基于RS485數(shù)據(jù)幀計(jì)時(shí)的總線設(shè)備間距離測量

柏思忠

(1.中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司, 重慶 400039； 2.瓦斯災(zāi)害監(jiān)控與應(yīng)急技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 重慶 400039)

0 引言

煤礦井下設(shè)備和儀器儀表的位置信息是定位和導(dǎo)航的基礎(chǔ)，是煤礦智能化、信息化的前提。王國法等[1-2]在科學(xué)規(guī)劃智能化煤礦頂層設(shè)計(jì)時(shí)，要求建立地下精準(zhǔn)位置服務(wù)系統(tǒng)，包括定位和導(dǎo)航組合技術(shù)，為井下人員、車輛、機(jī)電設(shè)備提供精準(zhǔn)定位服務(wù)；GB/T 33900—2017《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)儀表應(yīng)用屬性協(xié)議》[3]規(guī)定工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)儀表位置屬性指工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)儀表的安裝位置，是經(jīng)緯度確定的絕對位置、海拔高度及相對位置信息。可見，無論是智能化煤礦頂層設(shè)計(jì)還是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)儀表自身要求，智能化煤礦用設(shè)備和儀器儀表都應(yīng)該提供位置信息。

現(xiàn)階段煤礦井下設(shè)備和儀器儀表定位存在2個(gè)主要問題：① 大量工作的在線設(shè)備不具備提供位置信息的功能[4]，增加定位功能需要內(nèi)置定位模塊逐臺進(jìn)行升級改造，數(shù)量龐大且涉及安標(biāo)管理，短期內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)。② 以無線定位技術(shù)為主，但定位性能受多方面影響，如李濤等[5]分析了煤礦井下ZigBee、WiFi、RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)、UWB(Ultra Wide Band，超寬帶)4種無線定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，指出井下環(huán)境中強(qiáng)電磁干擾會(huì)影響定位精度；陳偉[6]指出RFID技術(shù)傳輸距離短且極易受干擾，ZigBee技術(shù)定位誤差偏大，WiFi技術(shù)同頻干擾嚴(yán)重且定位精度不高；王偉[7]指出井下存在多種影響UWB等無線定位精度的噪聲，特別是遮擋引起的非視距誤差導(dǎo)致定位誤差較大；孫繼平等[8-9]指出煤礦井下無線傳輸受無線頻段、天線位置和巷道工況影響，導(dǎo)致傳輸損耗大，且受本質(zhì)安全限制，無線發(fā)射功率小，而機(jī)電設(shè)備特別是變頻器功率大、啟停頻繁、設(shè)備相對集中，對無線傳輸造成嚴(yán)重的電磁干擾。

針對上述問題，本文提出了一種采用有線方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備間距離測量的方法。首先闡述了設(shè)備間距離測量原理；然后分析了影響距離測量精度的主要因素，并針對影響因素制定了相應(yīng)措施；最后通過試驗(yàn)驗(yàn)證了采用該方法進(jìn)行設(shè)備間距離測量和定位的效果。

1 設(shè)備間距離測量原理

除部分無線設(shè)備外，煤礦井下設(shè)備間采用電纜連接進(jìn)行供電和通信。若電纜按規(guī)范安裝和鋪設(shè)，則設(shè)備間距離可通過測量連接設(shè)備的電纜長度得到?；陔娎|故障測距的時(shí)域反射 (Time Domain Reflectometry，TDR)法[10]和無線單邊雙向測距 (Single-Sided-Two-Way-Ranging，SS-TWR)飛行時(shí)間(Time of Flight，TOF)法[11]，提出了基于RS485數(shù)據(jù)幀計(jì)時(shí)的總線設(shè)備間距離測量方法。

1.1 TDR法

TDR法不僅可用于測量傳輸線的特征阻抗，還能定位斷點(diǎn)或短路點(diǎn)[12]，據(jù)此可測量電纜長度。如圖1所示，在電纜一端發(fā)射1個(gè)電壓脈沖，脈沖沿電纜傳輸，在另一端會(huì)發(fā)生反射。記錄從發(fā)送脈沖到接收脈沖的時(shí)間t，結(jié)合電磁波在電纜中的傳播速度vs，即可計(jì)算出電纜長度：

圖1 TDR法測量電纜長度原理

(1)

1.2 SS-TWR TOF法

SS-TWR TOF法原理如圖2所示。假設(shè)基站發(fā)送UWB信號時(shí)刻為T0，標(biāo)簽接收信號時(shí)刻為TR，標(biāo)簽對信號進(jìn)行時(shí)間戳記錄后向基站回發(fā)信號的時(shí)刻為TS，基站接收到回發(fā)信號的時(shí)刻為TEnd。

圖2 SS-TWR TOF法原理

根據(jù)圖2可知，UWB信號從基站到標(biāo)簽的TOF為

(2)

根據(jù)Ttof可計(jì)算出基站與標(biāo)簽間的距離：

Dtof=Ttofc

(3)

式中c為電磁波在空氣中的傳播速度,c=3×108m/s。

1.3 基于RS485數(shù)據(jù)幀計(jì)時(shí)的總線設(shè)備間距離測量方法

用一段有限長度的電纜連接主機(jī)E0和任意一臺從機(jī)Ei，i=1,2，…，n(n為從機(jī)數(shù)量)。根據(jù)TDR法測量電纜長度原理，采用RS485數(shù)據(jù)幀中某一固定位置的波形作為發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的特征波，用來記錄傳輸時(shí)刻。結(jié)合SS-TWR TOF法原理，記錄主機(jī)發(fā)送呼叫數(shù)據(jù)時(shí)刻T0、從機(jī)接收呼叫數(shù)據(jù)時(shí)刻TiR、從機(jī)向主機(jī)回發(fā)應(yīng)答數(shù)據(jù)時(shí)刻TiS、主機(jī)接收應(yīng)答數(shù)據(jù)時(shí)刻TEnd，如圖3所示。所有記錄的時(shí)刻均以主機(jī)和從機(jī)MCU串口中斷時(shí)刻為準(zhǔn)。

圖3 RS485數(shù)據(jù)幀計(jì)時(shí)原理

根據(jù)記錄時(shí)刻計(jì)算數(shù)據(jù)從主機(jī)到從機(jī)的TOF：

(4)

進(jìn)而得出主機(jī)E0與從機(jī)Ei之間的電纜長度(設(shè)備間距離)：

(5)

RS485總線上主機(jī)和沿線所有從機(jī)連接如圖4所示。

圖4 RS485總線設(shè)備連接

主機(jī)E0和應(yīng)答從機(jī)Ei之間的距離通過式(5)計(jì)算。其他從機(jī)與主機(jī)之間的距離計(jì)算方法如下。其他任意從機(jī)Ej(j=1,2，…，n，j≠i)在線監(jiān)聽數(shù)據(jù)傳輸中的特征波，記錄本機(jī)接收到各特征波的時(shí)刻，計(jì)算出Ei與Ej之間的距離：

(6)

式中：Tji為數(shù)據(jù)從Ei傳輸?shù)紼j的TOF；TjEnd為Ej接收到Ei應(yīng)答數(shù)據(jù)時(shí)刻；Tj0為Ej接收到主機(jī)呼叫數(shù)據(jù)時(shí)刻。

所有從機(jī)的一維距離坐標(biāo)以應(yīng)答從機(jī)Ei為原點(diǎn)，主機(jī)E0到Ei的距離D0i、任意從機(jī)Ek(k=1,2，…，n)到Ei的距離Dki(k=i時(shí)Dki=0，k≠i時(shí)Dki根據(jù)式(6)計(jì)算)共同組成一維向量Ai=[D0iD1i…Dni]。同理，主機(jī)呼叫另一臺從機(jī)Em(m=1,2，…，n，m≠i)，得到一維向量Am=[D0mD1m…Dnm]。根據(jù)2個(gè)一維向量中的距離，得出總線上任意從機(jī)Ek以主機(jī)E0為原點(diǎn)的一維坐標(biāo)：

(7)

式中f為計(jì)量TOF的計(jì)數(shù)器頻率。

總線上從機(jī)的一維坐標(biāo)X=[x1x2…xn]、所有設(shè)備的一維分布如圖5所示。

圖5 設(shè)備一維分布

2 設(shè)備間距離測量精度分析

分析式(5)、式(6)可知，設(shè)備間距離測量精度與計(jì)時(shí)時(shí)刻精度、電磁波傳播速度有關(guān)。計(jì)時(shí)時(shí)刻精度主要取決于計(jì)時(shí)時(shí)鐘頻率、主從機(jī)時(shí)鐘偏差和電路時(shí)延，因此采用SS-TWR TOF法進(jìn)行設(shè)備間距離測量時(shí)，精度從計(jì)時(shí)時(shí)鐘頻率、主從機(jī)時(shí)鐘偏差、電路時(shí)延、電磁波傳播速度4個(gè)方面進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)措施提高測量精度。

2.1 計(jì)時(shí)時(shí)鐘頻率

主機(jī)和從機(jī)各收發(fā)時(shí)刻的計(jì)時(shí)方式：MCU的系統(tǒng)計(jì)數(shù)器按照計(jì)時(shí)時(shí)鐘頻率累加，依據(jù)一定周期周而復(fù)始運(yùn)行，數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)刻T通過直接捕獲系統(tǒng)計(jì)數(shù)器值N得到。

(8)

式中K為時(shí)鐘漂移率，取決于外部晶振和MCU的鎖相環(huán)頻率漂移值。

在時(shí)鐘漂移率K和計(jì)數(shù)器頻率f一定的情況下，計(jì)數(shù)器值N越大，則計(jì)時(shí)偏差越大。假設(shè)K=10×10-6，f=100 MHz，vs=2×108m/s，當(dāng)N=104時(shí)，計(jì)時(shí)偏差約為10-9s，距離偏差約為0.2 m；當(dāng)N=106時(shí)，計(jì)時(shí)偏差約為10-7s，距離偏差約為20 m。隨著N進(jìn)一步增大，計(jì)時(shí)偏差增大。因此，在計(jì)算數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)刻時(shí)，不采用計(jì)數(shù)器絕對數(shù)值，而采用同一計(jì)數(shù)器不同時(shí)刻的相對數(shù)值，以消除累計(jì)誤差，且控制在104數(shù)量級。

可見，要提高計(jì)時(shí)時(shí)鐘頻率精度，首先選擇頻率穩(wěn)定度高的外部晶振，減小時(shí)鐘漂移率；然后提高計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)頻率；最后采用計(jì)數(shù)器相對數(shù)值，避免絕對數(shù)值造成大的累計(jì)誤差，且距離測量范圍不超過5 km時(shí)，計(jì)數(shù)器相對數(shù)值不超過104數(shù)量級。

2.2 主從機(jī)時(shí)鐘偏差

主從機(jī)分別記錄數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)刻。主機(jī)時(shí)鐘和各從機(jī)時(shí)鐘獨(dú)立運(yùn)行在各自MCU系統(tǒng)時(shí)鐘基礎(chǔ)上，相互之間沒有同步性和協(xié)調(diào)性，主機(jī)某一計(jì)數(shù)器值和相同時(shí)刻從機(jī)計(jì)數(shù)器值的差值是隨機(jī)的。該值附加在計(jì)數(shù)器值上，將其增大到105,106,107甚至更大，造成距離偏差幾米、幾十米、幾百米甚至更多。

針對主從機(jī)時(shí)鐘偏差問題，若采用校時(shí)方法，主機(jī)用計(jì)數(shù)器值精準(zhǔn)校時(shí)每臺從機(jī)，則每臺從機(jī)與主機(jī)計(jì)時(shí)器值的差值包含了TOF，因此無法實(shí)現(xiàn)同步。若主機(jī)和從機(jī)采用同一計(jì)數(shù)器的相對數(shù)值而非絕對數(shù)值，即可從原理上消除時(shí)鐘偏差對距離測量的影響。因此，主從機(jī)選用計(jì)數(shù)器相對數(shù)值解決時(shí)鐘偏差問題。

2.3 電路時(shí)延

在計(jì)算主從機(jī)之間的距離時(shí)，TOF依據(jù)主機(jī)和各從機(jī)的數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)刻計(jì)算，計(jì)算結(jié)果除了數(shù)據(jù)在通信電纜中的TOF外，還包括數(shù)據(jù)從MCU到總線和總線到MCU之間的電路固定時(shí)延。固定時(shí)延為

Δt0iB=ΔtEndB+Δt0B+ΔtiSB+ΔtiRB

(9)

式中：ΔtEndB為數(shù)據(jù)從總線傳輸至主機(jī)MCU的時(shí)延；Δt0B為數(shù)據(jù)從主機(jī)MCU傳輸至總線的時(shí)延；ΔtiSB為數(shù)據(jù)從從機(jī)EiMCU傳輸至總線的時(shí)延；ΔtiRB為數(shù)據(jù)從總線傳輸至從機(jī)EiMCU的電路時(shí)延。

考慮固定時(shí)延時(shí)，數(shù)據(jù)在通信電纜中的TOF為

(10)

除固定時(shí)延外，電路時(shí)延還包括傳輸波形邊沿變化引起的時(shí)延。對此，采用千米長度標(biāo)校方法，分別用長度為0，1，2，3，4，5 km的通信電纜連接主機(jī)和從機(jī)總線端口，測量電路時(shí)延，結(jié)果見表1?？煽闯鲭娎|長度為0時(shí)，電路時(shí)延(僅有固定時(shí)延)為95 ns，傳輸波形邊沿變化導(dǎo)致每千米時(shí)延額外增加180～210 ns。為減小電路時(shí)延對距離測量精度的影響，應(yīng)去除相應(yīng)長度電纜電路時(shí)延標(biāo)校值，得到凈TOF。

表1 電路時(shí)延千米長度標(biāo)校結(jié)果

2.4 電磁波傳播速度

測量總線上設(shè)備間距離時(shí)，電磁波在通信電纜中的傳播速度直接影響距離測量結(jié)果?？紤]電磁波傳播速度偏差時(shí)，主從機(jī)之間的距離為

(11)

式中d為電磁波傳播速度的實(shí)際偏差率。

假設(shè)d=2%，測量1 000 m電纜時(shí)偏差為2 m，可見電磁波傳播速度對測量結(jié)果影響較大。

電磁波傳播速度與通信電纜材質(zhì)[13]密切相關(guān)。

(12)

式中：μr為通信電纜外層絕緣材質(zhì)的相對磁導(dǎo)率；εr為通信電纜外層絕緣材質(zhì)的相對介電常數(shù)。

從式(12)可看出，電磁波在通信電纜中的傳輸速度與導(dǎo)線材質(zhì)、長度等無關(guān)，取決于外層絕緣材質(zhì)。針對該問題，采用電纜故障測試儀對實(shí)際使用的標(biāo)準(zhǔn)長度通信電纜進(jìn)行測試[14]，反算出電磁波在實(shí)際電纜中的傳播速度[15]，以消除誤差。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 試驗(yàn)平臺

試驗(yàn)平臺如圖6所示。1臺礦用本安型顯示屏為主機(jī)(E0)，其通過RS485總線連接8臺從機(jī)(E1—E8)，包括4臺GD4瓦斯抽放多參數(shù)傳感器(簡稱流量計(jì))和4臺GJG100J(B)管道激光甲烷傳感器(簡稱甲烷傳感器)。1號流量計(jì)(E1)和1號甲烷傳感器(E2)通過礦用通信電纜MHYVP 1×4連接在距主機(jī)100 m電纜處；2號流量計(jì)(E3)和2號甲烷傳感器(E4)連接在距主機(jī)500 m電纜處；3號流量計(jì)(E5)和3號甲烷傳感器(E6)連接在距主機(jī)1 000 m電纜處；4號流量計(jì)(E7)和4號甲烷傳感器(E8)連接在距主機(jī)2 000 m電纜處。通信方式采用主從點(diǎn)對點(diǎn)輪詢機(jī)制，主機(jī)依次呼叫E1—E8，對應(yīng)從機(jī)應(yīng)答，周而復(fù)始進(jìn)行半雙工通信。

圖6 試驗(yàn)平臺

主機(jī)和從機(jī)MCU均采用STM32F407VET6。運(yùn)行前后臺程序，計(jì)數(shù)器TIM2采用32 位自動(dòng)重載計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)時(shí)鐘頻率為84 MHz，預(yù)分頻比置為1(不分頻)，計(jì)時(shí)周期為8.4×107(對應(yīng)時(shí)長1 s)，通過函數(shù)TIM_GetCounter(TIM2)捕獲計(jì)數(shù)器TIM2當(dāng)前值。

3.2 試驗(yàn)及結(jié)果分析

主機(jī)和從機(jī)之間的TOF通過數(shù)據(jù)幀收發(fā)完成，采用主機(jī)和從機(jī)之間的校時(shí)命令幀進(jìn)行測量，幀格式見表2。以第3個(gè)字節(jié)收發(fā)串口中斷截取計(jì)數(shù)器值作為計(jì)時(shí)時(shí)刻。

表2 校時(shí)命令幀格式

試驗(yàn)步驟包括電磁波傳播速度測試、主從機(jī)距離測試、主從機(jī)位置一維分布計(jì)算。

(1) 電磁波傳播速度測試。礦用通信電纜MHYVP 1×4為聚乙烯絕緣銅芯材料，截取100 m標(biāo)準(zhǔn)長度，利用電纜故障測試儀對被測電纜進(jìn)行測試，反算出電磁波傳播速度。經(jīng)測試，礦用通信電纜MHYVP 1×4中電磁波傳播速度為1.94×108m/s。

(2) 主從機(jī)距離測試。測試步驟：① 主機(jī)MCU呼叫E3，在發(fā)送完校時(shí)命令幀第3字節(jié)時(shí)捕獲計(jì)數(shù)器TIM2值作為主機(jī)發(fā)送時(shí)刻T0。② E3接收校時(shí)命令幀第3字節(jié)時(shí)捕獲計(jì)數(shù)器TIM2值作為從機(jī)接收時(shí)刻T3R。③ E3接收完1幀數(shù)據(jù)后向主機(jī)發(fā)送校時(shí)命令應(yīng)答幀，發(fā)送完第3字節(jié)時(shí)捕獲計(jì)數(shù)器TIM2值作為從機(jī)發(fā)送時(shí)刻T3S，并將校時(shí)命令幀的前4字節(jié)賦值為T3R，后4字節(jié)賦值為T3S，回發(fā)給主機(jī)。④ 主機(jī)接收到校時(shí)命令應(yīng)答幀的第3字節(jié)時(shí)捕獲計(jì)數(shù)器TIM2值作為主機(jī)接收時(shí)刻TEnd。⑤ 計(jì)算主從機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬鬞OF，計(jì)算主機(jī)和E3之間的距離D03。⑥ 其他從機(jī)Ej(j=1,2,4,5，…，8)全過程監(jiān)聽數(shù)據(jù)傳輸特征波，記錄本機(jī)接收呼叫數(shù)據(jù)時(shí)刻Tj0、應(yīng)答從機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)刻T3R、應(yīng)答從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)刻T3S、本機(jī)接收應(yīng)答數(shù)據(jù)時(shí)刻TjEnd，計(jì)算本機(jī)與E3之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬鬞OFT|j3|，進(jìn)而得出本機(jī)與E3之間的距離Dj3。測試過程中，除電路固定時(shí)延外，所有記錄時(shí)刻和TOF均用計(jì)數(shù)器值表示?？傻肨0=408 864,T3R=103 742，T3S=1 363 892，TEnd=1 669 463,T03=441,Δt03B=190 ns,T|03|=433,D03=500.01 m,其他數(shù)據(jù)見表3，其中Δt0jB為相應(yīng)從機(jī)處的電路固定時(shí)延。特別地，E7監(jiān)聽的本機(jī)接收應(yīng)答數(shù)據(jù)時(shí)刻TjEnd比接收呼叫數(shù)據(jù)時(shí)刻Tj0小，原因是計(jì)數(shù)器進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期，所以應(yīng)在對應(yīng)數(shù)值上加8.4×107。

表3 設(shè)備間距離測試數(shù)據(jù)

根據(jù)測試結(jié)果可知：E3與主機(jī)的距離為500.01 m；以E3為參考，E4與E3的距離為1.15 m，E1，E2與E3的距離分別為399.55，400.70 m，E5，E6與E3的距離分別為500.01，498.86 m，E7，E8與E3的距離分別為1 500.04，1 498.88 m。重復(fù)測試10次，主從機(jī)之間的距離和各從機(jī)之間的距離沒有變化。

(3) 主從機(jī)位置一維分布計(jì)算。應(yīng)答從機(jī)E3與主機(jī)、E3與其他從機(jī)之間的距離為一維標(biāo)量數(shù)據(jù)，距離數(shù)據(jù)無法表明其他從機(jī)是在E3的近主機(jī)側(cè)還是遠(yuǎn)主機(jī)側(cè)，因此，增加主機(jī)對E5的呼叫，以E5為參考重復(fù)進(jìn)行測試，所得結(jié)果見表4。其他從機(jī)與應(yīng)答從機(jī)之間距離差小于1.5 m時(shí)，表示2臺從機(jī)緊挨在一起，用相同坐標(biāo)表示，其他從機(jī)位置根據(jù)式(7)轉(zhuǎn)換為一維坐標(biāo)。以主機(jī)E0為原點(diǎn)，從機(jī)E1—E8的一維坐標(biāo)為X=[99.89 99.89 500.01500.01 1 000.02 1 000.02 1 999.47 1 999.47]?？偩€上所有設(shè)備的一維分布如圖7所示。

表4 從機(jī)間距離及一維坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果

圖7 試驗(yàn)設(shè)備一維分布

針對試驗(yàn)設(shè)備，電纜總長度為5 km時(shí)，末端從機(jī)測量RS485信號峰峰值為0.9 V，遠(yuǎn)大于RS485總線200 mV的接收要求，因此5 km范圍內(nèi)傳播損耗很小，不影響距離測量精度；按GB/T 2423.10—2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc：振動(dòng)(正弦)》中試驗(yàn)Fc規(guī)定的方法帶電測試，按GB/T 17626.3—2006《電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)》進(jìn)行3級射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)，按GB/T 17626.4—2008《電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》進(jìn)行3級電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)，測試數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果均在±1.5 m誤差范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

(1) 根據(jù)TDR法和SS-TWR TOF法原理，提出了基于RS485數(shù)據(jù)幀計(jì)時(shí)的總線設(shè)備間距離測量方法，制定了提高計(jì)時(shí)時(shí)鐘頻率精度、減去電路時(shí)延測量凈TOF、消除主從機(jī)時(shí)鐘偏差、準(zhǔn)確測量電纜中電磁波傳播速度等措施，以提高距離測量精度，并根據(jù)2次不同參考點(diǎn)的測量結(jié)果將標(biāo)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一維坐標(biāo)，提供沿線所有設(shè)備的一維分布。

(2) 試驗(yàn)結(jié)果表明：不改變硬件，只更新軟件即可通過有線方式測量RS485總線上所有設(shè)備之間的距離；在電纜長度5 km范圍內(nèi)，RS485總線沿線所有設(shè)備之間距離測量誤差不超過±1.5 m；針對RS485總線上所有設(shè)備可建立以主機(jī)為原點(diǎn)的一維分布。

(3) 該方法適用于總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)備之間距離測量，特別是礦用本安型分站基于RS485連接總線型傳感器、液壓支架監(jiān)測設(shè)備、帶式輸送機(jī)沿線監(jiān)測設(shè)備等場合，是一種可靠的有線測量設(shè)備間距離和定位方式，是無線定位的有效補(bǔ)充。但該方法只能建立一維分布，無法建立二維或三維分布，不適用于樹狀、星型或其他帶分支網(wǎng)絡(luò)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。