[实用新型]基于多频漏泄通讯技术的巷道内运动物体位移定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及位移传感定位领域，尤其是一种基于多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，短程信号飞行时间短，定位精度保障难度大。

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多频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缆，利用飞行时间实现定位的技术，结构简单、系统稳定性强、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：基于多频漏泄通讯技术的巷道内运动物体位移定位系统，包括与上位机通讯的若干个基站和若干个移动站，所述基站与漏泄通讯电缆L联通，并向漏泄通讯电缆L收发多频连续波信号；所述移动站沿漏泄通讯电缆L移动，并通过射频与漏泄通讯电缆L和基站通讯。

所述基站内设置数据处理芯片、多频连续波射频收发模块及鉴相器，三者交互连接，所述基站的多频连续波射频收发模块与漏泄通讯电缆L联通，向漏泄通讯电缆L收发多频连续波信号；所述移动站内设置多频连续波射频收发模块、鉴相器、数据处理芯片，三者交互连接，移动站沿漏泄通讯电缆L移动，通过其多频连续波射频收发模块与漏泄通讯电缆L和基站通讯，并通过鉴相器测定多频信号的相位值及相位差，通过计算对移动站的位移定位。

本实用新型的定位方法，包括以下步骤：

1）、通过基站向漏泄通讯电缆L发送连续波多频射频信号，主频为f1、辅频为f2；设f1、f2的初始相位相同为零, 其中：辅频的频率为f2=k*f1，k为小于1的系数；

2）、在沿漏泄通讯电缆L的一个定位点，移动站侦听接收射频信号f1、f2，并经过鉴相器测出f1、f2到达定移动站定位点时其与各自初始相位0的相位差为Δφ1和Δφ2；

3）、设定每经过一个整波长周期，主频f1和辅频f2之间因频率差异都会产生固定的同步相位延迟差为Δφ0，当信号经过N个波长整周期后到达定位点处，其两个信号同步相位累计延迟差值Δφ=Δφ0*N；

4）、移动站通过测算定位点处两个信号的相位累计延迟差和每个周期的相位延迟差，计算Δφ/Δφ0，得到f1信号由基站到移动站经过了N个整周期；

5）、设在定位点处f1信号相位值与初始相位0的差值为该信号的相位差Δφ1；移动站在最末第N+1个不足整周期内，其f1信号相位差值Δφ1与2π的比值，与周期内距离成正比；移动站测得最末部一个不足整周期的定位点处f1相位差Δφ1，得到末端分周期ΔN=Δφ1/2π；

6）、移动站通过其鉴相器和数据处理芯片测算出移动站与基站之间的精确距离f1波长*（N+ΔN)，并通过射频信号将身份信息和位置信息发送至漏泄通讯电缆和基站，实现巷道内系统对移动站的位移定位。

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；

图2为基站向漏泄通讯电缆L发送主频f1信号波形与相位差示意图；

图3为基站向漏泄通讯电缆L发送辅频f2信号波形与相位差示意图；

图4为主频f1和辅频f2每一个整周期两者相位延迟差Δφ0示意图。

具体实施方式