一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置和定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置和定位方法，包含：多个光信号发送端，分别安装在电缆隧道内的照明位置上，且每个光信号发送端设置有一个唯一对应的地址编码，通过可见光信号以明暗变化的方式将各自唯一的地址编码发送出去；光信号接收端，与各个光信号发送端之间通过可见光信号通信连接，接收各个光信号发送端发出的可见光信号，通过识别可见光信号的明暗变化解析得到与其对应的唯一的地址编码，以定位光信号发送端在隧道中的安装位置。本发明专利技术通过可见光通信的定位方法，将各个光信号发送端的唯一对应的地址编码以可见光明暗变化的方式发送至光信号接收端，实现电缆隧道内快速高精度的定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆隧道定位装置和定位方法，具体是指一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置和定位方法，属于通信导航

技术介绍
目前，电缆隧道拥有以下几个特点：1、整个隧道工程埋于地下；2、由于工程地质、水文地质、污染等因素，隧道内可能存在有毒气体；3、由于电缆四通八达，电缆隧道犹如一个扁平化的建筑物；4、电缆隧道遍布广泛；5、存在地面沉降的情况；6、隧道内的电缆作用万千，为人们的正常生活起着至关重要的作用，因此工作人员需要定期巡检或进行施工维修，从而保证电缆的正常使用。基于以上电缆隧道的特点，工作人员在电缆隧道内需要快速定位到目的位置。而由于在电缆隧道内的地面的电磁信号被大地屏蔽，无法采用普通的GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）、基站定位等技术。因此，需要采用另外一种适合隧道内使用的定位装置。现有技术中，适合电缆隧道的定位技术主要有WiFi（WirelessFidelity，无线局域网通信），LiFi（LightFidelity，可见光无线通信），超声波等。其中，基于LiFi的定位技术相比于其它定位技术拥有更高的精度。而且，基于LiFi的定位，无需额外增加设备，仅需在原有照明的基础上，采用LiFi的照明设备即可。随着LED照明普及和LiFi技术的推广，LiFi技术更加适合用于在电缆隧道内的定位。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置和定位方法，通过可见光通信的定位方法，将各个光信号发送端的唯一对应的地址编码以可见光明暗变化的方式发送至光信号接收端，实现电缆隧道内快速高精度的定位。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，包含：多个光信号发送端，分别安装在电缆隧道内的照明位置上，且每个光信号发送端设置有一个唯一对应的地址编码，通过可见光信号以明暗变化的方式将各自唯一的地址编码发送出去；光信号接收端，与各个光信号发送端之间通过可见光信号通信连接，接收各个光信号发送端发出的可见光信号，通过识别可见光信号的明暗变化解析得到与其对应的唯一的地址编码，以定位光信号发送端在隧道中的安装位置。每个所述的光信号发送端包含：LED照明灯；地址编码存储器，用于存储与该光信号发送端唯一对应的地址编码；信号调制器，与所述的地址编码存储器通过电路连接，对接收到的地址编码进行调制，生成高频载波信号；LED驱动控制器，分别与所述的信号调制器以及LED照明灯通过电路连接，将接收到的高频载波信号发送至LED照明灯，以控制LED照明灯通过可见光信号以明暗变化的方式将唯一对应的地址编码发送出去。所述的LED照明灯安装在电缆隧道内的照明位置上，或者采用原电缆隧道内设置的照明设备。将各个光信号发送端唯一对应的地址编码分别标记在电缆隧道的图纸上，使每个地址编码与电缆隧道图纸位置形成对应关系，得到各个光信号发送端的地址数据。所述的光信号接收端包含：地址库存储器，存储各个光信号发送端的地址数据；光感传感器，接收各个光信号发送端发出的可见光信号，识别LED照明灯的明暗变化，并转换成二进制高频载波信号；信号解调器，与所述的光感传感器通过电路连接，对接收到的高频载波信号进行解调，生成与各个光信号发送端唯一对应的地址编码；地址解析器，分别与所述的信号解调器以及地址库存储器通过电路连接，对接收到的地址编码进行解析，将其与地址库存储器中存储的所有光信号发送端的地址数据进行比对，定位得到该地址编码在电缆隧道中的安装位置。本专利技术还提供一种基于LiFi技术的电缆隧道定位方法，采用上述的定位装置实现，包含以下步骤：S1、对各个光信号发送端设置一个唯一对应的地址编码；S2、将各个光信号发送端安装在电缆隧道内的照明位置上，通过可见光信号以明暗变化的方式将各自唯一的地址编码发送出去；S3、光信号接收端接收各个光信号发送端发出的可见光信号，通过识别可见光信号的明暗变化解析得到与其对应的唯一的地址编码，以定位光信号发送端在隧道中的安装位置。所述的S1中，还包含：将各个光信号发送端唯一对应的地址编码分别标记在电缆隧道的图纸上，使每个地址编码与电缆隧道图纸位置形成对应关系，得到各个光信号发送端的地址数据，并存储在光信号接收端的地址库存储器中。所述的S2中，具体包含以下步骤：S21、将各个光信号发送端唯一对应的地址编码分别存储在该光信号发送端的地址编码存储器中；S22、每个光信号发送端的信号调制器对接收到的地址编码进行调制，生成高频载波信号；S23、每个光信号发送端的LED驱动控制器将接收到的高频载波信号发送至LED照明灯，以控制LED照明灯通过可见光信号以明暗变化的方式将唯一对应的地址编码发送出去。所述的S3中，具体包含以下步骤：S31、光信号接收端的光感传感器接收各个光信号发送端发出的可见光信号，识别LED照明灯的明暗变化，并转换成二进制高频载波信号；S32、光信号接收端的信号解调器对接收到的高频载波信号进行解调，生成与各个光信号发送端唯一对应的地址编码；S33、光信号接收端的地址解析器对接收到的地址编码进行解析，将其与地址库存储器中存储的所有光信号发送端的地址数据进行比对，定位得到该地址编码在电缆隧道中的安装位置。本专利技术提供的基于LiFi技术的电缆隧道定位装置和定位方法，通过可见光通信的定位方法，将各个光信号发送端的唯一对应的地址编码以可见光明暗变化的方式发送至光信号接收端，并转换成可识别的位置信息，从而实现电缆隧道内快速高精度的定位，且无需额外增加设备，适用性广。附图说明图1为本专利技术中的基于LiFi技术的电缆隧道定位装置的结构示意图。具体实施方式以下结合图1，详细说明本专利技术的多个优选实施例。如图1所示，为本专利技术提供的基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，其包含：多个光信号发送端1，分别安装在电缆隧道内的照明位置上，且每个光信号发送端1设置有一个唯一对应的地址编码，通过可见光信号以明暗变化的方式将各自唯一的地址编码发送出去；光信号接收端2，与各个光信号发送端1之间通过可见光信号通信连接，接收各个光信号发送端1发出的可见光信号，通过识别可见光信号的明暗变化解析得到与其对应的唯一的地址编码，从而定位光信号发送端1在隧道中的安装位置。每个所述的光信号发送端1包含：LED照明灯14；地址编码存储器11，用于存储与该光信号发送端1唯一对应的地址编码；信号调制器12，与所述的地址编码存储器11通过电路连接，对接收到的地址编码进行调制，生成高频载波信号；LED驱动控制器13，分别与所述的信号调制器12以及LED照明灯14通过电路连接，将接收到的高频载波信号发送至LED照明灯14，以控制LED照明灯14通过可见光信号以明暗变化的方式将唯一对应的地址编码发送出去。所述的LED照明灯14安装在电缆隧道内的照明位置上，或者采用原电缆隧道内设置的照明设备。由于LED照明灯14发出的可见光信号的明暗变化的频率非常快，一般人眼根本无法察觉其闪烁，因此也不会影响到电缆隧道内的正常照明。将各个光信号发送端1唯一对应的地址编码分别标记在电缆隧道的图纸上，确保各个光信号发送端1的地址编码能够体现在隧道图纸中，使得每个地址编码与电缆隧道图纸位置形成对应关系，得到各个光信号发送端1的地址数据。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，其特征在于，包含：多个光信号发送端，分别安装在电缆隧道内的照明位置上，且每个光信号发送端设置有一个唯一对应的地址编码，通过可见光信号以明暗变化的方式将各自唯一的地址编码发送出去；光信号接收端，与各个光信号发送端之间通过可见光信号通信连接，接收各个光信号发送端发出的可见光信号，通过识别可见光信号的明暗变化解析得到与其对应的唯一的地址编码，以定位光信号发送端在隧道中的安装位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，其特征在于，包含：多个光信号发送端，分别安装在电缆隧道内的照明位置上，且每个光信号发送端设置有一个唯一对应的地址编码，通过可见光信号以明暗变化的方式将各自唯一的地址编码发送出去；光信号接收端，与各个光信号发送端之间通过可见光信号通信连接，接收各个光信号发送端发出的可见光信号，通过识别可见光信号的明暗变化解析得到与其对应的唯一的地址编码，以定位光信号发送端在隧道中的安装位置。2.如权利要求1所述的基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，其特征在于，每个所述的光信号发送端包含：LED照明灯；地址编码存储器，存储与该光信号发送端唯一对应的地址编码；信号调制器，与地址编码存储器通过电路连接，对接收到的地址编码进行调制，生成高频载波信号；LED驱动控制器，分别与信号调制器以及LED照明灯通过电路连接，将接收到的高频载波信号发送至LED照明灯，以控制LED照明灯通过可见光信号以明暗变化的方式将唯一对应的地址编码发送出去。3.如权利要求2所述的基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，其特征在于，所述的LED照明灯安装在电缆隧道内的照明位置上，或者采用原电缆隧道内设置的照明设备。4.如权利要求2所述的基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，其特征在于，将各个光信号发送端唯一对应的地址编码分别标记在电缆隧道的图纸上，使每个地址编码与电缆隧道图纸位置形成对应关系，得到各个光信号发送端的地址数据。5.如权利要求4所述的基于LiFi技术的电缆隧道定位装置，其特征在于，所述的光信号接收端包含：地址库存储器，存储各个光信号发送端的地址数据；光感传感器，接收各个光信号发送端发出的可见光信号，识别LED照明灯的明暗变化，并转换成二进制高频载波信号；信号解调器，与光感传感器通过电路连接，对接收到的高频载波信号进行解调，生成与各个光信号发送端唯一对应的地址编码；地址解析器，分别与信号解调器以及地址库存储器通过电路连接，对接收到的地址编码进行解析，将其与地址库存储器中存储的所有光信号发...

【专利技术属性】
技术研发人员：林亦雷，余江涛，邢建鹏，曾松峰，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海思敦信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31