一种基于Wi-Fi的室内定位方法技术

本发明专利技术提供一种基于Wi-Fi的室内定位方法，通过在室内或者隧道中固定个电子标签作为参考标签，并放置AP，待测标签和参考标签之间的欧氏距离，找出3个欧氏距离最小的三个参考标签，后利用三边定位算法进行定位，提高准确度，使得在隧道等室内环境中的定位精度也能达到1m，实现设备和巡检人员定位，可以快速、直观的发现设备隐患位置，并快速处理，解决了目前电力行业巡检过程中的存在的各种问题，并提供了一套智能化、信息化、高效化、安全化的智能巡检和设备定位系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及一种定位方法，具体涉及。 【
技术介绍
】 目前，应用最广泛的定位系统为"全球卫星定位系统（GPS) "，但其依然存在很大的 局限性。例如在空旷的场地上，接收器能够畅通无阻地收到卫星发出的信号，此时的GPS接 收效果就会很好，但如果有高山、建筑或者隧道挡在接收器和卫星之间，GPS的接收效果就 会很差。并且在高压变电站内拥有较强的电磁场，无电磁兼容能力的电子产品，均不能很好 的使用。现有智能变电站巡检工作基本通过人工干预去周期性巡视，人员工作难度大、压力 大、负荷重，同时故障定位周期长，隐患风险高，采用GPS及GPRS通信的PDA设备在变电站 的强电磁场环境下信号衰减导致定位精度大幅度降低也不宜使用。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的在于提供，可以快速、直观的发现 设备隐患位置并快速处理，提供一种智能化、信息化、高效化、安全化的智能巡检和设备定 位方法。 为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是： -种基于Wi-Fi的室内定位方法，包括以下步骤： 步骤（1)在室内或者隧道中每隔3m固定一个电子标签作为参考标签，每隔10m放 置AP; 步骤（2)当待测标签进入到AP的范围内，AP开始接收待测标签发出的信号场强， 并传入上位机；同时也接收各个参考标签在各个AP的信号场强，并传入上位机； 步骤（3)通过上位机把待测标签在4个AP上的场强建立成一个场强矢量，同时参 考标签也建立成场强矢量，通过LANDMARC算法比较待测标签场强矢量与参考标签场强矢 量得到待测标签和参考标签之间的欧氏距离，找出3个欧氏距离最小的三个参考标签，并 得知3个参考标签的具体位置； 步骤（4)以3个参考标签为圆心，以其中两个最近参考标签之间距离的3/4长度 为半径做3个圆； 当3个圆有公共区域时，以3个交点作三角形，待测标签的坐标是三角形内心坐 标； 当3个圆两两相交无公共区域时，取两圆相交区域的两个交点连线的中点，然后 以这3个中点做三角形，其内心就是待测标签内心坐标； 当3个圆不相交时舍弃，接受下一组最近3个参考标签，若3次还没有找到3个圆 相交情况，即用3个参考标签的位置做三角形，其内心就是待测标签的位置。 进一步，待测标签和参考标签之间的欧氏距离通过下式得到： 假设有η个AP，m个参考标签，则AP点接收到的待测标签的信号强度量P= (APuAP2,…，APn)，采集到的第t个参考标签的强度矢量为St=(Stl，St2，…，Stn)，则待测标 签和参考标签St之间的欧氏距离为： 其中APi是AP点接收到的待测标签的信号强度。 进一步，待测标签为手持PDA设备。 进一步，定位时通过GIS系统对室内或者隧道内部地理信息进行三维模拟展示， 工作人员通过GIS系统动态查阅持待测标签的作业人员位置。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术的基于WiFi的室内定位方法，通过在室内或者隧道中固定个电子标签作 为参考标签，并放置AP，待测标签和参考标签之间的欧氏距离，找出3个欧氏距离最小的三 个参考标签，后利用三边定位算法进行定位，提高准确度，使得在隧道等室内环境中的定位 精度也能达到lm，实现设备和巡检人员定位，可以快速、直观的发现设备隐患位置，并快速 处理，解决了目前电力行业巡检过程中的存在的各种问题，并提供了一套智能化、信息化、 高效化、安全化的智能巡检和设备定位系统。 进一步，本专利技术的方法针对变电站较强的电磁场环境具有极大的抗干扰性，根据 Wi-Fi定位算法实现人员的身份定位，同时基于三维建模技术实现针对隧道环境的GIS地 理位置信息动态平台，实现人员巡检的动态智能化监测，运用Wi-Fi和RFID定位标签快速、 方便的实现了故障信息的快速提取及定位，整体实现电力巡检过程中的集约化、统一化、系 统化和高效化。 【【附图说明】】 图1为本专利技术的系统图 【【具体实施方式】】 下面结合附图对本专利技术进行详细描述： 本专利技术旨在提供，运用漏缆技术及无线AP构建无 盲区无线覆盖方案，通过手持PDA设备实现变电站内的无线通信及人员定位，同时运用GIS 系统实现对变电站内部地理信息的三维模拟展示，工作人员可以通过GIS系统动态查阅到 作业人员的位置，同时利用RFID标签实现设备和巡检人员定位，可以快速、直观的发现设 备隐患位置，并快速处理，解决了目前电力行业巡检过程中的存在的各种问题，从而提供一 套智能化、信息化、高效化、安全化的智能巡检和设备定位系统。 本专利技术基于Wi-Fi的室内定位方法，用以实现在输电隧道内人员的定位，并且使 得定位精度在lm左右。 传统的信号传播容易受到折射、反射、绕射、衍射等影响，接收到的信号强度是各 种途径传播来的信号的叠加。所以有时候信号强度增大，有时候又减小。经过大量的实践， 发现接收信号强度服从log-normal分布。通过信号在传播中的衰减来估计节点之间的距 离，根据信道模型求解接收到待定位置的信号场强： 式中：η为路径损耗指数，与周围的环境有关；X。是标准差为σ的正态随机变量； d。是参考距离，在室内环境中通常取lm;PL(d。）为参考位置的信号强度。 假设有η个AP，m个参考标签，则AP点接收到的待测标签的强度量Ρ= (ΑΡ^ΑΡ。，… ，APn)，采集到的第t个参考标签的强度矢量为St=(Stl，St2，…，Stn)，则待测标签和参考标 签3,之间的欧氏距离为： LANDMARC算法的本质为基于信号强度算法。该算法主要通过比较不同Et来寻找 与待测标签位置最近的参考标签。当由K个邻近的参考标签来确定一个待测标签的时候， 称为"当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Wi‑Fi的室内定位方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)在室内或者隧道中每隔3m固定一个电子标签作为参考标签，每隔10m放置AP；步骤(2)当待测标签进入到AP的范围内，AP开始接收待测标签发出的信号场强，并传入上位机；同时也接收各个参考标签在各个AP的信号场强，并传入上位机；步骤(3)通过上位机把待测标签在4个AP上的场强建立成一个场强矢量，同时参考标签也建立成场强矢量，通过LANDMARC算法比较待测标签场强矢量与参考标签场强矢量得到待测标签和参考标签之间的欧氏距离，找出3个欧氏距离最小的三个参考标签，并得知3个参考标签的具体位置；步骤(4)以3个参考标签为圆心，以其中两个最近参考标签之间距离的3/4长度为半径做3个圆；当3个圆有公共区域时，以3个交点作三角形，待测标签的坐标是三角形内心坐标；当3个圆两两相交无公共区域时，取两圆相交区域的两个交点连线的中点，然后以这3个中点做三角形，其内心就是待测标签内心坐标；当3个圆不相交时舍弃，接受下一组最近3个参考标签，若3次还没有找到3个圆相交情况，即用3个参考标签的位置做三角形，其内心就是待测标签的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏成保，杨磊，刘义德，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司延安供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11