专利名称：一种基于无线局域网的定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及定位的技术领域，特别地，涉及一种基于无线局域网的定位方法和系 统。
背景技术：
变电站是电力系统的主要运行单位，变电站需要巡视的设备包括断路器、刀闸、 互感器、母线、避雷器、主控室等，具有室外、高电压的特点，并且由于电力资源在社会中的 特殊应用地位，其稳定持续工作是变电站工作的首要目标。由于设备具有高压带电的特点， 所以对设备的检修时，检修人员的安全保障措施变得非常重要。本发明旨在对检修人员实现有效地区域定位，及时制止违反规定进入危险区域的 行为，最大限度的提高变电站工作的安全等级。本系统需要部署在变电站内，电力系统的变 电站设施一般位于城市郊区，周边建筑物、人员相对较少，方案中涉及的巡视部分设备置于室外。随着无线组网技术的发展，越来越多的无线局域网技术逐渐被大面积的商用，其 中美国电气工程师协会推出的ieee802. 15. 4标准，传输速率低于501ApS，属于低速数据传 输协议，但是由于其具有灵活的组网方式，简单低廉的终端结构，被广泛的应用在家庭、工 厂、仓库的自动化控制，对安全、保健、环境等的监视，物资的精确定位，对军事行动、消防队 员操作进行指挥，对货单进行自动更新，对库存进行实时跟踪等很多方面。本项目中，由于系统具有安全区人员可移动、边界可灵活设定等特点，可以通过技 术的灵活组网特点，随意构建临时网络作为安全区域的边界，并利用其终端是否处于接入 点覆盖范围内作为检修人员是否进入危险区域的判定依据。系统采用无线(802.15.4)技 术，实现检修人员的安全区域定位，当携带安全定位终端的检修人员违规离开安全区到达 危险区域时，定位接入点通过泄漏式电缆获取该终端的信息，在经过无线基站接入管理软 件，实现检修人员的区域定位。图1为无线局域网系统的拓扑结构图，周界定位器所连接的泄漏电缆在传输信号 时，会有传输的功率损耗，随着泄漏电缆长度的增加，功率损耗就会越大；因此在离周界定 位器较远的方位，周界定位器所发出的信号也就会较小。此时当携带安全定位终端的工作 人员通过此方位时，安全定位终端就可能收不到周界定位器发出的命令，也就不能将自身 的卡号和状态信息发给周界定位器，从而造成工作人员方位的漏报。传统的测试测量方法在周围环境的场强值不同时，没有加以区别分析。在场强值 较小的方位，即周界定位器发出的读取安全定位终端的命令信号较小，安全定位终端收到 读取命令的概率大大降低，从而导致安全定位终端将本地的ID号及其状态信息返回给周 界定位器的概率大大降低。因此采用传统的测试测量方法无法实现在周围环境场强值较小 时仍能保证周界定位器收到安全定位终端的数据。本发明正是为了解决上述系统中存在的问题而提出的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在周围环境的接收场强值不同时，安全定位 终端根据所测得的场强值自动调整给周界定位器发送返回码的频度的方法。安全定位终端定时上报本机ID号和状态信息，周界定位器从泄漏电缆接收安全 定位终端的数据。周界定位器定时上报的包括自身的定位器号、无线终端接收模块接收到 的安全定位终端个数和卡号的数据包。当环境的场强值较小，安全定位终端收到发射基站信号的概率相应降低，从而使 得移动终端向接收基站返码的概率降低，甚至于根本收不到移动终端发出的信号。本系统的移动终端能够实时测试当前环境的场强值，当测得的场强值较小时，终 端可以自动根据场强值的大小来调节自身发射信号的频度及码流，实现自适应调节。距离周界定位器越近，安全定位终端检测到的通道3的场强值就越大，距离周界 定位器越远，其所检测到的场强值就越小。当佩戴安全定位终端的工作人员在安全区移动 时，安全定位终端所检测到的场强值也是随着工作人员移动而变化的。当工作人员移动的 速度过快，在经过场强值较小的方位时，周界定位器可能就读不到安全定位终端的状态信 息，从而造成漏定位。在本系统中，我们令安全定位终端向周界定位器发送卡号及状态的频度fs = k0 (Pr) "^k1 (5)其中k0, Ic1为常数，且当Pfflin ^ Pr ^ Pfflax <时，上述公式有效，图2所示。在具体应用中，当已在我们设定的最小值Pmin以下时，安全定位终端将以时序所 允许的最大的频度发送卡号及状态信息；同理，当&在我们设定的最大值Pmax以上时，安全 定位终端将以最小的频度发送卡号及状态信息；由于简单的控制器做公式(5)中的运算将 变得复杂，在这里我们将&的值分为几个小段，如图2所示，当安全定位终端接收的场强值 在(P1，P》之间时，将fl2作为安全定位终端的发送频度；当安全定位终端接收的场强值在 (P3，P4)之间时，将f34作为安全定位终端的发送频度。
以下将参照下面的附图对实施例进行解释，以下示例仅仅是作为一种示例而非意 于限制本发明。附图中图1是本专利实际应用的系统拓扑结构的示意图；图2是安全定位终端接收强度值与发送频度的关系图；图3是安全定位终端内部的结构框图；图4是图3安全定位终端中处理器1模块(301)的内部结构图；图5是周界定位器内部的结构框具体实施例方式安全区域定位系统包括安全定位终端，周界定位器，接入点中继器和中心基站四 部分。安全定位终端内部包括处理器1(301)，无线接收模块1 (302)，无线发送模块 1 (303)。图3及图5中，安全定位终端内部的无线接收模块1 (302)和无线发送模块1 (303)分别工作于通道1和通道2 ；周界定位器内部的无线接收模块2(502)和无线发送模块 2 (503)，分别工作于通道2和通道1。周界定位器通过无线发送模块2(50 由泄漏电缆以定时器1的定时频率向安全 定位终端发送读取状态的命令，安全定位终端通过无线接收模块1(30 接收到读命令后 将数据送至处理器1(301)。图4中，数据通过场强测量模块(401)得到通道1的场强值，再将此场强值送至场 强比较模块(402)，判断所测得的场强值是否满足Pmin ^Pr ^ Pmax，若场强值在上述范围内， 则可以按照公式(5)进行计算从而得到频度值。若场强值小于Pmin，则我们设定频度值为 Ffflin0若场强值大于Pmax，则我们设定频度值为Fmax。将上面得到的频度值送至发送频度控制器(406)，安全定位终端根据频度值来设 定发送一个数据包的时间间隔。将上面得到的时间间隔作为发送定时器模块(407)的定时时间T，当定时时间T到 时，安全定位终端则启动无线发送模块1 (303)，并将无线发送模块1 (303)设置在通道2上， 将安全定位终端的ID号及其状态信息发送给周界定位器。其中，频度值与发送定时器模块007)的定时时间T的关系可以描述为，当频度值 Pr越小，则定时时间T应当越长；反之，当频度值已越大，则定时时间T应当越短。两者之 间的关系可以用下面的公式确定T = 1 2*Ρ 厂1 (6)其中，k2为常数，可以根据实际情况进行调整。下面举例说明。可以设定最大场强值Pmax为50，最小场强值Pmin为10，全定位终端 通过无线接收模块1 (30 在通道1上测量附近环境的周界定位器发出信号的场强值，得到 场强值；然后将场强值带入公式( 进行计算，得到频度值，再由公式(6)得到定时时间。以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实 施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可 以对上述实施方式做出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的 范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。
权利要求
1.一种基于2. 4G无线局域网的定位系统，包括，安全定位终端(201)和周界定位器(202-1,202-2,……，202_n)，其特征在于每个周界定位器002-1,202-2，……，202-n)都与一根泄漏电缆相连，多个周界定位 器(202-1,202-2,……，202-n)组成一个近似闭合的路线，即周界定位器202-1所接的泄 漏电缆的末端处放置周界定位器202-2，周界定位器202-2所接的泄漏电缆的末端处放置 周界定位器202-3，依此类推，组成需要定位的区域的边界。
2.根据权利要求1所述的基于2.4G无线局域网的定位系统，其中安全定位终端(201) 和周界定位器(202-1,202-2,……，202-n)之间的通信在2. 4G无线局域网的通道3进行；周界定位器(202-1,202-2,……,202-n)与接入点中继器(203)之间的通信在2. 4G 无线局域网的通道2进行；中心基站(204)与接入点中继器(203)之间的通信在2. 4G无线局域网的通道1进行。
3.根据权利要求1所述的基于2.4G无线局域网的定位系统，其中安全定位终端O01)能自动检测当前环境的场强值，并根据所检测到的场强值改变自 身的向周界定位器002-n)发送卡号和状态的频度，以确保在场强值较小时也能最大限度 使周界定位器002-n)接收到安全定位终端O01)发出的卡号和状态信息。
全文摘要
一种基于无线局域网的安全定位系统。其中包括，中心基站(204)，接入点中继器(203)，周界定位器(202-1，202-2，……，202-n)和安全定位终端(201)，其特征在于所述的每个周界定位器(202-1，202-2，……，202-n)都与一根泄漏电缆相连；所述安全定位终端(201)与所述的周界定位器依靠2.4G无线局域网方式连接；中心基站(204)与接入点中继器(203)之间以及周界定位器(202-1，202-2，……，202-n)与接入点中继器(203)之间也是通过2.4G无线局域网方式连接。
文档编号H04B17/00GK102137486SQ201010568990
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者尹庆福, 杨北革, 薛辉, 高明 申请人:山西省电力公司大同供电分公司