CN111934582A - 建筑物检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑物检测系统，属于建筑物检测技术领域，包括：温差电池，预埋于被测建筑物内；蓄电池，与温差电池电连接，预埋于被测建筑物内；检测装置，与蓄电池电连接，预埋于被测建筑物内；以及信号发射与接收装置，与检测装置电连接。技术效果：由于上述装置均预埋于被测建筑物中，在检测过程中无需破坏建筑物结构，采用自发电的形式，不需要外接信号线和电源线，通过检测装置检测建筑物结构的健康状况，利用信号发射与接收装置实现信号的发射与接收，实时检测建筑物结构，使普通建筑物升级成为具备自检能力的智慧建筑物，能够节约大量人力物力，避免人工检测时检测频率和检测范围限制而出现漏过隐患点或出现严重质量问题的情况。

Description

建筑物检测系统

技术领域

本发明属于建筑物检测技术领域，更具体地说，是涉及一种建筑物检测系统。

背景技术

在建筑物使用期间，由于建筑结构具有一定时间的寿命，因此，需要对建筑物进行定期检测，掌握建筑物的健康情况，防止因为局部质量不佳或受到侵害而导致财产损失及危害人民生命。

在实际检测过程中，以混凝土内钢筋的锈蚀状况为例，一般采用两种方式，一种是破坏性检测，直接检测钢筋受损状况；另一种是设置预埋检测装置进行检测。上述两种方式中，第一种方式显然会造成混凝土结构的直接破坏，即使进行修复，也依然会留下安全隐患；第二种方式虽然避免了对混凝土结构的破坏，但需要预留外接信号线和电源线，在外接线伸出混凝土结构的位置成为薄弱部位，容易成为钢筋锈蚀隐患。

因此，如何在不破坏建筑物、不需外接线的情况下检测建筑物结构为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑物检测系统，旨在解决如何在不破坏建筑物、不需外接线的情况下检测建筑物结构的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种建筑物检测系统，包括：温差电池，预埋于被测建筑物内；蓄电池，与所述温差电池电连接，预埋于所述被测建筑物内；检测装置，与所述蓄电池电连接，预埋于所述被测建筑物内；以及信号发射与接收装置，与所述检测装置电连接。

作为本发明的另一实施例，所述温差电池包括：第一外壳体；第一发电材料体，设于所述第一外壳体内；第一容置腔体，至少部分地设于所述第一外壳体内，衔接于所述第一发电材料体，所述第一发电材料体伸入所述第一容置腔体内或紧挨所述第一容置腔体外壁；导热液体，设于所述第一容置腔体内；以及传递机构，包括设于所述第一容置腔体内的第一转动部和第二转动部，以及绕所述第一转动部和所述第二转动部设置的记忆金属体，所述第一转动部和所述第二转动部沿所述第一发电材料体的延伸方向间隔设置。

作为本发明的另一实施例，所述第一外壳体与所述第一容置腔体之间设有保温层，所述保温层至少覆盖所述记忆金属体的延伸长度范围。

作为本发明的另一实施例，所述第一容置腔体远离所述第一发电材料体的一端超出所述保温层设置，且所述第一外壳体于远离所述第一发电材料体的一端具有开口，以使所述第一容置腔体的一端裸露。

作为本发明的另一实施例，所述温差电池包括：第二外壳体；第二发电材料体，设于所述第二外壳体内，为具有中空结构的第二容置腔体；以及同位素热源模块，包括设于所述第二容置腔体内的热源本体，以及与所述热源本体连接的动力机构，所述动力机构与所述蓄电池电连接，所述动力机构用于驱动所述热源本体沿所述第二容置腔体的延伸方向移动。

作为本发明的另一实施例，所述同位素热源模块还包括设于所述热源本体的限位件，所述动力机构包括设于所述热源本体的动力触头，所述动力触头与所述限位件接触设置，所述限位件与所述动力机构、所述蓄电池之间形成回路，当所述动力触头与所述限位件之间改变相对位置时，控制所述回路的通断。

作为本发明的另一实施例，所述限位件包括依次衔接的第一导电段、中间绝缘段和第二导电段，所述第一导电段和所述第二导电段通过双掷开关分别与所述蓄电池电连接；当所述动力触头接触于所述第一导电段时，所述动力机构、所述第一导电段和所述蓄电池形成第一回路；当所述动力触头接触于所述第二导电段时，所述动力机构、所述第二导电段和所述蓄电池形成第二回路；当所述动力触头接触于所述中间绝缘段时，所述第一回路或所述第二回路断开；其中，所述双掷开关控制所述第一回路或所述第二回路的导通。

作为本发明的另一实施例，所述第一导电段和所述第二导电段分别伸出所述热源本体设置，所述动力机构并联有电容器，当所述第一导电段或所述第二导电段抵压至所述第二容置腔体内壁，且所述动力触头接触于所述中间绝缘段导致所述第一回路或所述第二回路断开时，所述动力机构能够带动所述热源本体和所述动力触头继续移动至接触所述第二导电段或所述第一导电段。

作为本发明的另一实施例，所述蓄电池与所述温差电池之间电连接有充电保护模块，用于感知电流大小、方向及输出电力。

作为本发明的另一实施例，所述蓄电池与所述温差电池之间还设有与所述充电保护模块电连接的电极反转模块，用于调整充电方向。

本发明提供的建筑物检测系统至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本发明提供的建筑物检测系统中，在被检测建筑物中预埋有温差电池、蓄电池、检测装置以及信号发射与接收装置，利用温差电池进行自发电，提高地热利用效率，利用蓄电池为检测装置提供稳定性更好的输出功率，减少输出功率的波动性，由于上述装置均预埋于被测建筑物中，在检测过程中无需破坏建筑物结构，采用自发电的形式，不需要通过电线外接信号线和电源线，通过检测装置检测建筑物结构的健康状况，利用信号发射与接收装置实现信号的发射与接收，实时检测建筑物结构，使普通建筑物升级成为具备自检能力的智慧建筑物，能够节约大量人力物力，避免人工检测时检测频率和检测范围限制而出现漏过隐患点或出现严重质量问题的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的建筑物检测系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的建筑物检测系统的另一角度结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的温差电池的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的温差电池的结构示意图；

图5为图4所示结构中同位素热源模块的结构示意图；

图6为图4所示结构中同位素热源模块从下端上移至上端时的示意图；

图7为图4所示结构中同位素热源模块从上端下移至下端时的示意图；

图8为图4所示结构中限位件和热源本体的配合示意图；

图9为本发明一实施例中蓄电池与温差电池的连接示意图；

图10为本发明一实施例中电极反转模块调整充电方向的示意图。

图中：

10、建筑物检测系统 100、温差电池 110、第一外壳体

120、第一发电材料体 130、第一容置腔体 140、导热液体

150、传递机构 152、第一转动部 154、第二转动部

156、记忆金属体 160、保温层 170、腔体盖

182、发电端正极 184、发电端负极 200、温差电池

210、第二外壳体 220、第二发电材料体 230、同位素热源模块

231、热源本体 232、动力机构 233、限位件

234、动力触头 235、第一导电段 236、中间绝缘段

237、第二导电段 238、双掷开关 240、回路

242、第一回路 244、第二回路 250、挡板

260、导向件 272、卡槽 274、弹性件

300、蓄电池 310、充电端正极 320、充电端负极

400、检测装置 500、信号发射与接收装置 600、信号中继装置

700、充电保护模块 800、电极反转模块 810、电刷

20、被测建筑物 22、箍筋 24、钢筋

30、地面

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请一并参阅图1至图10，现对本发明实施例提供的建筑物检测系统10进行说明。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种建筑物检测系统10，包括：温差电池(100/200)，预埋于被测建筑物20内；蓄电池300，与温差电池(100/200)电连接，预埋于被测建筑物20内；检测装置400，与蓄电池300电连接，预埋于被测建筑物20内；以及信号发射与接收装置500，与检测装置400电连接。

需要说明的是，本发明实施例提供的建筑物检测系统10可以应用于建设于地面30的被测建筑物20中，用于自动地检测建筑物的健康状况。建筑物检测系统10具体可以设置于墩柱、地基、路基、土桩等结构中，对于使用环境不做限制。本发明实施例中，以建筑物检测系统10用于检测桥梁墩柱状况为例，进行说明。图1和图2为建筑物检测系统10的安装示意图，可以理解的是，建筑物检测系统10预埋于桥梁墩柱内部，图中没有剖面线，仅为示意出结构关系。

温差电池(100/200)依靠地热差进行发电，即利用发电材料两端的温度差异进行发电，在使用时，一端处于地面30之上，另一端处于地面30以下，来实现较大的温差，增大发电能力，实现自发电效果。本实施例中，不需要通过电线外接信号线和电源线，不破坏建筑物结构，适应性更强，可以在具有较大温差的任何常规地面中使用。

由于温差电池(100/200)的发电过程依赖于发电材料两端的温差，由于温度变化存在波动性，因此，温差电池(100/200)的输出功率也存在较大的波动性，为了使温差电池(100/200)能够为用电设备提供功率较为稳定的电源，为温差电池(100/200)配置蓄电池300，以降低输出功率的波动性。

检测装置400采用现有技术中耐用型自动检测装置，依据所要检测的参数，可以设置一个或多个检测装置400，例如，可以是钢筋锈蚀仪、钢筋应力应变检测仪、混凝土应力应变检测仪等。例如，图1和图2所示，检测装置400为钢筋锈蚀仪，能够检测箍筋22或钢筋24的锈蚀状况。

信号发射与接收装置500通过无线方式向外传递所采集的数据并接收指令。当功率足够的情况下，可以直接由信号发射与接收装置500通过移动通信基站与远程控制系统联系；当功率不足时，可以在被测建筑物20表面设置信号中继装置600，通过放大信号发射与接收装置500的微弱信号，将其通过移动通信基站与远程控制系统联系。信号中继装置600的电力来源可以是太阳能电池板，也可以是电网等。

本发明实施例提供的建筑物检测系统10至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本发明实施例提供的建筑物检测系统10中，在被测建筑物20中预埋有温差电池(100/200)、蓄电池300、检测装置400以及信号发射与接收装置500，利用温差电池(100/200)进行自发电，提高地热利用效率，利用蓄电池300为检测装置400提供稳定性更好的输出功率，减少输出功率的波动性，由于上述装置均预埋于被测建筑物20中，在检测过程中无需破坏建筑物结构，采用自发电的形式，不需要通过电线外接信号线和电源线，通过检测装置400检测建筑物结构的健康状况，利用信号发射与接收装置500实现信号的发射与接收，实时检测建筑物结构，使普通建筑物升级成为具备自检能力的智慧建筑物，能够节约大量人力物力，避免人工检测时检测频率和检测范围限制而出现漏过隐患点或出现严重质量问题的情况。

对于温差电池的具体结构不做限制，下面举例说明。

请参阅图3，作为本发明的一实施例，温差电池100包括：第一外壳体110；第一发电材料体120，设于第一外壳体110内；第一容置腔体130，至少部分地设于第一外壳体110内，衔接于第一发电材料体120，第一发电材料体120伸入第一容置腔体130内或紧挨第一容置腔体130外壁；导热液体140，设于第一容置腔体130内；以及传递机构150，包括设于第一容置腔体130内的第一转动部152和第二转动部154，以及绕第一转动部152和第二转动部154设置的记忆金属体156，第一转动部152和第二转动部154沿第一发电材料体120的延伸方向间隔设置。

根据塞贝克效应，可以将带有温差电池100的桥梁墩柱预埋进混凝土中，使得温差电池100的两端分别设置在被测建筑物20温差最大的两处，实现最高的发电效率。可以理解的是，在实际应用中，温差电池100可以是单个电池，也可以是多个电池经过串联和/或并联组成。第一发电材料体120采用金属导体或半导体材料制成，由多个电池所形成的温差电池100，能够达到更高发电效率和更高输出功率。

由于温差电池100一般在使用环境中的长度较长，需要有足够强度的电池外壳来保证整个电池的整体性和完整性，又由于温差电池100一端设于地面30以下，另一端设于地面30以上，为了防止因电池自身导热问题导致出现第一发电材料体120两端的温差变小现象，本实施例中，第一外壳体110一般不使用金属等导热性较好的材料，可以使用导热性较差的塑料等材质替代。

另外，还可以将温差电池100预埋进混凝土棒内，在安装时，将预埋有温差电池100的混凝土棒直接安装在被测建筑物20内部。为了避免钢筋影响温差电池100的导热性，应该使温差电池100远离钢筋的位置安装。

本实施例中，对于第一外壳体110、第一发电材料体120、第一容置腔体130的形状不做限制，例如，第一外壳体110和第一容置腔体130可以是圆柱形，也可以是立方体等形状，第一发电材料体120可以是圆柱形，也可以是棱柱形等形状。可以理解的是，第一外壳体110和第一容置腔体130均具有一定的壁厚。

以温差电池100的安装状态为参考，第一发电材料体120的上端连接于第一外壳体110的顶端，第一发电材料体120的下端伸入第一容置腔体130内，或者，第一发电材料体120的下端紧挨第一容置腔体130的顶部外壁，以使第一容置腔体130内的导热液体140能够将热量传递给第一发电材料体120，增大第一发电材料体120两端的温差。在第一发电材料体120的延伸方向上，一方面，第一发电材料体120的两端具有温度差，另一方面，利用导热液体140增加第一发电材料体120两端的温度差，在第一发电材料体120的长度较短的情况下，同样可以达到具有较大温差的效果，保证发电效率和输出功率。

导热液体140应选择具有较好导热性能且黏度较低的液体，可以根据温差电池100埋深等要求选定不同导热系数的导热液体140。

记忆金属体156相当于传送带，当达到预设温度时，能够自发形变，绕第一转动部152和第二转动部154自发转动，从而将第一容置腔体130底部的导热液体140向顶部带动，使第一发电材料体120下端的温度降低或升高，增加第一发电材料体120两端的温差。当未达到预设温度时，记忆金属体156停止转动，直至温度再次变成预设温度，如此往复。传递机构150可以设置一组，也可以间隔地设有多组。

可以理解的是，由于季节变化，会导致第一发电材料体120两端的温差发生逆转，因此，导热液体140能够使第一发电材料体120下端的温度降低或升高，以增加第一发电材料体120两端的温差。

此外，第一转动部152和第二转动部154可以相对于第一容置腔体130固定不动，也可以相对于第一容置腔体130转动，只要支撑并维持记忆金属体156的环状结构即可。当第一转动部152和第二转动部154可以相对于第一容置腔体130转动时，也就是，当记忆金属体156可以带动第一转动部152和第二转动部154转动时，可以减少记忆金属体156转动时受到的磨损。

本实施例中，记忆金属体156利用自发形变自动循环的方式，去除了很多蒸汽发电所必须的设备，如蒸汽发电机和循环装置等，使得整个装置体积较小，容易安装，降低了建设和维护成本。利用第一容置腔体130、导热液体140和记忆金属体156的配合方式，能够降低第一发电材料体120的原材料使用量，提升温差电池100的下潜深度，甚至可以深入至地面30以下十几米处，增加了电池的适应性，提升了地热利用效率。可以理解的是，当温差电池100的下潜深度较长时，可以在第一容置腔体130内设置一组传递机构150，也可以沿下潜方向依次地设置多组传递机构150。

本实施例提供的温差电池100至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实施例提供的温差电池100中，在第一发电材料体120的一端设有第一容置腔体130，第一容置腔体130内设有导热液体140和传递机构150，利用记忆金属体156能够在温度发生一定程度的改变时自发变形的特点，使得记忆金属体156能够绕第一转动部152和第二转动部154旋转，进而使得导热液体140在第一容置腔体130内进行流动，使得第一发电材料体120的一端温度降低或升高，加大第一发电材料体120两端的温差，提升发电效率，如此设置，能够在保证发电效率的基础上，减少第一发电材料体120的使用量，降低制造成本，提升地热利用效率。此外，记忆金属体156能够变形自发转动，避免了额外驱动机构，简化了整体结构，进一步地降低了制造成本。

对于第一转动部152与第二转动部154的具体结构不做限制，下面举例说明。

请参阅图3，作为一种具体实施方式，第一转动部152包括架设于第一容置腔体130内壁的第一转动轴，第一转动轴相对于第一容置腔体130转动设置；第二转动部154包括架设于第一容置腔体130内壁的第二转动轴，第二转动轴相对于第一容置腔体130转动设置。具体地，在第一容置腔体130的内壁开设有对应地两组容置孔，每组容置孔包括两个容置孔，两组容置孔分别对应第一转动部152和第二转动部154。本实施例中，将第一转动部152和第二转动部154设置为可相对于第一容置腔体130转动，当记忆金属体156带动第一转动部152和第二转动部154转动时，可以减少记忆金属体156转动时受到的磨损。

以第一转动部152为例，在两个容置孔内可以分别安装轴承，第一转动轴架设于两个轴承内，能够产生相对转动，并减少对第一容置腔体130的机械损伤。当然，也可以直接将第一转动轴安装于容置孔中。另外，在第一转动轴的两端可以分别形成台阶，将两个台阶卡合于两个容置孔内，可以避免第一转动轴的滑脱。第二转动部154与第一转动部152的设置方式相同，在此不再赘述。

进一步地，为了保证记忆金属体156能够绕第一转动轴和第二转动轴转动，本实施例中，第一转动轴的表面和第二转动轴的表面均设有防滑花纹。如此设置，可以增加记忆金属体156与第一转动轴和第二转动轴之间的摩擦力，防止出现打滑现象，减少对记忆金属体156的磨损。可以理解的是，对于防滑花纹的具体形状不做限制。

此外，记忆金属体156的外侧表面也可以设有花纹或凸起，可以增加其带动导热液体140循环的效率，可以理解的是，对于花纹或凸起的具体形状不做限制，以尽可能地实现增加其带动导热液体140循环的效率的目的为佳。

作为另一种具体实施方式，第一转动部152包括固定于第一容置腔体130内壁的固定轴，以及套设于固定轴的转动轮，转动轮能够相对于固定轴发生转动。在转动轮的表面也可以设置防滑花纹，同样，能够实现第一转动部152的转动设置。第二转动部154与第一转动部152的设置方式相同，在此不再赘述。

为了增加记忆金属体156带动导热液体140的范围，作为一种具体实施方式，记忆金属体156为绕第一转动部152和第二转动部154设置的传送带结构，第一转动部152的中心线和第二转动部154的中心线均与第一容置腔体130的中心线相交。本实施例中，将记忆金属体156设为传动带结构，相对于丝状、杆状，增大了自身与导热液体140的接触面积，能够增加在转动过程中的带动量，提高带动效率，进而提升发电效率。同时，相对于厚板状，能够减小占用体积，以增加导热液体140的容置体积，还能够通过减重的方式降低转动的难度。此外，也增大了自身与第一转动部152和第二转动部154之间的接触面积，有利于第一转动部152和第二转动部154的随动性。

可以理解的是，以第一容置腔体130的横截面为圆形为例，记忆金属体156的延展宽度小于第一容置腔体130的径向尺寸。如果以第一容置腔体130的横截面为正方形为例，记忆金属体156的延展宽度小于第一容置腔体130的边长尺寸。如此设置，避免记忆金属体156在自发形变过程中与第一容置腔体130机械碰撞，避免阻碍记忆金属体156的转动过程。

第一转动部152的中心线和第二转动部154的中心线均与第一容置腔体130的中心线相交，可以理解为，设定第一容置腔体130中心线所在的平面为中心面，能够使第一容置腔体130形成两个对半结构，第一转动部152和第二转动部154均位于该中心面，使得第一转动部152和第二转动部154的长度为最长状态，从而使记忆金属体156的延展宽度更大。例如，第一容置腔体130的横截面为圆形，第一转动部152和第二转动部154均为转轴，则第一转动部152和轴线和第二转动部154的轴线均与第一容置腔体130的径向线重合。

请参阅图3，为了减少导热液体140在导热过程中与周围混凝土层或其他地面30以下材质层产生热交换，作为一种具体实施方式，第一外壳体110与第一容置腔体130之间设有保温层160，保温层160至少覆盖记忆金属体156的延伸长度范围。具体地，保温层160绕第一容置腔体130一圈设置，紧密连接于第一外壳体110的内壁和第一容置腔体130的外壁之间，防止热量从缝隙中散失。在减少电池原材料的基础上，保温层160至少需要覆盖记忆金属体156沿第一发电材料体120延伸方向上的长度范围，使得记忆金属体156所覆盖范围内的导热液体140减少与周围混凝土层或其他地面30以下材质层产生热交换。当然，为了获得更好的保温效果，可以适当地调整保温层160的覆盖范围。

进一步地，第一容置腔体130包括与第一发电材料体120衔接的腔体盖170，保温层160覆盖腔体盖170的延伸长度范围。可以理解的是，腔体盖170的延伸长度方向指的是，第一发电材料体120的延伸方向。具体地，腔体盖170为金属材质，当第一发电材料体120紧贴腔体盖170的顶部外壁设置时，可以在第一发电材料体120和腔体盖170上涂抹导热硅油，增加二者热传递效率。此外，保温层160覆盖腔体盖170的延伸长度范围，能够进一步地保证其保温效果。

进一步地，第一容置腔体130远离第一发电材料体120的一端超出保温层160设置，且第一外壳体110于远离第一发电材料体120的一端具有开口，以使第一容置腔体130的一端裸露。具体地，第一外壳体110处于安装状态时的下端与保温层160的下端平齐或大致平齐，第一容置腔体130超出第一外壳体110一定距离。本实施例中，第一容置腔体130处于安装状态时的下端裸露于周围混凝土层或其他地面30以下材质层中，能够使得导热液体140与周围混凝土层或其他地面30以下材质层进行热交换，将周围环境中的低温或高温传递至导热液体140内，提高或降低导热液体140的温度，增加第一发电材料体120两端的温差，提升发电效率。

请参阅图4至图7，作为本发明的另一实施例，温差电池200包括：第二外壳体210；第二发电材料体220，设于第二外壳体210内，为具有中空结构的第二容置腔体；以及同位素热源模块230，包括设于第二容置腔体内的热源本体231，以及与热源本体231连接的动力机构232，动力机构232与蓄电池300电连接，动力机构232用于驱动热源本体231沿第二容置腔体的延伸方向移动。

根据塞贝克效应，可以将带有温差电池200的桥梁墩柱预埋进混凝土中，使得温差电池200的两端分别设置在被测建筑物20温差最大的两处，实现最高的发电效率。可以理解的是，在实际应用中，温差电池200可以是单个电池，也可以是多个电池经过串联和/或并联组成。第二发电材料体220采用金属导体或半导体材料制成，由多个电池所形成的温差电池200，能够达到更高发电效率和更高输出功率。

由于温差电池200一般在使用环境中的长度较长，需要有足够强度的电池外壳来保证整个电池的整体性和完整性，又由于温差电池200一端设于地面30以下，另一端设于地面30以上，为了防止因电池自身导热问题导致出现第二发电材料体220两端的温差变小现象，本实施例中，第二外壳体210一般不使用金属等导热性较好的材料，可以使用导热性较差的塑料等材质替代。同时，考虑到温差电池200的用途及使用环境，第二外壳体210一般为全密封且防辐射的。

另外，还可以将温差电池200预埋进混凝土棒内，在安装时，将预埋有温差电池200的混凝土棒直接安装在被测建筑物20内部。为了避免钢筋影响温差电池200的导热性，应该使温差电池200远离钢筋的位置安装。

本实施例中，对于第二外壳体210和第二发电材料体220的形状不做限制，例如，第二外壳体210和第二发电材料体220可以是圆柱形、也可以是立方体等形状。可以理解的是，第二外壳体210和第二发电材料体220均具有一定的壁厚，二者之间一般为紧密连接。附图中二者之间存在缝隙，目的为使二者区分开。

第二发电材料体220为具有中空结构的第二容置腔体，由于温差电池200在安装状态中，一端设于地面30以下，另一端设于地面30以上，因此，第二发电材料体220也是一端设于地面30以下，另一端设于地面30以上，第二容置腔体则对应地为一端设于地面30以下，另一端设于地面30以上。因此，第二容置腔体的延伸方向可以理解为地面30以上至地面30以下之间的分布方向，换句话来说，第二发电材料体220感知最大温差的两端即为第二容置腔体的两端，两端之间的连线方向即为第二容置腔体的延伸方向。以温差电池200的安装状态进行说明，本实施例中所出现的“上端”或“下端”指的是第二容置腔体内壁的上端和下端，不再进行解释说明。

在第二容置腔体内设置了同位素热源模块230，同位素热源模块230能够增加第二发电材料体220两端的温差，以地热利用为主，以同位素热源利用为辅，增加了温差电池200对环境变化的适应性，并提高了发电效率和发电能力，当第二发电材料体220两端的温度相近时，由于同位素热源模块230的存在，保证了温差电池200具有一定的发电能力。

同时，单独的同位素热源电池辐射较大，影响环境保护，而本实施例中，温差电池200综合利用地热差发电和同位素热源发电，能够降低电池的辐射性，有利于环境保护。

由于季节变化或异常温度变化，会导致第二发电材料体220两端的温差发生逆转，因此，本实施例中，同位素热源模块230包括热源本体231和动力机构232，动力机构232可以驱动热源本体231沿第二容置腔体的延伸方向移动，使同位素热源模块230始终处于温度较高的一侧。当第二发电材料体220的上端温度高，下端温度低时，同位素热源模块230处于上端位置；当第二发电材料体220的上端温度低，下端温度高时，同位素热源模块230处于下端位置。例如，在夏天时，处于地面30以上一端，在冬天时，处于地面30以下一端，提高两端的温度差，实现提高发电效率的效果。

可以理解的是，动力机构232由控制系统控制启停，控制系统可以采用蓄电池300实现供电，控制系统可以利用比较器、门逻辑电路等现有技术判断周围环境是否处于应该移动同位素热源模块230的状态。当控制系统判断同位素热源模块230需要移动时，则动力机构232驱动热源本体231移动，当控制系统判断同位素热源模块230不需要移动时，则动力机构232保持待机状态，并且，不同的移动方向对应不同的判断信号。

假设，只有当季节变化时，才移动同位素热源模块230，同一季节内由于异常天气造成的温差逆转(发电电极变换)不予考虑。此时，控制系统可以利用比较器、门逻辑电路等现有技术，根据设定发电量的大小及电极变换规律，判断是否处于季节变换阶段，当然，也可以采用温度传感器来检测温度变化，例如，判断标准可以是地上一端的环境最低值高于地下一端的环境温度，或者，地上一端的环境最高值低于地下一端的环境温度。当控制系统判定季节变化时，动力机构232驱动热源本体231向温度较高的一侧移动。

本实施例提供的温差电池200至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实施例提供的温差电池200中，在设置第二发电材料体220的同时，还设置了同位素热源模块230，综合利用了地热差发电和同位素热源发电，能够提高电池对周围环境变化的适应性，提高发电效率；同时，相对于单独的同位素热源电池，本实施例提供的温差电池200辐射性很小，有利于环境保护，通过动力机构232可以驱动热源本体231移动，在温差出现调转的环境中，能够提高对环境温差的利用率。

请参阅图6和图7，为了使热源本体231移动至上端或下端时自动停止，作为一种具体实施方式，同位素热源模块230还包括设于热源本体231的限位件233，动力机构232包括设于热源本体231的动力触头234，动力触头234与限位件233接触设置，限位件233与动力机构232、蓄电池300之间形成回路240，当动力触头234与限位件233之间改变相对位置时，控制回路的通断。本实施例中，动力触头234为动力机构232的电连接触点。动力触头234与限位件233接触，通过改变动力触头234相对于限位件233的位置，可以使回路240处于通路状态或断路状态。

进一步地，请参阅图6和图7，限位件233包括依次衔接的第一导电段235、中间绝缘段236和第二导电段237，第一导电段235和第二导电段237通过双掷开关238分别与蓄电池300电连接；当动力触头234接触于第一导电段235时，动力机构232、第一导电段235和蓄电池300形成第一回路242；当动力触头234接触于第二导电段237时，动力机构232、第二导电段237和蓄电池300形成第二回路244；当动力触头234接触于中间绝缘段236时，第一回路242或第二回路244断开；其中，双掷开关238控制第一回路242或第二回路244的导通。本实施例中，第一导电段235和第二导电段237可以为金属材质，中间绝缘段236可以为塑料材质。双掷开关238具体可以为单刀双掷开关，电连接至上述控制系统中，通过控制系统的控制，可以置于第一回路242或第二回路244中，使得第一回路242或第二回路244导通。

具体地，如图6所示，假设热源本体231先位于下端，当需要移动至上端时，动力触头234与第二导电段237接触，双掷开关238置于第二回路244中，动力机构232带动热源本体231、限位件233和动力触头234上移；当三者移动至上端时，限位件233停止移动，热源本体231和动力触头234继续移动至中间绝缘段236，第二回路244断开，此时，可以依靠惯性使动力触头234继续移动至第一导电段235，或者利用电容器使动力触头234继续移动至第一导电段235。此时，双掷开关238还置于第二回路244中，因此，第一回路242处于断路状态，热源本体231静止。

如图7所示，当需要移动至下端时，动力触头234与第一导电段235接触，双掷开关238置于第一回路242中，动力机构232带动热源本体231、限位件233和动力触头234下移；当三者移动至下端时，限位件233停止移动，热源本体231和动力触头234继续移动至中间绝缘段236，第一回路242断开，此时，可以依靠惯性使动力触头234继续移动至第二导电段237，或者利用电容器使动力触头234继续移动至第二导电段237。此时，双掷开关238还置于第一回路242中，因此，第二回路244处于断路状态，热源本体231静止。

更进一步地，第一导电段235和第二导电段237分别伸出热源本体231设置，动力机构232并联有电容器，当第一导电段235或第二导电段237抵压至第二容置腔体内壁，且动力触头234接触于中间绝缘段236导致第一回路242或第二回路244断开时，动力机构232能够带动热源本体231和动力触头234继续移动至接触第二导电段237或第一导电段235。如此设置，能够使得第一回路242和第二回路244的切换时间更短，连贯性更好。当然，动力机构232还可以是其他可以短时提供动力的其他机构，或者电连接其他短时提供动力的器件。

本实施例中，动力机构232并联有电容器，当由于第一导电段235抵压至第二容置腔体的上端，导致第一回路242断开时，或者，由于第二导电段237抵压至第二容置腔体的下端，导致第二回路244断开时，蓄电池300不再继续供电，则利用电容器使动力机构232继续带动热源本体231和动力触头234继续移动，即，动力触头234从中间绝缘段236继续移动至与第一导电段235完全接触，或者，动力触头234从中间绝缘段236继续移动至与第二导电段237完全接触，如此可以使第一回路242和第二回路244的通断更加连贯，即，当第一回路242断开时，利用电容器，使回路240处于第二回路244的连接状态，只需控制蓄电池300供电即可；当第二回路244断开时，利用电容器，使回路240处于第一回路242的连接状态，只需控制蓄电池300供电即可。

由于电容器的电容量有限，中间绝缘段236的延伸长度远小于第一导电段235和第二导电段237的延伸长度。

本实施例中，对于热源本体231能够带动动力触头234相对于限位件233移动的结构方式不做限制，只要限位件233抵压至上端或下端时，热源本体231和动力触头234能够相对于限位件233产生相对位移即可。当限位件233和热源本体231发生相对位移时，限位件233不会脱离热源本体231。例如，在热源本体231设有上下开口的容纳腔，第一导电段235从上开口伸出，第二导电段237从下开口伸出，限位件233限位于容纳腔中，能够相对于容纳腔产生相对位移。

需要说明的是，第一导电段235和第二导电段237分别伸出热源本体231设置，可以理解为，从视觉上观察，第一导电段235和第二导电段237在延伸方向上分别超出热源本体231。

为了使热源本体231和限位件233在移动过程中可靠性更好，防止自由滑动，可以采用以下结构方式实现。

作为一种具体实施方式，如图8所示，在限位件233设有卡槽272，在热源本体231设有配合于卡槽272内的弹性件274，当限位件233没有抵压到第二容置腔体的内壁时，弹性件274位于卡槽272内，热源本体231带动限位件233同步移动；当限位件233抵压到第二容置腔体的内壁时，限位件233不再移动，热源本体231带动弹性件274脱离卡槽272，热源本体231和动力触头234继续从中间绝缘段236移动至第一导电段235或第二导电段237。弹性件274可以是弹性垫块、弹簧等具有复位能力的结构件，也可以是弹簧和弹珠的组合结构。

作为另一种具体实施方式，在热源本体231的容纳腔内上下两端均设有磁体，两个磁体能够分别利用磁力将铁质的第一导电段235和铁质的第二导电段237保持相对稳定的状态。或者，在第一导电段235和第二导电段237上分别设置铁块(此时，第一导电段235和第二导电段237为非铁材质)，在容纳腔的上端或下端设置一磁体，当第一导电段235和第二导电段237分别邻近该磁体位置时，能够利用磁力保持相对稳定的状态。

为了避免限位件233在触碰第二容置腔体时损伤第二发电材料体220，作为一种具体实施方式，第二容置腔体内沿延伸方向的两端分别设有挡板250，两个挡板250分别用于限制限位件233两端的移动。具体地，在第二容置腔体内的上端和下端分别设有挡板250，挡板250可以避免限位件233直接触碰第二容置腔体，减少对第二发电材料体220的机械损伤，增加温差电池200的使用寿命。当限位件233上移或下移至抵压对应的挡板250时，限位件233不再移动，热源本体231可以相对于限位件233继续移动一段距离。限位件233具体是第一导电段235会抵压上端的挡板250，第二导电段237会抵压下端的挡板250。

对于动力机构232的具体结构并不限制，下面举例说明。

本实施例中，动力机构232可以包括固定于第二容置腔体内壁的动力源，以及由动力源驱动的传动件，传动件与热源本体231连接。具体地，动力源与限位件233、控制系统和蓄电池300形成上述回路，动力源一般采用电机，固定于第二容置腔体内壁的上端或下端，动力触头234为动力源的电连接触点。动力源驱动传动件运动，进而使传动件带动热源本体231、限位件233及动力触头234同步移动。此外，动力机构232也可以直接固定于热源本体231，动力机构232为转子类结构，能够沿导向件260往复运动，使得动力机构232和热源本体231一同沿导向件260往复运动。对于动力机构232如何与热源本体231配合以实现热源本体231的移动，在此不做限制，只要能够实现热源本体231的往复运动即可。

作为一种具体实施方式，传动件包括邻近上端设置的主动链轮、邻近下端设置的从动链轮，以及绕主动链轮和从动链轮设置的传送链条。具体地，热源本体231固定连接于传送链条，动力源驱动主动链轮旋转，主动链轮带动传送链条转动，通过动力源顺时针驱动主动链轮或逆时针驱动主动链轮，可以实现传送链条相反方向的转动，进而使热源本体231从下端移动至上端，或从上端移动至下端。当然，主动链轮、从动链轮和传动链条还可以分别用主动辊轮、从动辊轮和传送带替换，同样可以实现带动热源本体231移动的效果。

作为另一种具体实施方式，传动件包括由动力源驱动的螺杆，以及螺纹套设于螺杆的螺母套，螺母套与热源本体231固定连接。具体地，螺杆的延伸方向平行于第二容置腔体的延伸方向，如果动力源设置于上端，则螺杆一端与动力源连接，另一端邻近下端设置或转动连接于下端，或者，如果动力源设置于下端，则螺杆一端与动力源连接，另一端邻近上端设置或转动连接于上端。通过动力源顺时针驱动螺杆旋转或逆时针驱动螺杆旋转，可以使螺母套沿螺杆做相反方向的移动，进而使热源本体231从下端移动至上端，或从上端移动至下端。

当然，传动件还可以是其他结构形式的，在此不再列举。

为了使热源本体231移动更平稳，作为一种具体实施方式，同位素热源模块230还包括连接于第二容置腔体两端之间的导向件260，热源本体231套设于导向件260，或滑动设于导向件260。具体地，导向件260两端分别连接于第二容置腔体内壁的上端和下端。导向件260可以为导向杆，热源本体231套设于导向杆，在热源本体231的移动过程中，导向杆起到导向的作用，减少热源本体231在移动过程中的晃动。导向件260也可以为具有导向槽的导向板，热源本体231具有与导向槽配合的导向凸起，或者，导向件260为具有导向凸起的导向板，热源本体231具有与导向凸起配合的导向槽，在热源本体231的移动过程中，导向板起到导向的作用，减少热源本体231在移动过程中的晃动。

进一步地，为了使热源本体231能够在停止时，稳定并保持在当前状态，同位素热源模块230还包括用于锁紧热源本体231的锁紧件。锁紧件可以是由动力源或并行的驱动源驱动的夹爪，夹爪设置在热源本体231上，夹爪可以使热源本体231夹紧在传动件或导向件260上。或者，锁紧件还可以是由动力源或并行的驱动源驱动的卡块，卡块设置在热源本体231上，在传动件或导向件260上开设有凹槽，卡块可以配合于凹槽内，进而使热源本体231可以卡紧在当前状态。当然，锁紧件还可以是其他结构形式的，在此不再列举。

请参阅图9和图10，为了防止蓄电池300电力损耗，作为本发明实施例的一个具体实施方式，蓄电池300与温差电池(100/200)之间电连接有充电保护模块700，用于感知电流大小、方向及输出电力。如果蓄电池300不处于为温差电池(100/200)中的构件提供电力的情况下，则温差电池(100/200)的输出电压高于蓄电池300的输入电压时，才允许温差电池(100/200)和蓄电池300电连接，进而使温差电池(100/200)为蓄电池300充电，防止电压从蓄电池300中逆流至温差电池(100/200)中，避免出现蓄电池300电力损耗现象。一般地，蓄电池300的输入电压必须低于温差电池(100/200)的最高输出电压。

充电保护模块700可以感知电流大小和方向，以导通或断开与温差电池(100/200)之间的电路状态，例如，使用比较器和继电器等器件，检测电流大小和方向，并按照设定要求改变电路状态。充电保护模块700还可以输出电力，例如，使用变换器、逆变器等器件，将电压稳定输出，此时，可以为温差电池(100/200)内部的构件进行供电，例如，为动力机构232供电。

进一步地，蓄电池300与温差电池(100/200)之间还设有与充电保护模块700电连接的电极反转模块800，用于调整充电方向。由于季节变化，第一发电材料体120或第二发电材料体220两端的温差会发生倒转，造成充电电极反转，为了使得温差电池(100/200)能够及时地将电力输出给蓄电池300，本实施例中，还设有电极反转模块800，及时地调整充电方向，确保温差电池(100/200)能够正常充电。

例如，如图10所示，电极反转模块800可以利用由温差电池(100/200)提供电力驱动或由蓄电池300提供电力驱动的电刷810，在发电端正极182、充电端正极310、发电端负极184、充电端负极320形成的多个触点之间进行旋转，当充电电极反转时，即，当充电电流改变方向时，将电刷810沿顺时针旋转90度，即可正常充电。此外，电极反转模块800也可以使用反向器、整流器或同等功效的电磁电路系统进行充电方向的调整。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.建筑物检测系统，其特征在于，包括：

温差电池，预埋于被测建筑物内；

蓄电池，与所述温差电池电连接，预埋于所述被测建筑物内；

检测装置，与所述蓄电池电连接，预埋于所述被测建筑物内；以及

信号发射与接收装置，与所述检测装置电连接。

2.如权利要求1所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述温差电池包括：

第一外壳体；

第一发电材料体，设于所述第一外壳体内；

第一容置腔体，至少部分地设于所述第一外壳体内，衔接于所述第一发电材料体，所述第一发电材料体伸入所述第一容置腔体内或紧挨所述第一容置腔体外壁；

导热液体，设于所述第一容置腔体内；以及

传递机构，包括设于所述第一容置腔体内的第一转动部和第二转动部，以及绕所述第一转动部和所述第二转动部设置的记忆金属体，所述第一转动部和所述第二转动部沿所述第一发电材料体的延伸方向间隔设置。

3.如权利要求2所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述第一外壳体与所述第一容置腔体之间设有保温层，所述保温层至少覆盖所述记忆金属体的延伸长度范围。

4.如权利要求3所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述第一容置腔体远离所述第一发电材料体的一端超出所述保温层设置，且所述第一外壳体于远离所述第一发电材料体的一端具有开口，以使所述第一容置腔体的一端裸露。

5.如权利要求1所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述温差电池包括：

第二外壳体；

第二发电材料体，设于所述第二外壳体内，为具有中空结构的第二容置腔体；以及

同位素热源模块，包括设于所述第二容置腔体内的热源本体，以及与所述热源本体连接的动力机构，所述动力机构与所述蓄电池电连接，所述动力机构用于驱动所述热源本体沿所述第二容置腔体的延伸方向移动。

6.如权利要求5所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述同位素热源模块还包括设于所述热源本体的限位件，所述动力机构包括设于所述热源本体的动力触头，所述动力触头与所述限位件接触设置，所述限位件与所述动力机构、所述蓄电池之间形成回路，当所述动力触头与所述限位件之间改变相对位置时，控制所述回路的通断。

7.如权利要求6所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述限位件包括依次衔接的第一导电段、中间绝缘段和第二导电段，所述第一导电段和所述第二导电段通过双掷开关分别与所述蓄电池电连接；

当所述动力触头接触于所述第一导电段时，所述动力机构、所述第一导电段和所述蓄电池形成第一回路；当所述动力触头接触于所述第二导电段时，所述动力机构、所述第二导电段和所述蓄电池形成第二回路；当所述动力触头接触于所述中间绝缘段时，所述第一回路或所述第二回路断开；其中，所述双掷开关控制所述第一回路或所述第二回路的导通。

8.如权利要求7所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述第一导电段和所述第二导电段分别伸出所述热源本体设置，所述动力机构并联有电容器，当所述第一导电段或所述第二导电段抵压至所述第二容置腔体内壁，且所述动力触头接触于所述中间绝缘段导致所述第一回路或所述第二回路断开时，所述动力机构能够带动所述热源本体和所述动力触头继续移动至接触所述第二导电段或所述第一导电段。

9.如权利要求1所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述蓄电池与所述温差电池之间电连接有充电保护模块，用于感知电流大小、方向及输出电力。

10.如权利要求9所述的建筑物检测系统，其特征在于，所述蓄电池与所述温差电池之间还设有与所述充电保护模块电连接的电极反转模块，用于调整充电方向。

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