[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

本發明涉及一種基于RS485總線的多臺設備有線測距方法，屬于測距技術領域。該方法包括：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。本發明在不改變任何硬件的條件下，能夠實現主設備和沿線所有從設備的距離測量，完成單條總線所有設備的一維位置分布圖。

技術領域

本發明屬于測距技術領域，涉及一種基于RS485總線的多臺設備有線測距方法。

背景技術

目前常見的測距方法有無線測距和有線測距兩種方法，這兩種方法的現狀分析如下：

(1)無線測距現狀：一種方法是基于接收信號強度指示(RSSI，Received SignalStrengthIndicator)的蜂窩蜂窩式通信系統(GSM、CDMA)和無線局域網(Wi-Fi、ZigBee)測距方法；另一種方法是基于飛行時間(TOF，time-of-flight)的UWB、超聲波、激光和紅外等測距方法。這兩種方法針對多臺設備測距的時候都采用多次一對一測量，集合整理成多臺設備之間的距離。

(2)有線測距現狀：針對電纜連接方式測量方法主要有三種方法，一是機械測長法，包括用標尺直接測量、測距輪滾動計數或其它方式測量，測量長度受限；二是電阻測量法，根據電纜總電阻和電纜單位長度電阻計算電纜長度，無法測量通過分支電纜連接在一起的多臺設備間的距離；三是時域反射法，無法測量通過分支電纜連接在一起的多臺設備間的距離。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于RS485總線的多臺設備有線測距方法，每條RS485總線在不改變任何硬件的條件下，實現主設備和沿線所有從設備的距離測量，完成單條總線所有設備的一維位置分布圖。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于RS485總線的多臺設備有線測距方法，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。

進一步，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，計算方法為：

S401：主機E₀發送一幀數據呼叫其中一臺從機E_i，主機用數據幀中某個特定字節(協議約定，例如第3字節)作為計時標志，發送完特定字節捕獲當前MCU定時器時間戳作為定時起始值T₀；

S402：被呼叫從機E_i收到數據幀中特定字節時捕獲當前MCU定時器時間戳作為到達時間值T_iR；

S403：被呼叫從機E_i接收數據經過MCU數據分析、處理，然后回發應答數據幀，特定字節發送完成時捕獲當前MCU定時器時間戳作為回發時間值T_is，將到達時間值T_iR和回發時間值T_is都在應答數據幀中回發給主設備；

S404：主機E₀收到應答數據幀特定字節時，捕獲定時器時間戳作為定時結束值T_End；

S405：主機E₀和被呼叫從機E_i之間傳輸時間T_0i為：