本發(fā)明專利技術(shù)涉及基于漏泄通訊電纜射頻通訊技術(shù)的位移傳感定位系統(tǒng)及其定位方法，該系統(tǒng)包括固定站和移動(dòng)站，所述固定站設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)中繼放大器，所述信號(hào)中繼放大器與漏泄通訊電纜連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與漏泄通訊電纜聯(lián)通通訊；所述移動(dòng)站內(nèi)置射頻卡和數(shù)據(jù)處理模塊，移動(dòng)站沿所述漏泄通訊電纜移動(dòng)，并通過其內(nèi)置的射頻卡與漏泄通訊電纜和固定站通訊。移動(dòng)站通過計(jì)時(shí)得到定位射頻信號(hào)發(fā)送時(shí)間和返回射頻信號(hào)的接收時(shí)間，并計(jì)算獲得相對于固定站的位置信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對移動(dòng)站的位移傳感定位。本發(fā)明專利技術(shù)能實(shí)現(xiàn)全線平滑實(shí)時(shí)定位，并完全免除了讀卡器的安裝，簡化了系統(tǒng)，減少了安裝工作量和后期維護(hù)工作量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及位移傳感定位領(lǐng)域，尤其是一種。技術(shù)背景目前，傳統(tǒng)的封閉巷道位置傳感定位系統(tǒng)絕大部分采用在定位線路上，各個(gè)定位點(diǎn)安裝射頻讀卡器，每個(gè)讀卡器有不同的身份識(shí)別碼；移動(dòng)站上安裝射頻標(biāo)識(shí)卡，每個(gè)標(biāo)識(shí)卡也有不同的身份識(shí)別碼。當(dāng)移動(dòng)站移動(dòng)到定位點(diǎn)讀卡器附近后，標(biāo)識(shí)卡和讀卡器之間實(shí)現(xiàn)通訊，根據(jù)讀卡器和標(biāo)識(shí)卡的相互識(shí)別，確定移動(dòng)站的身份和位置信息，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)站的定位傳感。這種傳統(tǒng)的位移傳感定位系統(tǒng)，因?yàn)樾枰诙ㄎ粎^(qū)域沿線安裝定位讀卡器，每個(gè)讀卡器都是由復(fù)雜的集成電路和射頻芯片構(gòu)成，并通過線纜連接，大量安裝讀卡器，安裝工作量大，后期的維護(hù)工作量大，系統(tǒng)故障率高。并且每個(gè)讀卡器的信號(hào)覆蓋區(qū)域有限，定位線路上只能實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)區(qū)域定位，無法實(shí)現(xiàn)全線路全程平滑實(shí)時(shí)定位。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于漏泄通訊電纜射頻通訊技術(shù)的位移傳感定位系統(tǒng)，其無需在定位線路上安裝讀卡器、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)、能在定位線路上全線實(shí)時(shí)定位。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案一種基于漏泄通訊電纜射頻通訊技術(shù)的位移傳感定位系統(tǒng)，包括與上位機(jī)通訊的固定站和移動(dòng)站，所述固定站設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)中繼放大器，所述信號(hào)中繼放大器與漏泄通訊電纜連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與漏泄通訊電纜聯(lián)通通訊；所述移動(dòng)站內(nèi)置射頻卡和數(shù)據(jù)處理模塊，移動(dòng)站沿所述漏泄通訊電纜移動(dòng)，并通過其內(nèi)置的射頻卡與漏泄通訊電纜和固定站通訊。所述的上位機(jī)通過CAN總線或RS-485總線或雙絞線或光纖或同軸電纜與固定站通信。所述固定站的信號(hào)中繼放大器與兩根漏泄通訊電纜LI、L2串接，其中漏泄通訊電纜L2與所述信號(hào)中繼放大器的輸入端連接，漏泄通訊電纜LI與所述信號(hào)中繼放大器的輸出端連接；信號(hào)中繼放大器內(nèi)置或外置于固定站。本專利技術(shù)的另一目的是提供該系統(tǒng)的定位方法，其步驟如下O當(dāng)移動(dòng)站沿漏泄通訊電纜移動(dòng)時(shí)，通過其射頻卡向漏泄通訊電纜L2發(fā)送定位射頻信號(hào)，經(jīng)纜傳輸?shù)焦潭ㄕ緦⑿盘?hào)放大處理后由漏泄通訊電纜LI發(fā)送回移動(dòng)站并被接收；2)移動(dòng)站計(jì)算定位射頻信號(hào)發(fā)出的時(shí)間和返回射頻信號(hào)接收的時(shí)間，即運(yùn)行周期總時(shí)間；移動(dòng)站靠近固定站一米內(nèi)發(fā)送和接收信號(hào)的運(yùn)行周期總時(shí)間近似于固定站內(nèi)處理開銷時(shí)間，當(dāng)信號(hào)只做物理中繼放大不做邏輯處理，該開銷時(shí)間近似為O ;移動(dòng)站在沿漏泄通訊電纜任一位置發(fā)送和接收信號(hào)運(yùn)行周期總時(shí)間扣除固定站內(nèi)開銷時(shí)間，可得到信號(hào)在漏泄通訊電纜上運(yùn)行的時(shí)間；通過信號(hào)運(yùn)行時(shí)間和已知速度，移動(dòng)站計(jì)算獲得相對于固定站的位置信息；3)將移動(dòng)站位置信息的經(jīng)射頻信號(hào)發(fā)送至漏泄通訊電纜并傳至固定站及上位機(jī)。由上述技術(shù)方案，移動(dòng)站沿漏泄通訊電纜移動(dòng)過程中，其定時(shí)發(fā)射一個(gè)定位射頻信號(hào)，該射頻信號(hào)通過一根漏泄通訊電纜傳輸?shù)街欣^放大器的輸入端，經(jīng)中繼放大處理后從輸出端發(fā)送到另一根漏泄通訊電纜上，沿線向空間輻射，并被移動(dòng)站接收。移動(dòng)站根據(jù)該定位射頻信號(hào)發(fā)送和接收的時(shí)間，計(jì)算出射頻信號(hào)在漏泄電纜上運(yùn)行的時(shí)間，因電磁信號(hào)運(yùn)行的速度已知，就能計(jì)算出移動(dòng)站相對與固定站的位置距離。移動(dòng)站將身份信息和計(jì)算出的位置信息再通過射頻信號(hào)經(jīng)漏泄通訊電纜傳輸?shù)焦潭ㄕ荆瓿上到y(tǒng)對移動(dòng)站的位移傳感定位。本專利技術(shù)的有益效果本專利技術(shù)較讀卡器的定位方式有明顯的優(yōu)勢，能實(shí)現(xiàn)全線平滑實(shí)時(shí)定位，并完全免除了讀卡器的安裝，簡化了系統(tǒng)，減少了安裝工作量和后期維護(hù)工作量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。附圖說明圖I為本專利技術(shù)實(shí)施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例二的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例一如圖I所示，本專利技術(shù)包括與上位機(jī)I通訊的固定站2，固定站2內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)中繼放大器，信號(hào)中繼放大器輸入輸出端分別與一組兩根的漏泄通訊電纜LI、L2連接，移動(dòng)站3內(nèi)設(shè)置射頻卡和數(shù)據(jù)處理模塊，移動(dòng)站3通過射頻卡和漏泄通訊電纜與固定站通訊。上位機(jī)I通過CAN總線或RS-485總線或同軸電纜或雙絞線或光纖與固定站2通信。 固定站2的信號(hào)中繼放大器通過其輸入輸出端接口與一組兩根漏泄通訊電纜LI、L2連接。 移動(dòng)站3沿一組漏泄通訊電纜LI、L2的線路方向移動(dòng)，移動(dòng)站射頻卡定時(shí)發(fā)送一個(gè)定位射頻信號(hào)，該定位射頻信號(hào)被漏泄通訊電纜L2接收并傳輸?shù)焦潭ㄕ拘盘?hào)中繼放大器的輸入端，經(jīng)信號(hào)放大處理后由輸出端發(fā)送到漏泄通訊電纜LI上并向沿線空間輻射，被沿線的移動(dòng)站3接收。移動(dòng)站3通過對該定位射頻信號(hào)的發(fā)送和接收時(shí)間計(jì)時(shí)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算，獲得移動(dòng)站3相對于固定站2的線路定位距離，移動(dòng)站將其身份信息和位置信息經(jīng)過射頻通訊發(fā)送到固定站，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對移動(dòng)站3的位移傳感定位。以下結(jié)合圖I對本專利技術(shù)做進(jìn)一步的說明。固定站2連接一組射頻漏泄通訊電纜L1、L2，固定站2的信號(hào)中繼放大器輸入端連接纜L2，輸出端連接纜LI。移動(dòng)站3沿射頻漏泄通訊電纜LI、L2移動(dòng)，其內(nèi)置射頻卡定時(shí)發(fā)送定位射頻信號(hào)，該信號(hào)被沿線的漏泄通訊電纜L2接收并傳輸?shù)叫盘?hào)中繼放大器輸入端，經(jīng)信號(hào)放大后，經(jīng)輸出端發(fā)送至漏泄通訊電纜LI上并向沿線空間輻射信號(hào)，被移動(dòng)站3 偵聽接收。移動(dòng)站3通過計(jì)時(shí)計(jì)算該定位射頻信號(hào)的發(fā)送和接收時(shí)間，得到射頻信號(hào)在纜 LI和L2上總運(yùn)行的時(shí)間為Tl。已知信號(hào)在漏泄通訊電纜上傳輸?shù)乃俣葹镃=300000KM/S， 經(jīng)過移動(dòng)站計(jì)算，可獲得移動(dòng)站3的位置與固定站I距離為(T1/2)*C。移動(dòng)站3獲得位置信息后，將身份信息和位置信息通過射頻信號(hào)發(fā)送到漏泄通訊電纜和固定站2上，并經(jīng)過固定站2處理，發(fā)送到系統(tǒng)上位機(jī)I。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對移動(dòng)站3的位移傳感定位。信號(hào)中繼放大器可以在固定站中內(nèi)置，也可以外置，其作用是對移動(dòng)站3發(fā)送的定位射頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大。定位射頻信號(hào)經(jīng)第一次空間傳輸、漏泄訊電纜L2上傳輸衰減后，需要通過信號(hào)中繼放大器放大，以確保定位射頻信號(hào)再經(jīng)漏泄電纜LI傳輸衰減和二次空間傳輸衰減后，仍能被移動(dòng)站3成功接收到。實(shí)施例二以下結(jié)合圖2對本專利技術(shù)做進(jìn)一步的說明。本例中，固定站2的信號(hào)中繼放大器與一根漏泄通訊電纜4連接。移動(dòng)站3沿漏泄通訊電纜4移動(dòng)，在任一位置，移動(dòng)站3通過射頻卡向漏泄通訊電纜4發(fā)送定位射頻信號(hào)， 經(jīng)纜傳輸被固定站2接收后，固定站發(fā)送返回射頻信號(hào)到漏泄通訊電纜上，并被移動(dòng)站3接收。移動(dòng)站3發(fā)送信息計(jì)時(shí)為Tl，接收信息計(jì)時(shí)為T2，定位射頻信號(hào)發(fā)出的時(shí)間和返回射頻信號(hào)接收的運(yùn)行周期總時(shí)間設(shè)為T，T=T2-T1。移動(dòng)站3靠近固定站一米內(nèi)發(fā)送和接收信號(hào)的運(yùn)行周期總時(shí)間T近似于固定站內(nèi)處理開銷時(shí)間設(shè)為TC。移動(dòng)站3在沿漏泄通訊電纜任一位置發(fā)送和接收信號(hào)運(yùn)行周期總時(shí)間T扣除固定站內(nèi)開銷時(shí)間Τ0，設(shè)信號(hào)在漏泄通訊電纜上單程運(yùn)行的時(shí)間設(shè)為Τ3，2*Τ3=Τ-Τ0。已知信號(hào)在漏泄通訊電纜上傳輸?shù)乃俣葹?C=300000KM/S，信號(hào)運(yùn)行時(shí)間T3和速度C已知，移動(dòng)站3可計(jì)算獲得相對于固定站2的位置信息，并將位置信息和身份信息經(jīng)射頻信號(hào)發(fā)送至漏泄通訊電纜和固定站2，完成系統(tǒng)對移動(dòng)站的位移傳感定位。移動(dòng)站3向漏泄通訊電纜發(fā)送定位射頻信號(hào)，固定站2接收后向纜發(fā)送返回射頻信號(hào)。時(shí)間計(jì)算和距離計(jì)算方法一樣。本專利技術(shù)通過移動(dòng)站發(fā)送定位射頻信號(hào)并接收返回射頻信息，也可以通過固定站向移動(dòng)站發(fā)送定位射頻信號(hào)并接收返回射頻信號(hào)，通過射頻信號(hào)傳輸?shù)挠?jì)時(shí)計(jì)算定位，完全免除了讀卡器的安裝，簡化了系統(tǒng)，減少了安本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于漏泄通訊電纜射頻通訊技術(shù)的位移傳感定位系統(tǒng)，其特征在于：包括與上位機(jī)（1）通訊的固定站（2）和移動(dòng)站（3），所述固定站（2）設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)中繼放大器，所述信號(hào)中繼放大器與漏泄通訊電纜連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與漏泄通訊電纜聯(lián)通通訊；所述移動(dòng)站（3）內(nèi)置射頻卡和數(shù)據(jù)處理模塊，移動(dòng)站（3）沿所述漏泄通訊電纜移動(dòng)，并通過其內(nèi)置的射頻卡與漏泄通訊電纜和固定站通訊。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：童建偉，
申請(專利權(quán))人：童建偉，
類型：發(fā)明
國別省市：
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