[发明专利]自愈式精确定位分站、系统及链路自愈方法

说明书

本发明提出了一种自愈式精确定位分站、系统及链路自愈方法，解决了现有人员定位分站无线连接断开之后失去通信能力的问题，应用于煤矿、工厂等固定环境、高人员密度场景内。自愈式精确定位分站，包括电源模块、主板、定位核心、接口板、以太网接口、RS485接口、CAN接口和天线，电源模块通过电源线路连接主板、定位核心、接口板、以太网、CAN接口和RS485接口，主板为具有链路监测功能的处理核心；定位核心为具有提供无线通道及精确测距功能的无线收发器；接口板包括以太网、RS485和CAN2.0B现场总线核心。本发明可以快速判断定位分站有线链路连接状态，并在有线链路失去连接时启动无线通信通道，使定位分站恢复工作。

技术领域

本发明涉及人员定位技术领域，尤其涉及一种应用于煤矿、工厂等固定环境、高人员密度场景内的安全监控设备，具体为自愈式精确定位分站、系统及链路自愈方法。

背景技术

目前人员定位系统，定位分站与定位终端之间大都是采用基于2.4G频段的ZigBee技术，定位分站与定位分站之间采用以太网、CAN或者RS485等通信方式进行手拉手式有线连接，然而使用这种通信结构的定位分站存在着严重的缺陷：当人员定位系统应用于复杂恶劣环境时，例如井下，容易发生人员定位系统有线连接中断的事故，当某一定位分站的有线连接断开，其有线链路之后的所有定位分站都会失去通信能力，所有失去连接的定位分站将无法再进行人员定位，直接造成人员定位系统瘫痪。尤其是当发生严重事故时，人员定位系统无法正常工作，救援队伍无法准确定位事发时工作人员的准确位置，无法及时救援造成人员损伤的严重后果。

针对这一缺陷，提供一种自愈式精确定位分站及链路自愈方法，能够实现快速恢复定位分站之间的连接、执行精确定位功能。有线连接断开后，仍能迅速获得感知区域内的人员信息并及时上报的定位分站，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有人员定位分站无线连接断开之后失去通信能力的的问题，提供一种自愈式精确定位分站、系统及链路自愈方法，主要应用于煤矿、工厂等固定环境、高人员密度场景内。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:

自愈式精确定位分站，包括电源模块、主板、定位核心、接口板、以太网接口、RS485接口、CAN接口和天线，电源模块通过电源线路连接主板、定位核心、接口板、以太网、CAN接口和RS485接口。

所述主板，为具有链路监测功能的处理核心,采用基于高性能ARM Cortex-M4内核的MCU为处理核心，内置链路监测算法和测距算法, 链路监测算法具有监测有线链路状态、确认链路状态和利用无线通道修复链路的功能。

所述定位核心，采用基于线性调频（Chirp Spread Spectrum，CSS）的无线收发器芯片NLSG0501A（nanoLOC TRX Transceiver），经过2.4G的低噪声放大处理后，为定位分站提供功率连续可调的无线通道。同时，定位核心还具有利用电磁波飞行时间差进行精确定位的测距方式，增加2.4G信号放大处理模块和基于狭长巷道优化的测距算法，从而保证在距离分站前后2公里范围内实现误差小于1米的精确定位。

所述接口板，集成以太网、RS485和CAN2.0B现场总线核心，通过具有2000VAC光电隔离的接口保护模块，为定位分站提供以太网、CAN和RS485的综合数据传输通道。

根据本发明的一个方面，提供了两路以太网、两路RS485、两路CAN总线和2路天线。