[發明專利]變電站無線傳感器網絡移動終端精確定位的方法

無效

• 申請號: 201110157517.8
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN102186245A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 詹毅;閆斌;周小佳;張龍飛;莊瑞璽
• 申請（專利權）人: 成都思晗科技有限公司;電子科技大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04B17/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種變電站無線傳感器網絡移動終端精確定位的方法。

背景技術

變電站屬于高危工作區域，如果管理不到位，稍不注意就可能發生事故。在當前以人為本的號召下，變電站的各項工作都將人身安全放在了第一位。然而，除了操作規程、安全條約等規章制度限制外，還沒有一套切實可行的主動報警的安全保障手段，因而，如果操作人員操作失誤、判斷失誤，或惰性、隨意性、巡視誤入間隔等,都可能直接或間接導致事故的發生，使人身安全受到威脅的同時使經濟利益也受到損失。

現在國內的絕大多數變電站都沒有針對工作人員的監控和報警系統，雖然有的變電站裝備了攝像頭，起到了一定的監督作用，但是，攝像頭存在一些監控上的“死角”；視頻信息的傳輸存在延時，不能實現實時監控；每個攝像頭只能監控指定區域范圍內的工作人員情況，不能形成一個連續的監控模式；同時其布線和安裝工序復雜，成本較高，只適合在小型的變電站。總體來說，傳統的變電站安全管理系統易出現監控盲區，不能實現及時報警。

傳統的配電網故障定位系統所用的定位方法一般是通過所有固定節點所收集的移動終端MSSI數據來綜合計算移動終端的坐標位置，由于RSSI信號強度指示是一個隨外界條件的變化變化很大的隨機值，大大降低了故障檢測系統的穩定性，這種傳統方法工作量很大、計算不夠精確而且容易導致出錯，工作效率明顯不能滿足目前對配電網系統安全性能的要求。

發明內容

本發明的目的在于解決現有變電站無線傳感器網絡移動終端定位方法的不足，提供一種新型的變電站無線傳感器網絡移動終端精確定位的方法，克服傳統定位方法數據處理工作量大、計算不精確以及經常導致變電站作業系統出錯和崩潰等缺點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：變電站無線傳感器網絡移動終端精確定位的方法，包括若干移動終端和固定節點組成的無線傳感器網絡，以及由無線傳感器網絡、前置機和后臺監控主機組成的變電站安全作業管理系統，無線傳感器網絡中移動終端的定位方法包括以下步驟：

（1）初始化節點數組NodeID、節點數計數器Index和參與移動節點位置計算的固定節點個數PacketNumber；

（2）任意固定節點接收到移動終端發出的接收信號強度指示RSSI信號后，根據RSSI信號的強弱計算該固定節點與移動終端的距離，并向前置機登記該固定節點的狀態及與移動終端的距離；

（3）前置機判斷RSSI登記是由哪個固定節點發送的，并將該固定節點編號存入節點數組NodeID中；

（4）節點數計數器Index加1；

（5）當Index等于自定義的PacketNumber時，轉入數據處理程序，計算移動終端當前的坐標，否則前置機繼續接收固定節點RSSI登記；

（6）前置機將移動終端的當前坐標位置報告給監控主機，監控主機判斷移動終端的當前坐標位置是否處于預先劃分的危險區域，如果處于危險區域，則報警；

其中，所述的數據處理程序包括以下步驟：

（1）對NodeID中的數據進行數據分類，即判斷PacketNumber個登記分別來自哪些固定節點，對固定節點的個數NodeNumber進行計數；

（2）根據NodeNumber的不同，采用不同的方法計算移動終端的坐標：

當NodeNumber=1時，計算移動終端當前坐標位于某個固定節點處；

當NodeNumber=2時，計算移動終端當前坐標位于某兩個固定節點的中心處；

當NodeNumber=3，三個固定節點的坐標分別為(x????????????????????????????????????????????????，y)、(x,y)、(?x,y)，移動終端與三個固定節點的距離分別為、、，則有

=；

當NodeNumber=n時，n個固定節點的坐標分別為(x，y)、(?x,y)、……、(x,y)，移動終端與n個固定節點的距離分別為d、d、d、……、d，則有

設它的線性方程為AX=b，其中：

A=b=

則該移動終端的坐標為：

=。

本發明的有益效果是：在所取的參考固定節點數目不同的情況下，采取不同的移動終端坐標算法，使得本發明的無線傳感器網絡移動終端定位方法大大減少了數據處理的工作量，而且還具有計算和定位精確以及系統運行穩定等優點。

附圖說明

圖1為本發明定位方法流程圖

圖2為本發明數據處理程序流程圖

圖3為本發明變電站安全作業管理系統結構方框圖。

具體實施方式