[发明专利]利用Wi-Fi的发电厂人员定位装置及其使用方法

权利要求书

1.一种利用Wi-Fi的发电厂人员定位装置，包括移动终端(1)，移动终端(1)内设有Wi-Fi模块，其特征是：还包括至少三个无线中继(2)和定位计算机(3)，移动终端(1)通过Wi-Fi信号和各个无线中继(2)实现无线通信连接，各个无线中继(2)都通过无线信号分别和定位计算机(3)实现无线通信连接；

移动终端(1)内置距离计算模块，定位计算机(3)内置位置计算模块。

2.如权利要求1所述的利用Wi-Fi的发电厂人员定位装置，其特征是：实现各个无线中继(2)和定位计算机(3)无线通信连接的无线信号选用Wi-Fi、2G、3G和4G中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的利用Wi-Fi的发电厂人员定位装置的使用方法，其特征是：按如下所述依次实施：

①计算距离：各个无线中继(2)通过Wi-Fi信号将自身的MAC地址和位置信息都发送至移动终端(1)，移动终端(1)的距离计算模块根据接收到的各个无线中继(2)的位置信息和信号强度依据无线信号的传输损耗模型计算出和各个无线中继(2)之间的距离P_r，所述传输损耗模型见(i)式；

P_r(d)＝P₀-10εlg(d)——(i)；

(i)式中：P_r(d)表示P_r是以d为自变量的函数，P₀表示距离无线中继(2)为1米的参考点处接收到的信号强度，d代表移动终端(1)和无线中继(2)之间的距离，ε是非自由空间的损耗系数，P_r(d)和P₀的单位都用dBm；

②发送距离信息：移动终端(1)将计算出的和各个无线中继(2)之间的距离以及接收到的各个无线中继(2)的MAC地址通过无线信号发送至定位计算机(3)；

③定位：定位计算机(3)的位置计算模块根据接收到的移动终端(1)和各个无线中继(2)之间的距离以及各个无线中继(2)的MAC地址依据三角形算法计算出移动终端(1)的位置，所述的三角形算法如下所述：

设移动终端(1)作为未知节点D的坐标为(x,y)，已知三个无线中继(2)分别为A、B和C三个点且坐标分别为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)和(x₃,y₃)，AD、BD和CD的长度即点A、B和C分别到D点的距离分别为d₁、d₂和d₃，分别以点A、B和C为圆心、以AB、BC和AC为半径作圆A、圆B和圆C，

若圆A、圆B和圆C交于一点，则D的位置可由下列(I)～(III)三个方程中的任意两个求得：

若圆A、圆B和圆C分别两两相交但未交于一点，则在这两种情况下，D点的求解方法如下：

a.根据方程(I)、(II)、(III)分别求解圆A与圆B的交点(x_AB1,y_AB1)、(x_AB2,y_AB2)，圆A与圆C的交点(x_AC1,y_AC1)、(x_AC2,y_AC2)，以及圆B与圆C的交点(x_BC1,y_BC1)、(x_BC2,y_BC2)；

b.将圆A与圆C的交点代入[(x-x₂)²+(y-y₂)²]，找出距B圆圆心较近的点，设为(x_AC,y_AC)，同理，将圆A与圆B的交点代入[(x-x₃)²+(y-y₃)²]，找出距C圆圆心较近的点，设为(x_AB,y_AB)，将圆B与圆C的交点代入[(x-x₁)²+(y-y₁)²]，找出距A圆圆心较近的点，设为(x_BC,y_BC)；

c.近似计算待测点位置(x,y)：