[发明专利]一种分布式电磁场检测方法及装置

权利要求书

1.一种分布式电磁场检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:在检测环境或待检设备上安装多个场强检测节点；

S2:布置好定位辅助机构并在定位辅助机构上安装定标节点，定义参考坐标系；

S3:集中控制单元录入定标节点位置坐标信息和所有场强检测节点标识信息；

S4:集中控制单元发送同步时间信息，确保所有场强检测节点和集中控制单元的时间同步；

S5:集中控制单元发送启动定位指令，所有节点完成定位后将位置信息反馈给集中控制单元；

S6:集中控制单元构建出检测节点构成的传感器网络的空间位置结构模型；

S7:集中控制单元发送检测电磁场强的频段和分辨率信息，对检测节点的检测参数进行初始化；

S8:检测节点将检测场强信息通过定标节点传输给集中控制单元；

S9:集中控制单元将场强信息、时间信息和节点位置信息对应，得到被检测区域的场强分布情况。

2.根据权利要求1所述的分布式电磁场检测方法，其特征在于：在步骤S1中，多个场强检测节点之间存在间距，并且单个节点不能被完全遮挡。

3.根据权利要求1所述的分布式电磁场检测方法，其特征在于：在步骤S2中，将定标辅助机构展开成正方形，并放置在检测节点构成的传感器网络附近，使定标辅助机构的顶点与较多检测节点的连线无遮挡。

4.根据权利要求3所述的分布式电磁场检测方法，其特征在于：在步骤S2中，在正方形顶点安装传感器网络定标节点装置，以其中一个定标节点为坐标原点，经过坐标原点的正方形棱边为X轴和Y轴，并以垂直于辅助定标装置的方向为Z轴，构建笛卡尔坐标系，该坐标系用于确定检测节点的位置信息，坐标系确定后，定标辅助机构上的定标节点的位置坐标即可确定。

5.根据权利要求1所述的分布式电磁场检测方法，其特征在于：在步骤S5中，所有节点完成定位后将位置信息反馈给集中控制单元具体为:定标节点收到位置请求指令后向相应检测节点反馈位置信息，并启动基于DTOA技术的测距过程，获得检测节点和定标节点的距离信息，当待定位节点获得3个以上定标节点的距离信息和位置信息，通过最大似然估计获得在系统定义坐标系下的位置坐标，获得位置坐标的检测节点可以应答其他节点的位置请求信息，以此递推完成所有检测节点的位置坐标的确定，检测节点定位完成后将位置信息反馈给集中控制单元。

6.一种分布式电磁场检测装置，用以实施如权利要求1-5任意一项所述的分布式电磁场检测方法，其特征在于：所述分布式电磁场检测装置包括若干场强检测节点、定标节点、定位辅助机构以及集中控制单元，若干所述场强检测节点安装在检测环境或待检设备上以实现节点位置信息的检测定位，所述定标节点安装于所述定位辅助机构以获得特定坐标系下场强检测节点的精确位置信息，所述集中控制单元接收各场强检测节点的检测数据和定位信息并构建出不同频点的电磁场场强空间分布模型。

7.根据权利要求6所述的分布式电磁场检测装置，其特征在于：每一所述场强检测节点包括天线组、射频采样模块、微型控制模块以及UWB通信定位模块，所述天线组接收空间中的射频信号并传输给所述射频采样模块，所述射频采样模块按特定采样率和中频带宽采集特定频段的射频信号并传输给所述微型控制模块，所述微型控制模块对射频采样数据进行计算分析得到相应频点的射频强度信息，并将射频强度信息传输给UWB通信定位模块。

8.根据权利要求6所述的分布式电磁场检测装置，其特征在于：所述定标节点包括UWB通信定位模块，所述UWB通信定位模块获得定标节点的位置信息，从而进一步推算出场强检测节点在相同坐标系下的位置信息。