[發明專利]一種基于RS485總線的多臺設備有線測距方法

在審

• 申請號: 202110431782.4
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113176560A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 柏思忠;徐瑞;張加易;劉芬;路萍;羅前剛;馬勤勇;但強;蔣洪慶;王祖迅;梁光清;張遠征;趙慶川;周德勝;鄭芳菲;尚輝
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01S13/46
• 分類號: G01S13/46
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于RS485總線的多臺設備有線測距方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：利用特定標志的通信數據收發作為時間測量信號；

S2：所有時間計量直接采用捕獲MCU的定時器時間戳，計算相對時間差；

S3：信號接收端回發數據分析、處理時間，方便扣除計算信號凈傳輸時間；

S4：沿線從設備采用監聽數據同時完成相互之間距離計算。

2.根據權利要求1所述的多臺設備有線測距方法，其特征在于，步驟S4中，計算設備之間的距離包括：主機和被呼叫從機的距離，具體計算方法為：設電波在電纜中傳播速度為v_s，計算出主機E₀與被呼叫從機E_i之間距離D_0i為：

其中，T_0i為主機E₀到被呼叫從機E_i數據幀傳輸的飛行時間，T_End為主機接收到從機E_i應答信息時刻，T_is為被呼叫從機E_i發出信息時刻，T_iR為被呼叫從機E_i接收信息時刻，T₀為主機E₀發出信息時刻。

3.根據權利要求1所述的多臺設備有線測距方法，其特征在于，步驟S4中，計算設備之間的距離包括：其它從機和被呼叫從機之間的距離，采用監聽數據的方式進行測量，具體計算方法為：設電波在電纜中傳播速度為v_s，計算出從機E_j與被呼叫從機E_i之間距離D_ji為：

其中，T_ji為從機E_j到從機E_i數據幀傳輸的飛行時間，T_jEnd為接收到從機E_j應答信息時刻，T_is為從機E_i發出信息時刻，T_iR為從機E_i接收信息時刻，T_j0為從機E_j接收到主機呼叫信息時刻。

4.根據權利要求1所述的多臺設備有線測距方法，其特征在于，步驟S4中，以被呼叫從機E_i為一維坐標原點，主機和所有從機距離一起組成一維數組A_0i＝[D_0i,D_1i,...,0,...,D_ji,...,D_ni]；

同理，主機E₀另外呼叫一臺從機E_m，再得到另外一個一維數組A_0m＝[D_0m,D_1m,...,0,...,D_jm,...,D_nm]，根據兩個一維數組中的距離值對比計算出總線上所有設備的坐標：

其中，X_k是每臺設備以主機為坐標原點的一維坐標，D_ki為從機E_k和從機E_i之間距離，D_0m為主機E₀和從機E_m之間距離，D_km為從機E_k和從機E_m之間距離，f_T是計量飛行時間的定時器頻率值；

根據得到的X_k，建立以主機為坐標原點，總線上所有從機一維位置坐標X＝[X₁,X₂,...,X_i,...,X_n]。

5.根據權利要求1～4中任意一項所述的多臺設備有線測距方法，其特征在于，該方法中，主機E₀通過RS485總線和從機E₁到E_n連接，采用半雙工通信方式，主機呼叫其中一臺從機E_i，被呼叫從機E_i應答，其余從機處于監聽狀態。