[发明专利]电力线载波通信在RFID定位系统中的应用

说明书

技术领域

电力线载波通信在RFID定位系统中的应用，涉及RFID标签定位技术，适用于矿井、隧道、施工现场等复杂环境下对人员和车辆的定位。

背景技术

目前主流的定位方法有：GPS定位、移动运营商基站定位、RFID定位等。在矿井、隧道、施工现场等复杂恶劣的条件下，GPS定位和基站定位的方法全都无效，只能通过RFID定位的方法来标记人员、车辆以及其它设备的位置信息。由于社会各界对安全事故越来越重视，需要记录相关工作人员从进入工作现场到离开工作现场的全部过程，因此RFID在这个领域中的应用前景十分广阔。

RFID定位技术的研究非常热门，对于某一封闭的范围，只需根据实际情况布置好一定数量的RFID读卡器，就可以准确定位出RFID标签的位置。如果RFID标签是无源的，所需的RFID读卡器布置的密度就要高一些；如果RFID标签是有源的，所需的RFID读卡器布置的密度可以低一些。

虽然RFID定位技术已经非常成熟，但是RFID定位得到的信息一般需要经过RS232总线、RS485总线、CAN总线等数据线传送到电脑主机。对于作业现场而言，架设专门的通信线路一般不是很方便。假如使用Ad Hoc网络，则需要面对网络传输效率和节点能量消耗之间的平衡，以及构建和维护路由信息等严峻的挑战。

发明内容

本发明目的在于提供一种可避免在作业现场铺设专门的通信线路，直接利用现成的电力线来传输RFID读卡器获得的数据,将需要传输的数据通过PLC模块直接调制到电力传输线上，电力传输线既提供电力，又是通信的传输媒介，既解决了RFID读卡器的电源问题，又解决了信号传输的问题。

一般电力传输线是三相四线制的，利用电力线传输数据需要一根相线和一根零线，RFID相关数据是通过电力线传输到电脑主机，给连接在该相电上的每一个PLC模块配以统一的相电标识。不同相电上的PLC模块的相电标识必须不同。在电脑主机端接收其它PLC模块发来的数据时，首先检查相电标识是否相同，如果相电标识相同，说明是同一相电上PLC模块发来的数据，则接收；如果相电标识不同，说明是不同相电上PLC模块发来的数据，则丢弃。这样既避免了不同相电上数据传输不稳定的问题，又不会向服务器发送冗余数据。

RFID的定位根据收发信号的强度和RFID读卡器发出信号到RFID读卡器接收到来自RFID标签的时间差来进行定位。收发信号的强度按照信号衰退模型来估计收发两端的距离。当这两项数值的区别较大时，表明数据误差较大，适当舍弃。

服务器接收并记录电脑主机发送来的数据，结合所有的已知信息，计算出RFID标签所在的位置。当用户需要查看某个RFID标签从进入工作现场到离开工作现场的完整运动轨迹时，可以利用数据库中记录的所有数据，使用虚拟2D或3D技术来重现整个过程。

当现场发生意外险情时，在系统未受到破坏的情况下，服务器可以实时播报各个RFID标签的位置，协助救援；假如系统受到严重破坏，无法继续正常工作，服务器可以整理出事故发生前一时刻各个RFID标签的位置，为救援行动提供参考。

本发明的优点是:仅使用一条电力传输线，施工简单，部署方便，无需额外的信号线或无线传输设备，RFID相关数据通过电力线传输到电脑主机，既解决了RFID读卡器的电源问题，又解决了信号传输的问题，省去了在复杂作业环境现场必须铺设专门的通信线路，节约了施工建设的费用，尤其适用与矿井、隧道等复杂施工环境下施工对人员、车辆等的定位。

附图说明

图1.是本发明的结构示意图,

图2.是本发明数据帧的格式,

图3.是本发明日期时间的格式，

图4.是本发明RFID数据的格式。

其中:相电L1,相电L2,相电L3，零线N。

具体实施方案