[發(fā)明專利]無線定位系統(tǒng)、檢測裝置及建筑結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810255246.1
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108490423A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王智華
• 申請（專利權(quán)）人: 王智華
• 主分類號: G01S11/02
• 分類號: G01S11/02
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國

本發(fā)明公開一種無線定位系統(tǒng)、檢測裝置及建筑結(jié)構(gòu)，其中，無線定位系統(tǒng)包括至少一個信號發(fā)生模塊和頻譜分析模塊；信號發(fā)生模塊包括脈沖發(fā)生器、功率放大器及第一線圈，功率放大器及第一線圈依次與脈沖發(fā)生器連接，脈沖發(fā)生器鄰近傳感器設(shè)置；頻譜分析模塊包括第二線圈、濾波器及頻譜儀，濾波器及頻譜儀依次與第二線圈連接；其中，當(dāng)?shù)谝痪€圈及第二線圈纏繞鋼筋設(shè)置時，第一線圈與第二線圈通過鋼筋耦合，脈沖發(fā)生器發(fā)出的電波依次經(jīng)過功率放大器、第一線圈、第二線圈及濾波器輸入至頻譜儀，頻譜儀根據(jù)接收到的電波的頻率和相位判斷出與當(dāng)前脈沖發(fā)生器鄰近的傳感器的位置信息。本無線定位系統(tǒng)能夠獲得嵌入在建筑結(jié)構(gòu)中的傳感器的位置信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無線定位系統(tǒng)、檢測裝置及建筑結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

建筑結(jié)構(gòu)的健康檢測是一個較新的技術(shù)領(lǐng)域。實(shí)時地檢測橋梁，房屋，道路等建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部參數(shù)變化，能夠提前獲知建筑結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌等安全事故。

目前建筑定位故障的方法為磁粉探傷和超聲波檢查。需要人工對整個建筑面逐步掃描定位，工程量巨大，時間金錢成本高昂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種無線定位系統(tǒng)，旨在獲得嵌入在建筑結(jié)構(gòu)中的傳感器的位置信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種無線定位系統(tǒng)，用于獲知嵌入在建筑結(jié)構(gòu)中的傳感器的位置，所述建筑結(jié)構(gòu)包括鋼筋，其中，所述無線定位系統(tǒng)包括至少一個信號發(fā)生模塊和頻譜分析模塊；所述信號發(fā)生模塊包括脈沖發(fā)生器、功率放大器及與所述鋼筋相匹配的第一線圈，所述功率放大器及所述第一線圈依次與所述脈沖發(fā)生器連接，所述脈沖發(fā)生器鄰近所述傳感器設(shè)置；所述頻譜分析模塊包括濾波器、頻譜儀及與所述鋼筋相匹配的第二線圈，所述濾波器及所述頻譜儀依次與所述第二線圈連接；當(dāng)所述第一線圈及所述第二線圈纏繞所述鋼筋設(shè)置時，所述第一線圈與所述第二線圈通過所述鋼筋耦合，所述脈沖發(fā)生器發(fā)出的電波依次經(jīng)過所述功率放大器、所述第一線圈、所述第二線圈及所述濾波器輸入至所述頻譜儀，所述頻譜儀根據(jù)接收到的電波的頻率和相位判斷出與當(dāng)前脈沖發(fā)生器鄰近的傳感器的位置信息。

優(yōu)選地，所述信號發(fā)生模塊還包括第一耦合電容，所述第一耦合電容用于與所述第一線圈產(chǎn)生諧振，以增大所述脈沖發(fā)生器輸出的電波的幅度。

優(yōu)選地，所述脈沖發(fā)生器發(fā)出的電波的頻率在0至200赫茲之間。

優(yōu)選地，所述傳感器包括壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及pH計中的任意一者。

優(yōu)選地，所述頻譜分析模塊還包括第二耦合電容，所述第二耦合電容用于與所述第二線圈產(chǎn)生諧振，以增大所述頻譜儀接收的電波的幅度。

本發(fā)明還提出一種檢測裝置，用于檢測建筑結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，其中，所述檢測裝置包括如上所述的無線定位系統(tǒng)。

本發(fā)明還提出一種建筑結(jié)構(gòu)，其內(nèi)嵌入有如上所述的無線定位系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述建筑結(jié)構(gòu)包括橋梁、樓宇、港口及大壩中的任意一者。

本發(fā)明技術(shù)方案通過采用脈沖發(fā)生器鄰近傳感器設(shè)置，第一線圈及第二線圈與鋼筋匹配，使得當(dāng)?shù)谝痪€圈及第二線圈纏繞鋼筋設(shè)置時，第一線圈與第二線圈通過鋼筋耦合，脈沖發(fā)生器輸出的電波依次經(jīng)過功率放大器、第一線圈、鋼筋、第二線圈及濾波器輸入至頻譜儀，頻譜儀根據(jù)接收到的電波的頻率和相位判斷出當(dāng)前脈沖發(fā)生器與自身的距離，從而獲得嵌入在建筑結(jié)構(gòu)中的傳感器的位置信息。此外，一方面，由于第一線圈與第二線圈通過鋼筋耦合，因此，在電波傳輸過程中，能夠克服因鋼筋混凝土損耗衰減而導(dǎo)致頻譜儀接收電波中斷的問題。另一方面，由于信號發(fā)生模塊僅依賴第一線圈、鋼筋和第二線圈就能將電波發(fā)送至頻譜分析模塊，無需電力線接入，因此，能夠克服因電力線受損而導(dǎo)致頻譜分析模塊接收電波中斷的問題。這樣，本無線定位系統(tǒng)就能夠可靠獲得嵌入在建筑結(jié)構(gòu)中的傳感器的位置信息。

附圖說明