[發明專利]由建筑材料制成的塊

有效

• 申請號: 201810588077.3
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN108711953B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: A·帕加尼
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H02J50/20
• 分類號: H02J50/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;鄭振

一種建筑結構，包括建筑材料塊和掩埋于建筑材料塊中的磁回路。該結構還包括掩埋于建筑材料塊中的多個感測設備。每個感測設備可以包括與磁回路磁耦合的無接觸功率供應電路，以在磁回路承受可變磁場時生成供應電壓。

本申請是于申請日2013年9月25日提交的、申請號為201310454033.9、發明名稱為“由建筑材料制成的塊”的分案申請。

技術領域

本發明涉及建筑結構中的監視設備并且更具體地涉及一種由建筑材料制成的塊，該塊包括建筑材料的至少一種物理特性的感測設備磁耦合到的磁回路。

背景技術

用于實施機械結構的損壞檢測和表征的策略常稱為結構健康監視(SHM)。定義損壞為結構系統的材料和/或幾何性質的使系統的性能惡化的修改，這些修改包括系統的邊界條件和連接的修改。SHM過程意味著定期地使用以下各項隨時間觀測機械系統：

-來自傳感器陣列的動態響應的測量，

-從這些測量感測的損壞特性的數據的提取，以及

-用于確定系統的健康狀態的對這些特性數據的統計分析(也稱為結構分析)。

考慮工作環境中的不可避免的老化和退化，這一過程的(定期地更新的)結果提供關于用于執行它的功能的結構容量的信息。在極端事件、比如地震或者爆炸之后，SHM用于快速篩選結構的條件用于幾乎實時提供關于結構本身的完整性的可靠信息。

如今，SHM系統使用放置于待控制的表面上的傳感器。例如用于監視橋梁的傳感器(用于計算風速的風力計、加速度計、伸長計、運動換能器、溫度傳感器、用于檢測重物的運動的傳感器等)放置于橫梁、鋼索或者支柱的外表面上以便：

-估計負荷對橋梁的影響，

-評估橋梁的弱化，以及

-預見橋梁的可能演變及其預計壽命。

已經設計SHM系統具有適配于掩埋于待監視的結構中的傳感器(這些傳感器例如可以測量壓強、濕度、溫度等)。這些設備如在以下文章中舉例說明的(無傳感器的)RFID設備中那樣具有用于將測量值發送到建筑材料塊之外的至少一個遠程供電和發送天線：A.Finocchiaro,G.Ferla,G,Girlando,F.Carrara,e G.Palmisano,“A900-MHz RFIDSystem with TAG-Antenna Magnetically-Coupled to the Die”,2008 IEEE RadioFrequency Integrated Circuits Symposium,pages 281-284。這一種感測設備例如在通過引用而結合于此的美國專利申請號2004/0153270、2012/0161789和2009/0033467中以及PCT公開WO 2012/084295中公開并且在圖1、2、3和4中所描繪。

為了甚至在大尺寸的結構中供應掩埋的傳感器，已知使用配備有接收天線和發送天線的功率供應屏蔽式電線或者設備，這些電線或者設備充當用于以無接觸方式遠距離發送為了向掩埋的傳感器供電而需要的電磁能的連接。充當無接觸連接的這些屏蔽式電線和設備掩埋于保護部分(混凝土保護層(cover)或者拱座石(abutment stone))中，因為電磁波甚至被相對薄的混凝土層以及被掩埋于加固混凝土的建筑結構中的加固條強阻尼。沒有它們，可能沒有可能允許掩埋于建筑材料塊中的感測設備的遠程供電天線以接收用于操作感測設備的充分強度的電磁場。

與使用這些掩埋的設備有關的不便之處在于用于向它們供電的電連接的有限可靠性。具體而言，在大尺寸的建筑結構、比如橋梁中，掩埋的傳感器的電或者無接觸功率供應連接可能隨時間退化或者可能在災難性事件期間受損。