這個申請要求2015年12月2日提交的美國臨時專利申請No.62/261,866的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合在此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(“SHM”)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

SHM涉及對工程結(jié)構(gòu)實(shí)施損傷檢測和特性描述策略的過程。這種損傷可包括材料和/或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的幾何特性的改變，以及邊界條件和系統(tǒng)連續(xù)性的改變，這些都會負(fù)面地影響該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的性能。監(jiān)測過程可包括，利用傳感器陣列的周期性采樣獲得的動態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)來觀察系統(tǒng)隨時間的變化、從這些測量數(shù)據(jù)中對于損傷敏感特征的提取、以及對這些特征的統(tǒng)計學(xué)分析以確定當(dāng)前的系統(tǒng)健康的狀態(tài)。

當(dāng)前，SHM系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)獲取裝置和諸如計算機(jī)的至少一個處理裝置，該至少一個處理裝置與數(shù)據(jù)獲取裝置分離。這些數(shù)據(jù)獲取裝置通常被安放于需要被監(jiān)測的結(jié)構(gòu)上或者安裝于需要被監(jiān)測的結(jié)構(gòu)附近。在被動模式的SHM系統(tǒng)中，這些數(shù)據(jù)獲取裝置包括持續(xù)地或周期性地聽取變化的現(xiàn)場傳感器。然而，在主動模式的SHM系統(tǒng)中，這些數(shù)據(jù)獲取裝置不僅包括現(xiàn)場傳感器，還包括促動器。促動器利用波形產(chǎn)生器和功率放大器來產(chǎn)生激勵信號，并將激勵信號發(fā)送至該結(jié)構(gòu)，其中的現(xiàn)場傳感器聽取激勵信號并發(fā)送回用于測量的傳感器信號。當(dāng)結(jié)構(gòu)正常時，傳感器信號被用作基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)有缺陷或改變時，傳感器信號會與該基準(zhǔn)數(shù)據(jù)不同。這些數(shù)據(jù)獲取裝置將促動器和/或傳感器整合在內(nèi)，或者外部地連接它們。然而，這些數(shù)據(jù)獲取裝置無法獨(dú)立確定結(jié)構(gòu)變化和結(jié)構(gòu)損傷。主動模式的SHM系統(tǒng)依賴分離的處理裝置來進(jìn)行相關(guān)分析，并確定所述結(jié)構(gòu)是否有什么改變，缺陷或損傷。為達(dá)到這個目的，數(shù)據(jù)獲取裝置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將原始傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚硌b置，或者在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸之前對原始傳感器數(shù)據(jù)通過一些濾波或數(shù)據(jù)壓縮方式進(jìn)行預(yù)處理。接著，處理裝置基于從數(shù)據(jù)獲取裝置接收到的原始的或預(yù)處理后的傳感器數(shù)據(jù)，確定結(jié)構(gòu)改變或損傷。然而，網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性就成為該系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。任何網(wǎng)絡(luò)小事故或是故障都會擾亂對結(jié)構(gòu)的監(jiān)測。由于所有的傳感器數(shù)據(jù)，不管其是原始格式還是經(jīng)預(yù)處理后的格式，都需要被傳輸?shù)教幚硌b置進(jìn)行分析，因此對網(wǎng)絡(luò)帶寬和處理裝置的處理能力的要求都隨著數(shù)據(jù)獲取裝置的數(shù)量的增加而急劇增長。這導(dǎo)致SHM系統(tǒng)難以成規(guī)模。另外，對于非常大的結(jié)構(gòu)來說，需要大量的這樣的SHM裝置。當(dāng)各個智能SHM裝置將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到處理裝置進(jìn)行分析時，處理裝置將必須進(jìn)行沉重的數(shù)據(jù)處理，并且處理裝置需要非常長的時間來找到結(jié)果。在對時間緊急的情況下，某些關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)損傷可能未被及時檢測到。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了具有內(nèi)置智能的智能SHM裝置。該裝置能夠獨(dú)立檢測事件，處理傳感器數(shù)據(jù)，提取特征，執(zhí)行分析算法，以及確定結(jié)構(gòu)改變和損傷。這樣的事件包括，但不限于，碰撞、壓力、應(yīng)力、負(fù)載變化、振動、加速、減速、溫度變化、運(yùn)動、光、濕度變化等?？蓮膫鞲衅鲾?shù)據(jù)中提取的特征包括但不限于，頻率、能量、波形包絡(luò)、峰值點(diǎn)以及過零點(diǎn)。能夠由智能SHM裝置確定的結(jié)構(gòu)改變和損傷包括但不限于，開裂、分層、變形、腐蝕、侵蝕、滲漏、螺栓松動、移位、彎曲等。

本發(fā)明的一個實(shí)施例中，多個智能SHM裝置通過網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程管理控制臺。該控制臺可以是計算機(jī)或配置有必要軟件的移動計算裝置。遠(yuǎn)程管理控制臺對這些智能SHM裝置提供集中管理，包括但不限于：基準(zhǔn)調(diào)整、數(shù)據(jù)獲取建立、閾值調(diào)整、去除數(shù)據(jù)、時鐘同步、用戶管理。遠(yuǎn)程管理控制臺也系統(tǒng)地從這些裝置下載有用的分析結(jié)果或數(shù)據(jù)，并協(xié)調(diào)這些智能SHM裝置的協(xié)作和運(yùn)行。

本發(fā)明將數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)處理整合到單個智能裝置，這樣大大簡化了電氣化布線需求，減少了總體占用空間，提高了SHM系統(tǒng)的可靠性。結(jié)構(gòu)處于健康情況時的關(guān)于結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)信息在SHM裝置被本地存儲。預(yù)定閾值也在SHM裝置中被本地存儲?；鶞?zhǔn)信息用于確定結(jié)構(gòu)缺陷是否超出了安全運(yùn)行邊界。結(jié)構(gòu)改變和損傷的檢測直接由SHM裝置進(jìn)行。這種設(shè)計允許即時事件檢測，在必須盡快進(jìn)行決定的時間緊迫的情況下尤為有用。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)改變和損傷的檢測被本地化進(jìn)行，因此即使在網(wǎng)絡(luò)無法使用的情況下，智能SHM裝置也能持續(xù)監(jiān)測結(jié)構(gòu)以檢測損傷。

智能SHM裝置不需要通過網(wǎng)絡(luò)將所有傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程管理控制臺以進(jìn)行處理。僅在被要求或安排的時候，傳感器數(shù)據(jù)、被提取的特征以及結(jié)構(gòu)改變和損傷的結(jié)果才被傳輸?shù)竭h(yuǎn)程管理控制臺。這大大降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的負(fù)擔(dān)。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在網(wǎng)絡(luò)不通期間，傳感器數(shù)據(jù)和分析結(jié)果被存儲在智能SHM裝置的存儲模塊中，并在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時通過網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送。這樣大幅地提升了整個系統(tǒng)的可靠性。

在設(shè)備級分配繁重的處理的能力顯著地改進(jìn)了系統(tǒng)可擴(kuò)展性。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，多個智能SHM裝置被配置為監(jiān)測大型結(jié)構(gòu)。多個智能SHM裝置的并行處理的能力對于監(jiān)測大型結(jié)構(gòu)提供了最快的響應(yīng)速度。同樣的，多個智能SHM裝置可用于監(jiān)測非常重要的結(jié)構(gòu)，通過冗余設(shè)計顯著的增加了系統(tǒng)的可靠性。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，智能SHM裝置提供節(jié)省電力的睡眠模式，尤其是當(dāng)裝置由電池供電時。當(dāng)處于睡眠模式時，智能SHM裝置的處理單元，促動單元，以及通信單元進(jìn)入睡眠模式，保留一個或僅僅一些低功耗的傳感器處于監(jiān)控模式。低功耗的傳感器消耗非常少的電力以保存能量。當(dāng)事件被檢測到時，整個裝置被喚醒并開始處理事件。

本發(fā)明的一個該實(shí)施例中，智能SHM裝置由電池電力運(yùn)行。這在當(dāng)外部電源無法方便獲取時非常有用。本發(fā)明的另一實(shí)施例中，智能SHM裝置由來自結(jié)構(gòu)上或結(jié)構(gòu)附近的電源的AC或DC電力供電。

本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該裝置利用諸如螺絲，環(huán)氧樹脂，金屬帶，夾具，以及焊接的固定裝置，被永久性地安放于要監(jiān)測的結(jié)構(gòu)上或附近。

本發(fā)明的一個實(shí)施例中，裝置具有自我診斷能力和傳感診斷能力。

附圖說明

在說明書的總結(jié)中，被視為本發(fā)明的主題被特別指出并明確地在權(quán)利要求書中被聲明。本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)通過配合附圖的下列具體描述將會明確。

圖1是依照本發(fā)明的實(shí)施例的智能SHM裝置的框圖。

圖2A和圖2B是依照本發(fā)明的實(shí)施例的促動單元的框圖。

圖3A-3D是依照本發(fā)明的實(shí)施例的傳感器單元的框圖。

圖4是依照本發(fā)明的實(shí)施例的智能SHM裝置的硬件組件的框圖。

圖5顯示了多個智能SHM裝置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程管理控制臺連接并由該遠(yuǎn)程管理控制臺管理的場景。

具體實(shí)施方式：

圖1示出依照本發(fā)明的一個實(shí)施例的智能SHM裝置的框圖。如圖所示，智能SHM裝置100包括促動單元101、傳感器單元102、處理單元103、存儲單元104、以及通信單元105。

促動單元101和傳感器單元102可分別包括壓電式促動器和傳感器或者電磁超聲傳感器(EMAT)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，促動單元101和傳感器單元102被安裝于智能SHM裝置100內(nèi)部。在運(yùn)行過程中，促動單元101使激勵信號穿過結(jié)構(gòu)，并且傳感器單元102接收結(jié)構(gòu)對于該激勵信號的響應(yīng)。或者，促動單元101和/或傳感器單元102可經(jīng)由連接器和/或纜線被外部連接于智能SHM裝置100。在這樣的配置中，當(dāng)受空間限制難以適合整個智能SHM裝置時，促動單元101和傳感器單元102，或許多這些單元，可容易地被布置在結(jié)構(gòu)的特定位置。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，傳感器單元102可包括具有不同傳感能力的多個傳感器，例如加速計，應(yīng)變計傳感器，動作傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器，壓力傳感器，陀螺儀傳感器，力傳感器，光傳感器，聲傳感器，生物傳感器，近距離傳感器，電流傳感器，磁傳感器，聲敏傳感器，超聲傳感器，以及GPS傳感器等。

圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的促動單元的框圖。如圖所示，促動單元200包括波形產(chǎn)生器201，低通濾波器202，前置放大器203和功率放大器204。波形產(chǎn)生器201產(chǎn)生診斷波形。接著，低通濾波器202將高頻噪聲從波形中去除。之后，前置放大器203將波形放大到更高等級。最后，功率放大器204基于之前處理的波形而產(chǎn)生高功率波形，并將該高功率波形發(fā)送至被監(jiān)測的結(jié)構(gòu)。

圖2B是與圖2A中示出的觸動單元設(shè)計不同的促動單元的框圖。促動單元210包括波形產(chǎn)生器211，低通濾波器212，前置放大器213，功率放大器214和多路器215。多路器215可將促動信號切換至多個換能器。

圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的傳感器單元的框圖。如圖所示，傳感器單元300包括模擬傳感器301，一個或多個具有濾波器的放大器303，抗混濾波器304以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)305。模擬傳感器301可以是壓電傳感器，EMAT傳感器，加速計，應(yīng)變計，溫度傳感器，濕度傳感器，聲音傳感器，壓力傳感器等。一個或多個具有濾波器的放大器303將傳感器信號放大，并從傳感器信號中去除低頻和高頻噪聲?？够鞛V波器304在對傳感器信號進(jìn)行數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器305前面，減少高頻噪音。

圖3B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的傳感器單元的框圖。如圖所示，傳感器單元310包括模擬傳感器311，一個或多個多路器312，一個或多個具有濾波器的放大器313，抗混濾波器314和模數(shù)傳感器(A/D)315。模擬傳感器311可以是壓電傳感器，EMAT傳感器，加速計，應(yīng)變計，溫度傳感器，濕度傳感器，陀螺儀等。一個或多個多路器312可在多個模擬傳感器之間進(jìn)行切換，由此多個傳感器能夠共享多路器之后的同一電路，從而減小尺寸和成本。一個或多個具有濾波器的放大器313放大傳感器信號，并將低頻和高頻噪聲從信號中去除?？够鞛V波器314在對傳感器信號進(jìn)行數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器315的前面，減少高頻噪聲。

圖3C是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的傳感器單元。如圖所示，傳感器單元320包括多個模擬傳感器321，多個具有濾波器的放大器323，多個抗混濾波器324，和多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)325。這樣的設(shè)置允許智能SHM裝置對于多個傳感器進(jìn)行并行的數(shù)據(jù)獲取。

圖3D是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的傳感器單元的框圖。如圖所示，傳感器單元330包括一個或多個數(shù)字傳感器331，例如加速計，應(yīng)變計，溫度傳感器，濕度傳感器，GPS，陀螺儀，氣壓計等。數(shù)字傳感器331可經(jīng)由諸如I2C,SPI,USB或串行總線的數(shù)字接口，與諸如圖1中的處理單元連接。

需要注意的是，通過組合和/或重新布置上述所有或部分實(shí)施例和/或他們的組件，可得到促動單元和/或傳感器單元的各種不同的設(shè)計。例如，多個模擬傳感器301，具有濾波器的放大器303和數(shù)字傳感器331可組合于一個傳感器單元中。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的智能SHM裝置的硬件組件的框圖。如圖所示，智能SHM裝置400的處理單元401包括現(xiàn)場可編程門陣列(“FPGA”)403和CPU 402。FPGA 403對傳感器單元404提供電子邏輯接口。CPU 402也可以在不使用FPGA 403的情況下直接與某些傳感器單元406通過數(shù)字接口對接。如圖4所示，傳感器單元406以及類似的傳感器單元404可以是加速計，應(yīng)變計傳感器，運(yùn)動傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器，壓力傳感器，陀螺儀傳感器，力傳感器，光傳感器，聲傳感器，生物傳感器，近距離傳感器，電流傳感器，磁性傳感器，聲敏傳感器，超聲傳感器，GPS傳感器，或者上述任意的組合。

處理單元401基于預(yù)先確定的計劃表、用戶指令或由傳感器單元404或傳感器單元406監(jiān)測到的事件，控制促動單元405發(fā)送激勵信號。有許多實(shí)施處理單元401的方式。在一個實(shí)施例中，處理單元401通過將新數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)概況進(jìn)行比較來檢測結(jié)構(gòu)改變?；鶞?zhǔn)概況可以在智能SHM裝置400被安裝到結(jié)構(gòu)之后，或者結(jié)構(gòu)的維護(hù)剛結(jié)束之后被創(chuàng)建。當(dāng)改變超過預(yù)定閾值時，處理單元401確定結(jié)構(gòu)的改變或損傷已經(jīng)發(fā)生，可以發(fā)出聲音警報，并向遠(yuǎn)程管理控制臺發(fā)送警報消息。

在另一實(shí)施例中，處理單元401基于預(yù)先建立的結(jié)構(gòu)模型來計算結(jié)構(gòu)改變。當(dāng)改變超出預(yù)定閾值時，處理單元401確定結(jié)構(gòu)的改變或損傷已經(jīng)發(fā)生，可產(chǎn)生聲音警報，并發(fā)送警報消息至遠(yuǎn)程管理控制臺。例如，建立用于區(qū)分未受損傷和受損傷結(jié)構(gòu)之間的特征的統(tǒng)計模型。統(tǒng)計模型發(fā)展與算法的實(shí)施相關(guān)，以對結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài)進(jìn)行量化。

在又一實(shí)施例中，處理單元401可通過使用提取的特征數(shù)據(jù)來估計結(jié)構(gòu)改變和損傷。由于特征數(shù)據(jù)的大小遠(yuǎn)小于傳感器數(shù)據(jù)，因此僅要求小部分帶寬，計算機(jī)能力和存儲空間。這顯著地改進(jìn)了智能SHM裝置的響應(yīng)時間。特征數(shù)據(jù)包括但不限于以下：(1)波形各周期的峰值；(2)波形各周期的最大值和最小值；(3)來自原始數(shù)據(jù)的下采樣數(shù)據(jù)；(4)在給定窗口中的波形的峰值。例如，總體波形具有6000個數(shù)據(jù)點(diǎn)，而僅對窗口[500，2000]中的數(shù)據(jù)點(diǎn)感興趣。

在一個實(shí)施例中，例如機(jī)器學(xué)習(xí)算法的適應(yīng)方法可用于基于結(jié)構(gòu)狀況來自適應(yīng)地調(diào)整計劃表。例如，當(dāng)結(jié)構(gòu)變化達(dá)到臨界故障閾值時，可自動安排更加頻繁的掃描。

智能SHM裝置400的存儲單元408可包括諸如RAM409的非永久性存儲器和/或諸如閃存410的永久性存儲器。閃存410(或其他類型的非揮發(fā)性存儲器)保存裝置配置，基準(zhǔn)概況，歷史數(shù)據(jù)，以及經(jīng)常性數(shù)據(jù)處理、分析、數(shù)據(jù)傳輸、處理管理、硬件管理的各種任務(wù)的軟件程序等。歷史數(shù)據(jù)包括傳感器數(shù)據(jù)，提取的特征和事件，檢測到的結(jié)構(gòu)改變和損傷。在一個實(shí)施例中，閃存410維護(hù)了存儲基準(zhǔn)概況、歷史數(shù)據(jù)和新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫具有預(yù)定的尺寸限制，并且當(dāng)數(shù)據(jù)庫變滿時，最早的數(shù)據(jù)將首先被擦除以便騰出空間給新數(shù)據(jù)。另，這些存儲的數(shù)據(jù)可從遠(yuǎn)程管理控制臺被獲取。遠(yuǎn)程管理控制臺會在后面詳細(xì)介紹。

智能SHM裝置400的通信單元407提供對其他裝置的連接。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，包括了以太網(wǎng)端口。在其他實(shí)施例中，可采用其他通信接口，包括但不限于Wi-Fi，蜂窩網(wǎng)絡(luò)，Zigbee，Zwave，CAN總線，I2C，SPI，RS485，RS232，以及USB等。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，智能SHM裝置具有連接到外部監(jiān)控器的HDMI顯示接口，以及連接到鍵盤和鼠標(biāo)USB端口。這提供了本地用戶接口。進(jìn)一步的，智能SHM裝置可攜帶LED燈、LCD屏、鍵盤、和/或警報器。用戶可在安裝過程中利用鍵盤來配置智能SHM裝置，包括LED燈、LCD屏、和/或警報器。在運(yùn)行過程中，LED燈、LCD屏、和/或警報器可提示狀態(tài)并在臨界情況被檢測到時發(fā)送警報通知。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，智能SHM裝置400提供節(jié)省電力的睡眠模式，尤其是當(dāng)該裝置由電池電力運(yùn)行時。當(dāng)處于睡眠模式時，智能SHM裝置的處理單元、促動單元、存儲單元以及通信單元進(jìn)入睡眠，保留一個或僅僅幾個傳感器處于監(jiān)測模式。傳感器消耗很少的電量以節(jié)約能源。當(dāng)一個事件被檢測到時，該裝置被喚醒并開始處理該事件。

舉例來說，當(dāng)智能SHM裝置進(jìn)入睡眠模式時，處理單元401、促動單元405、存儲單元408以及通信單元407都進(jìn)入睡眠模式。僅一個或多個傳感器(例如，壓電傳感器)和低功率電路411仍然運(yùn)行著用于檢測某個事件。在一個情況下，結(jié)構(gòu)受到強(qiáng)烈的沖擊。當(dāng)沖擊事件發(fā)生時，壓電傳感器將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號。由于壓電的特性，這樣的轉(zhuǎn)換不需要外部電力。當(dāng)電信號的電壓水平超過預(yù)定的電壓水平時，低功率電路411將喚醒信號發(fā)送到處理單元401，以喚醒整個SHM裝置400。

在另一實(shí)例中，智能SHM裝置400由超低功耗的內(nèi)部定時器412控制而周期性地進(jìn)入睡眠模式和喚醒。睡眠周期可以由用戶指定和調(diào)整。

圖5顯示了多個智能SHM裝置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程管理控制臺連接并由該遠(yuǎn)程管理控制臺管理的場景。如圖所示，遠(yuǎn)程管理控制臺501通過網(wǎng)絡(luò)503被連接到多個智能SHM裝置502。遠(yuǎn)程管理控制臺501可以是計算機(jī)或安裝有必需的軟件的移動計算裝置。遠(yuǎn)程管理控制臺501對于這些智能SHM裝置502提供集中管理，系統(tǒng)地從這些裝置下載有用的分析結(jié)果或數(shù)據(jù)，并協(xié)調(diào)這些智能SHM裝置的協(xié)作和運(yùn)行。根據(jù)請求或計劃好的計劃表，一個或多個智能SHM裝置502通過各自的通信單元和網(wǎng)絡(luò)503，將結(jié)構(gòu)改變和損傷的結(jié)果傳輸?shù)竭h(yuǎn)程管理控制臺501。遠(yuǎn)程管理控制臺501也可選擇性地從這些裝置中的任何裝置請求傳感器數(shù)據(jù)、被提取的特征和事件、以及結(jié)構(gòu)改變和損傷的結(jié)果。例如，各智能SHM裝置的存儲單元中的數(shù)據(jù)庫的副本被存儲并維護(hù)于遠(yuǎn)程管理控制臺501中。由于遠(yuǎn)程管理控制臺501能夠具有大得多的存儲空間，因此可以不用將舊數(shù)據(jù)去除來為新數(shù)據(jù)提供存儲空間。在這種情況下，只有來自預(yù)定時間段的數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)程管理控制臺501和SHM裝置之間被同步。

本說明書雖然公開了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本領(lǐng)域具有普通知識的技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可對具體實(shí)施例作出改變。因此本發(fā)明的范圍不局限于上述具體實(shí)施例。進(jìn)一步的，附后的權(quán)利要求書旨在覆蓋所有這樣的在本發(fā)明范圍內(nèi)的申請、改進(jìn)以及實(shí)施例。