基于RS485数据帧计时的总线设备间距离测量

针对煤矿井下大量工作的在线设备不具备定位功能、已安装无线定位的设备易受电磁干扰导致定位精度低等问题,结合电缆故障测距的时域反射法和无线单边双向测距飞行时间法,提出了一种基于RS485数据帧计时的总线设备间距离测量方法,即以通信电缆为载体,利用通信数据在一对主从机之间往返的飞行时间来测量主从机之间的距离,总线沿线设备通过监听数据测量自身与从机之间的距离,从而实现总线上所有设备之间距离测量,并可根据2次不同参考从机的测量结果计算出设备一维分布。从计时时钟频率、主从机时钟偏差、电路时延、电磁波传播速度4个方面分析了影响距离测量精度的因素,并提出了相应措施以提高测量精度。采用1台矿用本安型显示屏为主机、8台矿用传感器为从机建立试验平台,采用该方法测量总线设备间距离,结果表明该方法无需改变硬件,只更新软件即可测量出RS485总线上所有设备之间的距离,并可建立以主机为原点的一维分布;在电缆长度5 km范围内距离测量误差不超过±1.5 m,且测量结果不受传输损耗、电磁干扰影响。