【技术实现步骤摘要】
一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统
[0001]本专利技术属于无线电能传输
，具体涉及一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统。
技术介绍
[0002]无线电能传输技术，根据其传输能量形式可分为电场式、磁场式、激光式以及微波式。因其能实现能量非接触的传输，有效解决传统插拔式有线供电易损、易受环境影响的缺点，因此被广泛应用于一些亟需非接触式供电的特殊场合，其中就有结构健康监测系统中的传感器供电。
[0003]诸如桥梁、大坝、隧道、地下管道等大型土木结构服役年限长达几十近百年。在服役过程中，因外部环境因素、荷载变化、疲劳效应、钢筋腐蚀、不可控外力等，结构将不可避免地积累损伤导致可靠性下降，甚至引发突发事故，造成严重的人身财产损伤。在全世界范围内，多地都曾有桥梁、高层房屋在正常使用过程中倒塌的记录。或是因为内部钢筋腐蚀断裂导致受力不均，又或是某次自然灾害导致内部钢筋混凝土结构受损而埋下隐患。因此，对大型土木结构实施结构健康监测，定期获取结构内部受损程度，预估其剩余寿命、及时提供维修指导以及预警信号，对土木结构的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统，其特征在于，包括能量发射机构、传感器信息识别机构、原边控制机构、能量接收机构、传感器信息发射机构、储能机构和储能状态检测机构；所述能量发射机构安装于可移动设备中，用于在被监测结构传感器覆盖范围内反复移动，周期性发射出能量，能量发射机构包括交流电源、补偿电路和发射源；所述能量接收机构包括接收源、补偿电路和整流电路，用于收集空间中能量发射机构所发射出的能量，能量接收机构中的接收源与能量发射机构中的发射源相匹配；所述储能机构由超级电容或者电池组成，用于储存能量接收机构所接收到的能量；所述传感器信息识别机构安装于能量发射机构周围，由有源射频芯片及其外围电路组成，用于识别传感器位置、传感器编号和能量状态；所述原边控制机构用于控制能量发射机构的位置、停留时间和充电电流；所述传感器信息发射机构安装于传感器周围，由半有源射频芯片及其外围电路组成，用于发射出传感器位置、传感器编号和能量状态信息；所述储能状态检测机构用于检测储能元件的电压，获取剩余能量状态，并将能量状态信息写入传感器信息发射机构。2.根据权利要求1所述的一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统，其特征在于，还包括能量中继机构，所述能量中继机构设置于能量发射机构与能量接收机构之间，能量中继机构由能量中继源与谐振电路组成。3.根据权利要求1所述的一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统，其特征在于，所述传感器信息识别机构与能量发射机构同步移动，传感器信息识别机构与原边控制机构之间连接有信息传输通道。4.根据权利要求1所述的一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统，其特征在于，所述原边控制机构读取到传感器信息识别机构所获取的传感器编号以及剩余电量信息，根据传感器编码控制器读取提前储存的该传感器所需要的充电配置信息；原边根据剩余电量信息，判断原边可移动机构进行行径间充电或停止后进行静态供电，系统进入供电状态，充电过程中传感器信息发射机构持续发送能量接收机构的输出直流电压量值。5.根据权利要求4所述的一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统，其特征在于，所述行径间供电方法为：接收到原边控制机构发出的供电状态指令后，由原边控制机构根据剩余电量计算其移动速度，并激活能量发射机构且控制移动速度，进行行径间供电。6.根据权利要求4所述的一种用于结构健康监测的自动化无线供电系统，其特征在于，所述静态供电方式为，接收到原边控制机构发出的供电状态指令后，控制机构控制移动设备停止运动，进入定位状态，激活能量发射机构，根据反馈传感器信息发射机构持续发送能量接收机构的输出直流电压量值，优化移动设备位置，最大化输出直流电压量值，寻到最优位置后，可移动设备处于静止状态，能量发射机构持续进行供电，直至原边控制机构接收到的...
【专利技术属性】
技术研发人员：麦瑞坤，彭云尔，王淇，陈阳，马恩典，何正友，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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