(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211034735.7 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 南京理工大 学 地址 210014 江苏省南京市玄武区孝陵卫 街道孝陵卫 街200号 (72)发明人 李树文　戎晓力　胡杰　卞雷祥　 石少帅　徐展　郭伟东　潘浩岚　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 祖之强 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) H02J 50/00(2016.01) H02J 50/10(2016.01) (54)发明名称 混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能 评估装置及方法 (57)摘要 本发明提供了一种混凝土内置传感器电磁 信号无线传输效能评估装置及方法， 所述装置至 少包括： 透明缸体、 钢筋网片、 无线传感器、 信号 收发和处理模块、 信号激活和充电模块以及处理 终端； 透明缸体内用于承 载与混凝土电导率相同 或者差异在设定范围内的液体， 钢筋网片绑扎在 一起形成钢筋笼， 围绕无线传感器单层或双层布 置； 无线传感器与信号收发和处理模块通信连 接， 信号收发和处理模块与控制终端通信连接， 无线传感器与信号激活和充电模块通信连接； 本 发明能够实现混凝土内置传感器数据的无线接 收与发送、 传感器的自供能以及数据的效能评 估， 实现了真正的无线无源监测。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115388946 A 2022.11.25 CN 115388946 A 1.一种混凝 土内置传感器电磁信号无线传输效能评估 装置， 其特 征在于： 至少包括： 透明缸体、 钢筋网片、 无线传感器、 信号收发和处理模块、 信号激活和充电模块以及处 理终端； 透明缸体内用于承载与混凝土电导率相同或者差异在 设定范围内的液体， 钢筋网片绑 扎在一起形成钢筋笼， 围绕无线传感器单层或双 层布置； 无线传感器与信号收发和处理模块通信连接， 信号收发和处理模块与控制终端通信连 接， 无线传感器与信号激活和充电模块 通信连接 。 2.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 无线传感器设置在 密闭透明盒内。 3.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 无线传感器与信号收发和处理模块无线通信连接， 无线传感器与信号激活和充电模块 无线通信连接， 信号收发和处 理模块与控制终端通过传输线缆 通信连接 。 4.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 钢筋网片采用实 际工程用的直径和强度焊接制作， 规则布设在无线传感器的周围， 用 于模拟实际工程混凝 土中的钢筋网。 5.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 透明缸体为透明玻璃缸体。 6.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 信号收发和处理模块包括无线信号接收设备和信号处理终端， 无线传感器与 无限信号 接收设备通信连接， 无线信号接收设备与信号处 理终端通信连接 。 7.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 信号激活和充电模块， 包括： 塑料外壳、 输出线圈、 AC ‑DC转换器和变频器； 输出线圈设置在塑料外壳内， 变频器与输出线圈连接， 变频器与AC ‑DC转换器连接， 变 频器和AC ‑DC转换器用于产生交变电磁场， 使 得无线传感器中的线圈感应出电压， 进 行充电 和信号传输 。 8.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 所述计算机终端模块， 至少被配置为： 对接收到的信号进行解析和处理， 检验传输信号 是否准确、 是否反映真实的状态、 信号的失真率以及 传输效率。 9.如权利要求1所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 其特征在 于： 所述无线传感器， 包括： 传感器模块、 能量储 存模块、 数据预处 理模块和无线收发模块；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115388946 A 2所述传感器模块与数据预处理模块连接， 数据预处理模块与无线收发模块连接， 传感 器模块、 无线收发模块和数据预处 理模块分别与能量储 存模块连接； 能量储存模块采用电磁感应原 理， 接收来自信号激活和充电模块的电磁能并将其转化 为电能储 存起来， 为传感器模块、 数据预处 理模块和无线收发模块进行能源供应。 10.一种混凝 土内置传感器电磁信号无线传输效能评估方法， 其特 征在于： 利用权利要求1 ‑9任一项所述的混凝土内置传感器电磁信号无线传输效能评估装置， 包括以下 过程： 使用信号激活和充电模块对无线传感器进行充电激活， 使其进入工作状态， 处理终端 对接收到的信号进行评估； 通过改变钢筋网片的数量及其之间的距离来模拟混凝土结构中的钢筋网， 通过改变加 入透明液体的体积来模拟结构中混凝土的厚度； 通过改变内置无线传感器的摆放位置改变 天线接受信号的角度； 依次按照实验工况， 重复以上步骤， 对实验结果进行筛选和评判， 得到在 混凝土内部多 条件耦合下的最优信号传输条件。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115388946 A 3