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      一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng)及方法

      文檔序號:10474498閱讀:523來源:國知局
      一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng)及方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng)及方法,包括設(shè)置在隧道施工人員及施工車輛上的定位節(jié)點(diǎn),設(shè)置在隧道中的若干用于采集定位節(jié)點(diǎn)信息的參考節(jié)點(diǎn),參考節(jié)點(diǎn)的輸出端連接有ZigBee網(wǎng)關(guān)基站,ZigBee網(wǎng)關(guān)基站的輸出端通過信號轉(zhuǎn)換模塊連接至監(jiān)控中心。本發(fā)明能夠全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的對隧道內(nèi)施工人員進(jìn)行定位,保證施工人員安全。
      【專利說明】
      -種基于Z i gBee的隧道定位系統(tǒng)及方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001] 本發(fā)明設(shè)及無線定位技術(shù)領(lǐng)域,具體設(shè)及一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng)及方 法。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的日益強(qiáng)大和社會發(fā)展的需要,各種隧道W及地下工程開發(fā)愈 來愈多,目前我國已成為世界上隧道最多、最復(fù)雜、發(fā)展最快的國家。運(yùn)些工程在給人們帶 來極大便利的同時(shí),也帶來了較大的施工風(fēng)險(xiǎn),對于工程的建設(shè)者和管理者來講,則意味著 安全生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)愈來愈高,安全管理的壓力愈來愈大。目前,??诮鉀Q隧道人員安全問 題的技術(shù)在國內(nèi)仍然發(fā)展緩慢,尤其是隧道施工時(shí)人員的定位問題是所有問題的重中之 重。其中較為實(shí)用的是RFID技術(shù)。運(yùn)種方式采用人員刷卡形式雖然相對來說成本較為低廉, 但運(yùn)種定位方式是不連續(xù)的,通過不斷的刷卡確定人員在某一區(qū)域內(nèi)而不能精確的確定該 人員的具體位置,并且運(yùn)種系統(tǒng)只能單向傳輸固定的信息,因而此類應(yīng)用更多的體現(xiàn)了工 作管理而對于安全防護(hù)方面卻有先天不足之處。
      [0003] 目前定位算法分為兩大類:第一類是基于測距的定位算法,包括到達(dá)時(shí)間差TD0A、 到達(dá)角度A0A、到達(dá)時(shí)間TOAdTDOA需要在節(jié)點(diǎn)上安裝特殊的信號收發(fā)裝置,通過測量兩種不 同傳輸速率的信號傳輸時(shí)間差來計(jì)算兩節(jié)點(diǎn)間的距離。但受到超聲波傳播距離的限制和非 視距問題對超聲波信號傳播的影響。AOA是基于信號傳輸?shù)慕嵌炔煌M(jìn)而形成的扇形重疊 區(qū)為機(jī)理的定位算法,AOA同樣也需要在節(jié)點(diǎn)上安裝特殊的信號收發(fā)裝置。而且測距過程容 易受到外界環(huán)境的影響,因此不適合在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中使用。TOA是通過測量從目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)出 的信號W直線到達(dá)參考節(jié)點(diǎn)的時(shí)間,可W得到相應(yīng)的距離,隨即得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的定位結(jié)果。 TOA方法局限性大,它要求接收端能夠得到無線信號開始傳輸?shù)臅r(shí)間,因此需要各節(jié)點(diǎn)時(shí)間 同步,從而對節(jié)點(diǎn)的要求很高。第二類是無需測距的定位算法。無需測距的定位算法定位誤 差較大,精度低。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng)及方法,W克服上述現(xiàn)有 技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明能夠全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的對隧道內(nèi)施工人員進(jìn)行定位,保證施工人 員安全。
      [0005] 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
      [0006] -種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),包括設(shè)置在隧道施工人員及施工車輛上的定位 節(jié)點(diǎn),設(shè)置在隧道中的若干用于采集定位節(jié)點(diǎn)信息的參考節(jié)點(diǎn),參考節(jié)點(diǎn)的輸出端連接有 Zi濁ee網(wǎng)關(guān)基站,ZigBee網(wǎng)關(guān)基站的輸出端通過信號轉(zhuǎn)換模塊連接至監(jiān)控中屯、。
      [0007] 進(jìn)一步地,隧道包括第一定位區(qū)域和第二定位區(qū)域,第一定位區(qū)域?yàn)樗淼揽谥琳?子面之間的區(qū)域,第二定位區(qū)域?yàn)檎谱用鎃內(nèi)區(qū)域。
      [000引進(jìn)一步地,第一定位區(qū)域中的參考節(jié)點(diǎn)均勻分布在第一定位區(qū)域的一側(cè);第二定 位區(qū)域中的參考節(jié)點(diǎn)均勻分布在第一定位區(qū)域的兩側(cè)。
      [0009] 進(jìn)一步地,第一定位區(qū)域中相鄰兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的橫向間距為20~30米;第二定位 區(qū)域中相鄰兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的橫向間距為10~15米。
      [0010] 進(jìn)一步地,監(jiān)控中屯、包括主監(jiān)控中屯、和分監(jiān)控中屯、,所述分監(jiān)控中屯、包括分監(jiān)控 主機(jī)和顯示屏。
      [0011] 進(jìn)一步地,ZigBee網(wǎng)關(guān)基站設(shè)有若干個(gè),且相鄰的兩個(gè)ZigBee網(wǎng)關(guān)基站橫向間距 為150米。
      [0012] 進(jìn)一步地,參考節(jié)點(diǎn)為CC2430忍片,定位節(jié)點(diǎn)為CC2431忍片。
      [0013] 一種基于ZigBee的隧道定位方法,采用基于RSSI的加權(quán)質(zhì)屯、定位算法,包括W下 步驟:
      [0014] 步驟一:定位節(jié)點(diǎn)發(fā)起計(jì)算請求,參考節(jié)點(diǎn)接收請求消息后收集獲取到的RSSI值; [001引步驟二:參考節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收的若干個(gè)RSSI值,計(jì)算出RSSI平均值,然后將RSSI平均 值、自身的ID及坐標(biāo)信息發(fā)送給定位節(jié)點(diǎn);
      [0016] 步驟定位節(jié)點(diǎn)判斷接收的信息值是否大于4,若判斷值小于4,則返回步驟一, 若判斷值大于等于4,則進(jìn)入步驟四;
      [0017] 步驟四:定位節(jié)點(diǎn)對所接收的RSSI平均值進(jìn)行排序,并選擇四個(gè)最大的RSSI平均 值及其對應(yīng)的參考節(jié)點(diǎn);
      [0018] 步驟五:根據(jù)RSSI模型計(jì)算出到運(yùn)些參考節(jié)點(diǎn)的距離,進(jìn)而算出定位節(jié)點(diǎn)的位置 坐標(biāo)。
      [0019] 進(jìn)一步地,還包括步驟六:定位節(jié)點(diǎn)的定位信息經(jīng)參考節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到ZigBee網(wǎng)關(guān)基 站,ZigBee網(wǎng)關(guān)基站再通過無線網(wǎng)絡(luò)將該定位信息傳遞到監(jiān)控中屯、。
      [0020] 進(jìn)一步地,參考節(jié)點(diǎn)為CC2430忍片,定位節(jié)點(diǎn)為CC2431忍片。
      [0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有W下有益的技術(shù)效果:
      [0022] 本發(fā)明的參考節(jié)點(diǎn)采集到定位節(jié)點(diǎn)的信息后,將采集信息傳輸給ZigBee網(wǎng)關(guān)基 站,ZigBee網(wǎng)關(guān)基站再通過信息轉(zhuǎn)換器將采集定位信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中屯、,監(jiān)控中 屯、實(shí)時(shí)顯示隧道人員信息和車輛信息,顯示的內(nèi)容包括:ID號,姓名,時(shí)間,總?cè)藬?shù)等,使領(lǐng) 導(dǎo)及監(jiān)管人員不用進(jìn)入桐內(nèi),不必查看監(jiān)控室電腦就能及時(shí)了解隧道內(nèi)施工人員情況,同 時(shí),該系統(tǒng)還具有自主診斷的功能,能夠診斷無線定位系統(tǒng)的基站是否正常工作,當(dāng)基站出 現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)會發(fā)出提示信息。該系統(tǒng)能夠統(tǒng)計(jì)施工人員在桐內(nèi)連續(xù)工作的時(shí)間,當(dāng)有人 長時(shí)間(如10小時(shí)W上)未出桐時(shí),系統(tǒng)會發(fā)出警告提示。該系統(tǒng)可W長時(shí)間儲存數(shù)據(jù)信息, 可將定位數(shù)據(jù)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,W便管理人員隨時(shí)查詢歷史定位信息。
      [0023] 進(jìn)一步地,本發(fā)明根據(jù)隧道定位需求,分為第一定位區(qū)域和第二定位區(qū)域,第一定 位區(qū)域隧道口到掌子面主要是施工人員和車輛出入,所有在運(yùn)一區(qū)域主要進(jìn)行人員和車輛 定位。運(yùn)一區(qū)域間隔150m放置一個(gè)基站,相鄰兩參考節(jié)點(diǎn)橫向間距取20-30m,定位節(jié)點(diǎn)放置 在施工人員的安全帽上和車輛頂部,該區(qū)域定位精度可W達(dá)到0.2m到0.3m。第二定位區(qū)域 是掌子面W內(nèi)的施工區(qū),該區(qū)域是施工的主要區(qū)域,施工人員密集,危險(xiǎn)系數(shù)大,所W該區(qū) 域在相鄰兩參考節(jié)點(diǎn)橫向間距取l〇-15m,隧道兩邊區(qū)域都布置有參考節(jié)點(diǎn),該區(qū)域定位精 度可W達(dá)到0.1 mW內(nèi)。隧道施工人員在遇到突發(fā)事件時(shí)可通過定位卡上的預(yù)警按鈕來向管 理人員發(fā)出警報(bào),本發(fā)明采用分區(qū)域定位,提高了資源的利用率,節(jié)約了項(xiàng)目成本,具有一 定的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
      [0024] 本發(fā)明方法采用基于RSSI的加權(quán)質(zhì)屯、定位算法,定位節(jié)點(diǎn)發(fā)起計(jì)算請求,參考節(jié) 點(diǎn)接收消息后收集獲取到的RSSI值,參考節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收的多個(gè)RSSI值,計(jì)算出其RSSI平均 值,然后連同自身的ID及坐標(biāo)信息一起發(fā)送給定位節(jié)點(diǎn)。定位節(jié)點(diǎn)收到附近參考節(jié)點(diǎn)發(fā)送 的信息后,對其RSSI值進(jìn)行排序,選擇四個(gè)最大的RSSI值,根據(jù)RSSI模型啟動定位引擎計(jì)算 出到運(yùn)些參考節(jié)點(diǎn)的距離,進(jìn)而確定定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。定位節(jié)點(diǎn)的定位信息經(jīng)過參考 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到Zi濁ee網(wǎng)關(guān)基站,ZigBee網(wǎng)關(guān)基站再通過無線網(wǎng)絡(luò)將該定位信息傳遞到監(jiān)控中 屯、,使領(lǐng)導(dǎo)及監(jiān)管人員不用進(jìn)入桐內(nèi),不必查看監(jiān)控室電腦就能及時(shí)了解隧道內(nèi)施工人員 情況。
      【附圖說明】
      [0025] 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的構(gòu)架圖;
      [00%]圖2是基于RSSI質(zhì)屯、算法原理圖;
      [0027]圖3是基于RSSI的加權(quán)質(zhì)屯、定位算法流程圖。
      [002引其中,1-主監(jiān)控中屯、,2-分監(jiān)控主機(jī),3-顯示屏,4-信號轉(zhuǎn)換模塊,5-Zi濁ee網(wǎng)關(guān)基 站,6-參考節(jié)點(diǎn),7-定位節(jié)點(diǎn)。
      【具體實(shí)施方式】
      [0029] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
      [0030] 參見圖1,一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),根據(jù)隧道定位需求,分為第一定位區(qū) 域和第二定位區(qū)域,第一定位區(qū)域隧道口到掌子面主要是施工人員和車輛出入,所有在運(yùn) 一區(qū)域主要進(jìn)行人員和車輛定位。運(yùn)一區(qū)域間隔150m放置一個(gè)基站,相鄰兩參考節(jié)點(diǎn)橫向 間距取20-30m,定位節(jié)點(diǎn)放置在施工人員的安全帽上和車輛頂部,該區(qū)域定位精度可W達(dá) 到0.2m到0.3m。第二定位區(qū)域是掌子面W內(nèi)的施工區(qū),該區(qū)域是施工的主要區(qū)域,施工人員 密集,危險(xiǎn)系數(shù)大,所W該區(qū)域在相鄰兩參考節(jié)點(diǎn)橫向間距取5-lOm,隧道兩邊區(qū)域都布置 有參考節(jié)點(diǎn),該區(qū)域定位精度可W達(dá)到0.1 mW內(nèi)。參考節(jié)點(diǎn)采集到定位節(jié)點(diǎn)的信息后,將采 集信息傳輸給基站,基站再通過信息轉(zhuǎn)換器將采集定位信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)剿淼揽诜直O(jiān)控 中屯、和主監(jiān)控中屯、。隧道口出的Lm)屏實(shí)時(shí)顯示隧道人員信息和車輛信息。顯示的內(nèi)容包 括:ID號,姓名,時(shí)間,總?cè)藬?shù)等,使領(lǐng)導(dǎo)及監(jiān)管人員不用進(jìn)入桐內(nèi),不必查看監(jiān)控室電腦就 能及時(shí)了解隧道內(nèi)施工人員情況。
      [0031] 如圖2所示為基于RSSI質(zhì)屯、算法原理圖,Ol,02,03為參考節(jié)點(diǎn),D為未知節(jié)點(diǎn),dl為 節(jié)點(diǎn)Ol到定位節(jié)點(diǎn)的距離,d2節(jié)點(diǎn)02到定位節(jié)點(diǎn)的距離,d3節(jié)點(diǎn)03到定位節(jié)點(diǎn)的距離。A點(diǎn)、 B點(diǎn)、C點(diǎn)分別為W01,02,03為圓屯、,dl,d2,d3為半徑畫圓,得到的S圓交疊點(diǎn)。
      [0032] 其中基于RSSI的加權(quán)質(zhì)屯、定位算法,用于獲取定位節(jié)點(diǎn)的精確位置坐標(biāo)。原理如 下:
      [0033] 首先通過根據(jù)RSSI模型:RSSI=A-10nlg(d),(其中n為傳播因子,A為環(huán)境因數(shù),A 和n都是經(jīng)驗(yàn)值,由用戶根據(jù)實(shí)際情況給定)。將已知定位節(jié)點(diǎn)接收到的RSSI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為距 離信息,將運(yùn)些距離從小到大進(jìn)行排序,并優(yōu)選距離最小所對應(yīng)的4個(gè)參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位, 每次取其中的3個(gè)參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合,運(yùn)樣就會有4種不同的組合。然后如圖2所示,分別W 選取的3個(gè)參考節(jié)點(diǎn)01,02,03為圓屯、,W定位節(jié)點(diǎn)昭I慘考節(jié)點(diǎn)之間的距離dl,d2,d3為半徑 畫圓,3個(gè)圓相交會產(chǎn)生公共部分,對3個(gè)圓的交點(diǎn)組成的=角形進(jìn)行分析,利用優(yōu)選的參考 節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)之間的距離為每一個(gè)坐標(biāo)增加權(quán)值,W體現(xiàn)不同頂點(diǎn)的貢獻(xiàn)。該算法中定 位節(jié)點(diǎn)的化計(jì)^屯標(biāo)前W田W下公夫元,
      [0034]
      [0035] W此方法,分別對其他S種組合的定位節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,總共得到四個(gè)估計(jì)點(diǎn)。 最后,取四個(gè)估計(jì)點(diǎn)組成的多邊形的質(zhì)屯、為定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
      [0036] 如圖3所示為基于RSSI的加權(quán)質(zhì)屯、定位算法流程圖:首先定位節(jié)點(diǎn)發(fā)起計(jì)算請求, 參考節(jié)點(diǎn)接收消息后收集獲取多個(gè)RSSI值,參考節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收的多個(gè)RSSI值計(jì)算出其平均 值,然后連同自身的ID及坐標(biāo)信息一起發(fā)送給定位節(jié)點(diǎn)。定位節(jié)點(diǎn)判斷接受的信息值是否 大于4,如果判斷值小于4則返回第一步。當(dāng)接受值大于4時(shí),定位節(jié)點(diǎn)選擇四個(gè)最大的RSSI 值,再調(diào)用設(shè)定好的A值和n值,根據(jù)RSSI模型:RSSI=A-10nlg(d),啟動定位引擎計(jì)算出到 運(yùn)些參考節(jié)點(diǎn)的距離。然后根據(jù)質(zhì)屯、定位算法算出位置坐標(biāo)。
      [0037] 下面對本發(fā)明的實(shí)施過程作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
      [0038] 如圖1所示,包括監(jiān)控中屯、、隧道口分監(jiān)控中屯、、信號轉(zhuǎn)換模塊和隧道內(nèi)定位系統(tǒng), 其中監(jiān)控中屯、、隧道口分監(jiān)控中屯、、信號轉(zhuǎn)換模塊依次和定位系統(tǒng)相連。定位節(jié)點(diǎn)安裝在施 工人員安全帽和車輛頂部,當(dāng)施工人員和車輛進(jìn)入隧道時(shí),布置在隧道的參考節(jié)點(diǎn)就會采 集到人員和車輛的位置信息,同時(shí)將定位信息傳輸基站,基站再通過信息轉(zhuǎn)換器將采集定 位信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)剿淼揽诜直O(jiān)控中屯、和總監(jiān)控中屯、。隧道口出的Lm)屏實(shí)時(shí)顯示隧道 人員信息和車輛信息。顯示的內(nèi)容包括:ID號,姓名,時(shí)間,總?cè)藬?shù)等,使領(lǐng)導(dǎo)及監(jiān)管人員不 用進(jìn)入桐內(nèi),不必查看監(jiān)控室電腦就能及時(shí)了解隧道內(nèi)施工人員情況。
      [0039] 工作原理:參考節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)及基站在隧道中安裝完成之后,將參考節(jié)點(diǎn)的位 置坐標(biāo)存儲在監(jiān)控中屯、計(jì)算機(jī)中。上電之后,各組成部分和各節(jié)點(diǎn)自動組成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。 定位節(jié)點(diǎn)向附近的參考節(jié)點(diǎn)發(fā)起計(jì)算請求,附近的參考節(jié)點(diǎn)接收消息后收集獲取到的RSSI 值,參考節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收的多個(gè)RSSI值,計(jì)算出其RSSI平均值,然后連同自身的ID及坐標(biāo)信息 一起發(fā)送給定位節(jié)點(diǎn)。定位節(jié)點(diǎn)收到附近參考節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息后,對其RSSI值進(jìn)行排序,選 擇四個(gè)最大的RSSI值,再調(diào)用設(shè)定好的A值和n值,根據(jù)RSSI模型:RSSI=A-10nlg(d),啟動 定位引擎計(jì)算出到運(yùn)些參考節(jié)點(diǎn)的距離,進(jìn)而確定定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。定位節(jié)點(diǎn)的定位 信息經(jīng)過參考節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到Zi濁ee網(wǎng)關(guān)基站,ZigBee網(wǎng)關(guān)基站再通過無線網(wǎng)絡(luò)將該定位信息 傳遞到計(jì)算機(jī)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),其特征在于,包括設(shè)置在隧道施工人員及施工車 輛上的定位節(jié)點(diǎn)(7),設(shè)置在隧道中的若干用于采集定位節(jié)點(diǎn)(7)信息的參考節(jié)點(diǎn)(6),參考 節(jié)點(diǎn)(6)的輸出端連接有ZigBee網(wǎng)關(guān)基站(5),ZigBee網(wǎng)關(guān)基站(5)的輸出端通過信號轉(zhuǎn)換 模塊(4)連接至監(jiān)控中心。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),其特征在于,隧道包括第一 定位區(qū)域和第二定位區(qū)域,第一定位區(qū)域?yàn)樗淼揽谥琳谱用嬷g的區(qū)域,第二定位區(qū)域?yàn)?掌子面以內(nèi)區(qū)域。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),其特征在于,第一定位區(qū)域 中的參考節(jié)點(diǎn)(6)均勻分布在第一定位區(qū)域的一側(cè);第二定位區(qū)域中的參考節(jié)點(diǎn)(6)均勻分 布在第一定位區(qū)域的兩側(cè)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),其特征在于,第一定位區(qū)域 中相鄰兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)(6)的橫向間距為20~30米;第二定位區(qū)域中相鄰兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)(6)的 橫向間距為10~15米。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),其特征在于,監(jiān)控中心包括 主監(jiān)控中心(1)和分監(jiān)控中心,所述分監(jiān)控中心包括分監(jiān)控主機(jī)(2)和顯示屏(3)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),其特征在于,ZigBee網(wǎng)關(guān)基 站(5)設(shè)有若干個(gè),且相鄰的兩個(gè)ZigBee網(wǎng)關(guān)基站(5)橫向間距為150米。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng),其特征在于,參考節(jié)點(diǎn)(6) 為CC2430芯片,定位節(jié)點(diǎn)(7)為CC2431芯片。8. -種采用權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的隧道定位系統(tǒng)的隧道定位方法,其特征在 于,采用基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心定位算法,包括以下步驟: 步驟一:定位節(jié)點(diǎn)(7)發(fā)起計(jì)算請求,參考節(jié)點(diǎn)(6)接收請求消息后收集獲取到的RSSI 值; 步驟二:參考節(jié)點(diǎn)(6)根據(jù)接收的若干個(gè)RSSI值,計(jì)算出RSSI平均值,然后將RSSI平均 值、自身的ID及坐標(biāo)信息發(fā)送給定位節(jié)點(diǎn)(7); 步驟三:定位節(jié)點(diǎn)(7)判斷接收的信息值是否大于4,若判斷值小于4,則返回步驟一,若 判斷值大于等于4,則進(jìn)入步驟四; 步驟四:定位節(jié)點(diǎn)(7)對所接收的RSSI平均值進(jìn)行排序,并選擇四個(gè)最大的RSSI平均值 及其對應(yīng)的參考節(jié)點(diǎn)(6); 步驟五:根據(jù)RSSI模型計(jì)算出到這些參考節(jié)點(diǎn)(6)的距離,進(jìn)而算出定位節(jié)點(diǎn)(7)的位 置坐標(biāo)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于ZigBee的隧道定位方法,其特征在于,還包括步驟六:定 位節(jié)點(diǎn)(7)的定位信息經(jīng)參考節(jié)點(diǎn)(6)轉(zhuǎn)發(fā)到ZigBee網(wǎng)關(guān)基站(5),ZigBee網(wǎng)關(guān)基站(5)再通 過無線網(wǎng)絡(luò)將該定位信息傳遞到監(jiān)控中心。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于ZigBee的隧道定位方法,其特征在于,參考節(jié)點(diǎn)(6)為 CC2430芯片,定位節(jié)點(diǎn)(7)為CC2431芯片。
      【文檔編號】H04W64/00GK105828433SQ201610307501
      【公開日】2016年8月3日
      【申請日】2016年5月10日
      【發(fā)明人】王海英, 阮祺, 梁鵬, 邱喜華, 常肖, 呂東源
      【申請人】長安大學(xué)
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