策，并将搜寻结果反馈至平台，判断搜寻是否成功，与本专利应用领域不同，因此存在很大的差异。专利3公开了一种海上平台使用的无线多功能电力信息采集系统，采集电力系统现场数据，处理后通过无线传输的方式传输到中控计算机，不需要敷设大量电缆，所检测和计量范围涵盖了大部分电力系统参数，测量精度高，可进行故障跳闸和报警输出，与本专利在应用方向上存在较大差异。
6.本发明对一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试方法进行了介绍，为对海上火箭发射阶段平台结构冲击振动响应测试数据采集、并对其结构安全性进行评估提供有益的条件，对海上火箭发射平台冲击振动实船测试具有重要意义。


技术实现要素：

7.本发明对海上火箭发射平台实船冲击振动测试流程各步骤进行介绍，具有测试可实施性强、测试结果准确等优点，可为海上火箭发射平台冲击振动测试提供有效支撑手段和依据，本发明提供了一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统及其测试方法，本发明提供了以下技术方案：
8.一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统，所述系统包括测试模块、数据采集模块、信号传输模块和远程控制模块；
9.通过所述测试模块进行振动加速度传感器测点布置和测试数据传输，所述数据采集模块包括数据采集系统和数据显示系统，所述数据采集系统实时采集振动响应信号，通过数据显示系统显示振动响应信号；
10.所述信号传输模块包括包括信号发射系统、信号接收系统和5g基站，通过信号传输模块进行海上实时信号传输，所述远程控制模块采用远程控制系统，测试人员根据实际发射情况使用远程控制系统进行实时反馈，进行数据采集。
11.优选地，根据海上火箭发射平台冲击振动测试需求，在火箭发射架、发射架下方甲板和舱壁薄弱环节布置测点，振动加速度传感器为压电式传感器，将加速度信号转化为压电信号，通过专用数据转接线传送至数据采集系统。
12.优选地，所述数据采集系统通道数不得少于32路，内置256gb电子硬盘，实现长时间数据采集和连续不间断存储，并将压电信号转化为模拟信号；
13.通过数据显示系统实时显示测点振动加速度情况，数据显示系统采用windows操作系统，进行触摸屏操作，便于现场数据的实时采集与分析。
14.优选地，所述远程控制系统包括客户端和服务器端，测试人员根据实际发射情况使用远程控制系统进行准确的数据采集。
15.一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试方法，包括以下步骤：
16.步骤1：在火箭发射架、发射架下方甲板、舱壁等薄弱环节布置测点；
17.步骤2：振动加速度传感器通过数据线与数据采集系统连接，所有数据转接线均为压电式传感器专用数据转接线，根据测点位置和数据采集系统距离，数据转接线长度设置为20m和50m，所有数据转接线遵循平台指定线路走线，并进行固定，避免发生缠绕；
18.步骤3：完成连接数据采集系统和数据显示系统连接，数据采集系统将压电信号转化为模拟信号，通过数据显示系统实时显示测点振动加速度情况，实时采集与分析数据；
19.步骤4：火箭即将进入发射阶段时，测试人员及时撤离在观察船进行观测，通过船上5g基站将信号传输至观测船上信号接收系统；
20.步骤5：测试人员根据实际发射情况使用远程控制系统进行控制，信号反馈给数据采集系统，数据采集系统开始工作，随时记录振动加速度响应，进行准确的数据采集，完成试验测试。
21.优选地，所述步骤1具体为：测点布置遵循如下基本原则：火箭发射架垂直方向布置至少3组不同高度的振动加速度传感器，量程不低于1000g；火箭发射架正下方平台甲板布置不少于4组三向加速度传感器，量程不低于1000g；火箭发射架下方沿平台甲板长度、宽度方向分别间隔布置不少于4组加速度传感器，量程不低于500g；选好测点后，完成测点清洁，粘合振动加速度传感器。
22.本发明具有以下有益效果：
23.本发明基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试方法，与传统振动测试方式相比，本发明更加适应复杂、恶劣环境下结构振动响应测试，尤其是对于海上火箭发射实船冲击振动测试，海上通讯信号弱，人员需要离场条件下，进行远程操控控制试验测试，适合海上火箭发射平台冲击振动实船测试的现场需要。
24.本发明针对海上火箭发射时测试人员无法在平台进行实时数据采集问题，基于5g通信技术，通过远程操控，开展海上火箭发射平台冲击响应测试，以明确海上火箭发射平台冲击振动响应规律，为深入开展海上火箭发射冲击振动评估和控制技术研究奠定基础。
附图说明
25.图1为基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试方法示意图；
26.图2为海上火箭发射平台冲击振动响应测点布置示意图。
具体实施方式
27.以下结合具体实施例，对本发明进行了详细说明。
28.具体实施例一：
29.本发明为根据海上火箭发射平台冲击振动测试需求，结合发射平台图纸资料，在火箭发射架、发射架下方甲板、舱壁等薄弱环节布置测点，完成测点清洁，粘合振动加速度传感器；通过数据线将振动加速度传感器与数据采集系统连接，所有数据线遵循平台指定线路走线，并进行固定，避免发生缠绕；完成连接数据采集系统和数据显示系统连接，通过数据显示系统实时显示测点振动加速度情况，数据显示系统采用windows操作系统，可进行触摸屏操作，便于现场数据的实时采集与分析；火箭即将进入发射阶段时，测试人员及时撤离在观察船进行观测，通过船上5g基站将信号传输至观测船上信号接收系统；远程控制系统包括客户端和服务器端，测试人员根据实际发射情况使用远程控制系统进行准确的数据采集，完成试验测试。
30.根据图1至图2所示，本发明提供一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统及其测试方法：
31.一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统，所述系统包括测试模块、数据采集模块、信号传输模块和远程控制模块；
32.通过所述测试模块进行振动加速度传感器测点布置和测试数据传输，所述数据采集模块包括数据采集系统和数据显示系统，所述数据采集系统实时采集振动响应信号，通过数据显示系统显示振动响应信号；
33.所述信号传输模块包括包括信号发射系统、信号接收系统和5g基站，通过信号传输模块进行海上实时信号传输，所述远程控制模块采用远程控制系统，测试人员根据实际发射情况使用远程控制系统进行实时反馈，进行数据采集。
34.优选地，根据海上火箭发射平台冲击振动测试需求，在火箭发射架、发射架下方甲板和舱壁薄弱环节布置测点，振动加速度传感器为压电式传感器，将加速度信号转化为压电信号，通过专用数据转接线传送至数据采集系统。
35.所述数据采集系统通道数不得少于32路，内置256gb电子硬盘，实现长时间数据采
集和连续不间断存储，并将压电信号转化为模拟信号；
36.通过数据显示系统实时显示测点振动加速度情况，数据显示系统采用windows操作系统，进行触摸屏操作，便于现场数据的实时采集与分析。
37.所述远程控制系统包括客户端和服务器端，测试人员根据实际发射情况使用远程控制系统进行准确的数据采集。
38.本发明还提供一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试方法，包括以下步骤：
39.步骤1：在火箭发射架、发射架下方甲板、舱壁等薄弱环节布置测点；
40.所述步骤1具体为：测点布置遵循如下基本原则：火箭发射架垂直方向布置至少3组不同高度的振动加速度传感器，量程不低于1000g；火箭发射架正下方平台甲板布置不少于4组三向加速度传感器，量程不低于1000g；火箭发射架下方沿平台甲板长度、宽度方向分别间隔布置不少于4组加速度传感器，量程不低于500g；选好测点后，完成测点清洁，粘合振动加速度传感器。
41.步骤2：振动加速度传感器通过数据线与数据采集系统连接，所有数据转接线均为压电式传感器专用数据转接线，根据测点位置和数据采集系统距离，数据转接线长度设置为20m和50m，所有数据转接线遵循平台指定线路走线，并进行固定，避免发生缠绕；
42.步骤3：完成连接数据采集系统和数据显示系统连接，数据采集系统将压电信号转化为模拟信号，通过数据显示系统实时显示测点振动加速度情况，实时采集与分析数据；
43.步骤4：火箭即将进入发射阶段时，测试人员及时撤离在观察船进行观测，通过船上5g基站将信号传输至观测船上信号接收系统；
44.步骤5：测试人员根据实际发射情况使用远程控制系统进行控制，信号反馈给数据采集系统，数据采集系统开始工作，随时记录振动加速度响应，进行准确的数据采集，完成试验测试。
45.以上所述仅是一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统及其测试方法的优选实施方式，一种基于5g通信技术海上火箭发射平台冲击振动测试系统及其测试方法的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于该思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。