[发明专利]一种基于射频识别技术的位移传感定位系统及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种基于漏泄电缆射频传输技术的巷道定位通讯系统及其定位方法。

背景技术

目前，传统的巷道定位通讯系统技术绝大部分采用在定位线路上布置若干个定位点，在各定位点安装定位通讯射频读卡器，每个定位通讯读卡器有不同的身份识别码，并与其附近移动站相互通讯。当移动站移动到定位点读卡器附近后，根据读卡器和移动站的相互识别，确定移动站的身份和位置信息，实现移动站的定位通讯。这种传统的位移传感定位系统，需要在定位区域沿线安装大量定位读卡器，每个读卡器都是由复杂的集成电路和射频芯片构成，并通过线缆连接，读卡器安装调试工作量大，后期的维护工作量大，系统故障率高、稳定性差，而且定位的精度差，有效定位区域只是每个读卡器以中心点向四周辐射的一片片非连续区块。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于漏泄电缆传输技术的定位通讯系统，在巷道环境下无需大量安装定位通讯读卡器，结构简单、系统稳定性强，并能沿线无盲区连续定位通讯的基于漏泄电缆传输技术的定位通讯系统，

为实现上述目的本发明采用了以下技术方案：一种基于漏泄电缆射频传输技术的巷道定位通讯系统，由上位机和与上位机连接通讯的若干定位通讯单元构成，所述定位通讯单元包括一段沿巷道铺设的且长度已知的漏泄电缆和连接在漏泄电缆两端的两个基站；所述基站内设置数据处理模块和射频通讯模块，基站的射频通讯模块连接并通过漏泄电缆收发带时钟的射频信号，移动站沿漏泄电缆移动，通过漏泄电缆传输射频信号与基站通讯。

连接在所述漏泄电缆两端的两个基站发送的射频信号带有该基站身份标记和发送信号时的时钟标记；移动站在沿线任一位置，接收到两端基站信号，通过分析两基站信号发送时钟标记和到达移动站的时钟标记，并根据射频漏泄电缆上电磁信号传输速度和通过漏泄电缆传输距离的已知条件，分析计算确定移动站自身的位置，并将位置信息通过漏泄电缆发出至传输至基站和系统，完成定位通讯。

本发明还公开了一种基于漏泄电缆射频传输技术的巷道定位通讯系统的定位方法，包括下述步骤：

（1）设定巷道内铺设的漏泄电缆L的长度为1,漏泄电缆两端分别连接基站A和基站B，移动站为Y。移动站Y沿漏泄电缆移动，在两个基站间任一位置，都能通过漏泄电缆L接收到基站A和基站B发送的信号，信号包含基站识别标记和信号发送时的时钟标记。

（2）站时钟标记的设定：

站时钟即本站收发信号时根据本站时钟记录的时钟标记。从基站A发出信号时，基站A发出时钟标记为Ta；信号到达移动站Y，移动站Y到达时钟标记为T(y1)；从基站B发出信号时，基站B发出时钟标记为Tb，基站B信号到达移动站Y，移动站Y到达时钟标记为T（y2）。

（3）标准时钟标记的设定：

因为个体差异，每个站的站时钟之间都有同步时钟误差。设以基站A的站时钟Ta为标准时钟，各站与基站A时钟Ta校时。基站B与标准时钟的同步时钟误差设为T(BW),移动站Y与标准时钟的同步时钟误差设为T(YW)。为使各站时钟同步，定位通讯单元各站采用标准时钟，各站以基站A时钟Ta为同步标准进行修正。基站B标准时钟标记为Tbb，Tbb=Tb-T(BW)，即基站B的标准时钟为基站B的站时钟减去基站B与标准时钟的同步误差T(BW)。移动站Y的标准时钟标记为Tby，Tby=Ty-T(YW)，即移动站Y的标准时钟为移动站Y的站时钟减去移动站Y与标准时钟的同步误差T(YW)。

(4)基站A、基站B校时。

因为个体时钟差异，基站A、B时钟有同步误差，并且随着时间推移误差越来越大。为使A、B保持时钟同步，定位通讯单元每隔一段时间就需要校时一次。基站B与基站A校时时，基站B向基站A发送一个带时钟标记的信号，根据A、基站B之间漏泄电缆长度l已知，电磁信号传输速度c为300000km/s已知，B到A的信号传输时间T0=l/c。设基站B信号发送的站时钟为Tb，基站A收到信号时站时钟为Ta。两个站时钟之间的时差T1=Ta-Tb。如基站B时钟与A时钟同步，Ta-Tb=T1=T0。如基站B时钟Tb与Ta有同步误差T(BW)，则T1≠T0,T(BW)=T0-T1。根据条件Ta、Tb、l、c已知，T(BW)可在每次校时时被站数据处理模块求得。

(5)定位通讯单元各站站时钟修正为标准时钟，使时钟同步。