[实用新型]基于漏泄通讯电缆信号衰减差值的位移定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及位移传感定位领域，尤其是一种基于射频漏泄通讯技术的位移传感定位系统。

背景技术

目前，传统的封闭巷道位置定位系统绝大部分采用在定位线路上，各个定位点安装射频读卡器，移动目标携带射频标示卡，在读卡器信号范围内进行门禁式定位，此类定位技术需要大量安装读卡器，工作量大，后期的维护工作量大，系统故障率高，覆盖区域有限，盲区多。中国专利CN202614244U公开了一种基于漏泄通讯电缆射频通讯技术的位移传感定位系统及方法，该技术采用往返两根漏泄通讯电缆利用信号往返飞行时间测定距离实现定位。该技术虽能实现全程精确定位，但对移动站自身的晶振和电气性能要求高，成本较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于漏泄通讯技术的巷道内运动物体位移定位系统，其无需在定位线路上安装读卡器、优于传统读卡器门禁定位方式，又异于用往返两根漏泄通讯电缆，利用漏泄通讯电缆上射频信号传输的功率衰减量与其固定频率缆上传输衰减系数和传输距离相关的物理特性。经比较计算漏泄通讯两端的衰减值确定移动站位置信息，系统结构简单、技术实现方便、稳定性强、定位精度高。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：基于漏泄通讯电缆信号衰减差值的位移定位系统，包括上位机、已知长度的漏泄通讯电缆L和移动站，所述漏泄通讯电缆L的两端连接第一基站和第二基站，所述移动站沿漏泄通讯电缆L移动；并通过漏泄通讯电缆L与第一基站和第二基站射频通讯，或由所述漏泄通讯电缆L两端的第一基站和第二基站发送相同信号强度的射频信号，由移动站接收；每两个基站和一根已知长度漏泄通讯电缆L形成定位通讯子单元，所述上位机通过通讯电缆或光纤与若干个子单元连接通讯。若干个所述子单元采用串联或并联连接。

所述第一、二基站和移动站内均设置数据处理芯片和射频收发模块，所述数据处理芯片和射频收发模块连接。

所述漏泄通讯电缆L是在射频同轴电缆屏蔽层每隔一定距离开槽或孔，以使缆上射频信号与外界通过漏泄窗口相互通讯，漏泄信号沿缆方向根据开孔的间隔距离，进行连续漏泄通讯，或每间隔一段距离漏泄通讯。

该位移定位系统的定位方法，包括以下步骤：

1）、移动站沿漏泄通讯电缆L移动并向漏泄通讯电缆L发送射频信号，射频信号经过空间耦合在定位点D处进入漏泄通讯电缆L后，分别向缆两端的第一基站和第二基站传送并被两者接收；向两端传输前在漏泄通讯电缆L上的D处的射频信号为同一个信号和同一个信号强度，在达到第一基站和第二基站时的射频信号强度因距离不同产生差值，分别记为A（db)和B（db)；系统通过第一基站和第二基站测得其收发信号强度值并计算差值；

2）、由于衰减系数一定，信号在同一根缆上的传输衰减值与传输长度正相关，缆长L一定，因此射频信号从D到第一基站和从D到第二基站的传输衰减值之间的差值也就是A（db)-B（db)，此差值与移动站所在定位点D处到两端第一基站和第二基站之间距离的差值成正比；系统通过比较和运算，确定移动站所在D处的位置，实现对移动站的定位。

进一步：所述步骤2中，当A（db)-B（db)的差值接近0，D的位置接近缆中间点，移动站到两端之间距离差值为0；当A（db)-B（db)的差值最大,移动站位置在第一基站端；当A（db)-B（db)的差值最小负值，移动站位置在第二基站端；通过计算A（db)-B（db)的差值与该射频信号在缆上传输衰减系数的比值，系统确定定位点D距离两端基站距离的差值，以确定定位点D的位置。

本实用新型的系统也可以由两端基站发送相同信号强度的射频信号，由移动站接收并进行信号强度差值计算，同理获得位置信息后发送至系统和上位机。

由上述技术方案可知：本实用新型较读卡器的定位方式有明显的优势，能实现全线平滑实时定位，并完全免除了读卡器的安装，简化了系统，减少了安装工作量和后期维护工作量，提高了系统的稳定性。与CN202614244U公开的技术方案相比，本实用新型结构更简单、系统稳定性强、定位精度更高、更方便、成本更低。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的系统包括上位机1、已知长度的漏泄通讯电缆L4和移动站5，漏泄通讯电缆L4两端连接第一基站2和第二基站3，移动站5沿漏泄通讯电缆L4移动；并通过漏泄通讯电缆L与第一基站2和第二基站3射频通讯；所述第一基站与上位机通讯。