CN114173277A - 定位基站同步及位移监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位基站同步及位移监测系统及监测方法，在本发明公开的定位基站同步及位移监测系统中，通过令定位基站将其发射和/或接收同步信号的时间信息上传给服务器，令服务器执行定位基站同步及位移监测流程，当定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警，及时通知系统相关维护或管理人员，对同步进行维护，并对定位基站进行位置恢复。同时向使用定位功能的用户报告系统异常，以避免用户依旧使用当前异常的定位结果，导致发生意外或安全事故。

Description

定位基站同步及位移监测系统及监测方法

技术领域

本公开涉及无线通信，更具体地，本公开涉及一种定位基站同步及位置监测系统及监测方法。

背景技术

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，在短距离高速率无线通信的基础上，人们对位置信息感知的需求也日益增大。尤其在复杂环境中，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等，或者一些需要对人员定位具有特殊需求的环境，如监狱、幼儿园、医院、养老院等，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品的位置信息，进而用于监控管理、安全报警、指挥调度、物流、遥测遥控和紧急救援等需求。

在现有的定位系统中，常用的定位算法包括TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)定位算法，即置于待定位装置上的定位标签与已知位置的定位基站交互定位信号，定位系统利用定位信号的到达时间差以及定位基站的位置，解算待定位装置的位置信息。上述算法在实施过程中要求各个定位基站间精确的时间同步才能达到较高的定位精度，此外，还需要获知定位基站准确的位置信息。现有技术中常采用无线同步的方式来实现各个定位基站之间的同步。即定位基站之间通过收发同步信号，利用同步信号在定位基站间的飞行时间和定位基站之间的距离，对定位基站的时钟进行修正。然而无线同步信号易受到遮挡、多径或其它干扰信号的影响，导致无法执行同步功能。此外，由于自然或人为的因素，导致定位基站位置发生改变，但定位系统无法获知定位基站位置的改变情况，仍沿用最初的定位基站的位置信息，这均会带来对定位标签的定位异常。

现有的定位系统中，定位基站间的同步情况或定位基站是否发生位移仅以定位结果是否异常加以评判，然而在以定位结果异常得到评判结果时，已经出现了定位错误，可能已经导致了意外或安全事故。而如果用户没有使用定位服务时，也无法通过定位结果异常进行评判。因此，研究一种及时获知定位基站同步情况及位移情况的监测系统成为了本领域研究人员亟需解决的问题。

发明内容

依据本发明的一个方面，公开了一种定位基站同步及位移监测系统，包括多个定位基站、一个或多个待定位装置以及服务器，其中：所述多个定位基站轮流发射定位信号；所述待定位装置接收并记录定位信号的到达时间信息；所述定位基站接收其他定位基站发射的定位信号，并记录自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息，并向所述服务器传输自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息；所述服务器利用定位基站发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息执行定位基站同步及位移监测算法，并当监测到定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警。

依据本发明的另一个方面，公开了一种定位基站，包括：定位信号收发天线，用于发射和/或接收定位信号；定位信号收发模块，耦接至所述定位信号收发天线，用于产生定位信号，以及接收并处理从定位信号收发天线获得的定位信号；计时模块，耦接至定位信号收发模块，用于记录定位信号收发模块发射和/或接收定位信号的时间信息；数据传输模块，耦接至计时模块，用于将从计时模块获取的发射和/或接收定位信号的时间信息传输给服务器。

依据本发明的又一个方面，公开了一种定位基站同步及位移监测方法，包括：令多个定位基站按照预设的顺序和时间间隔轮流发射定位信号；令待定位装置接收并记录定位信号的到达时间信息；令定位基站接收其他定位基站发射的定位信号，并记录自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息，向所述服务器传输自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息；利用定位基站发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息执行定位基站同步及位移监测算法，并当监测到定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警。

在本发明公开的定位基站同步及位移监测系统中，通过令定位基站将其发射和/或接收同步信号的时间信息上传给服务器，令服务器执行定位基站同步及位移监测流程，当定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警，及时通知系统相关维护或管理人员，对同步进行维护，并对定位基站进行位置恢复。同时向使用定位功能的用户报告系统异常，以避免用户依旧使用当前异常的定位结果，导致发生意外或安全事故。

附图说明

图1给出依据本发明一种实施例的定位基站同步及位移监测系统100的示意图；

图2给出图1所示实施例的定位基站同步及位移监测系统100的一种工作时序示意图；

图3给出依据本发明一种实施例的定位基站300的模块化示意图；

图4给出依据本发明一种实施例的场端服务器400的模块化示意图；

图5给出依据本发明一种实施例的定位基站同步及位移监测方法500的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

本领域技术人员应当理解，在本文上下文中，对待定位装置的定位至少可以理解为获得待定位装置的位置信息或者是对待定位装置的位置的解算。另外，对定位基站间的时钟同步至少可以理解为以所述定位基站中的一个为基准，获得其余定位基站时钟相对于该基准时钟的时间相对差值。

图1给出依据本发明一种实施例的定位基站同步及位移监测系统100的示意图。监测系统100包括至少三个已知位置的定位基站和不限制个数的待定位装置。如图1所示，所述系统示例性地包括定位基站BS1、BS2、BS3以及待定位装置MS，其中，在待定位装置MS上设置有能够实现与定位基站收发定位信号的定位标签。由于定位标签置于待定位装置上，可以认为定位标签与待定位装置具有已知的相对位置关系，甚至在某些情况下，由于定位标签与待定位装置之间的距离较小，可以近似地认为定位标签与待定位装置的位置相同，因此，在本文上下文中，为便于描述，对定位标签的定位即当作对待定位装置的定位，相关地，例如，定位基站与定位标签之间收发定位信号这样的描述和定位基站与待定位装置之间收发定位信号这样的描述具有相同的意思表示。在一个实施例中，置于待定位装置上的定位标签为超宽带定位标签，所述各定位标签与定位基站之间交互(或者说收发)超宽带定位信号。

在图1所示实施例中，监测系统100在执行定位功能时所使用的定位信号收发方式为，定位基站BS1、BS2、BS3以预设的时间间隔循环地向待定位装置MS发射定位信号，例如，在一个周期T中，先由定位基站BS1向待定位装置MS发射定位信号S1，间隔一个预设的时间后由定位基站BS2向待定位装置MS发射定位信号S2，再隔一个预设的时间后由定位基站BS3向待定位装置MS发射定位信号S3。在一个实施例中，所述预设的时间可以根据待定位区域中待定位装置MS可能与定位基站相距的距离决定，以保证待定位装置MS能够无冲突的接收和处理各定位基站发送的多个定位信号。在下一个周期中，各定位基站重复上述定位信号发射过程。为了方便描述，将周期Ti中，定位基站BS1、BS2、BS3发射的定位信号分别记为S1-i、S2-i、S3-i，其中，i为大于等于1的正整数。

在一个实施例中，对待定位装置MS的定位过程与定位基站间的同步过程同时进行。即定位基站具有接收其他基站发送的定位信号的功能，此时的定位信号复用为同步信号执行同步功能，此时同步信号和定位信号具有相同的意思表示。例如，定位基站BS1能够接收到定位基站BS2和BS3发射的同步信号S2和S3，定位基站BS2能够接收到定位基站BS1和BS3发射的同步信号S1和S3，定位基站BS3能够接收到定位基站BS1和BS2发射的同步信号S1和S2。

又在一个实施例中，定位基站间的同步过程可独立进行，即设置专门的同步时隙用于收发同步信号。

在一个实施例中，各定位基站和待定位装置MS中包含时钟模块，以记录发射和/或接收到定位信号和同步信号的时间信息。

在一个实施例中，定位基站发射的定位信号能够携带信息，所述信息包括对应的定位基站的标识信息、定位基站发射定位信号的计时时间、定位基站接收其他定位信号的计时时间、定位信号间的时间间隔以及定位基站的位置信息中的一种或多种。

监测系统100在执行定位功能时，利用待定位装置MS收到定位信号的时间信息以及定位基站的位置获得待定位装置的位置信息。在一个实施例中，所述系统100利用TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)定位算法解算定位标签的位置信息，即待定位装置MS记录接收到的两个定位基站发射的定位信号的到达时间差值，进而获得待定位装置MS距离两个定位基站的距离差，通过至少两组到达时间差值，利用双曲线相交的原理解算待定位装置MS的位置信息。在使用TDOA定位算法时，需要定位基站之间实现同步，在一个实施例中，定位基站同时发送定位信号，待定位装置MS接收两个定位基站发射的定位信号的到达时间差值即为待定位装置MS距离两个定位基站的距离差引起的定位信号飞行时间差值。在图1所示实施例中，定位基站间隔一个预设的时间发送定位信号，待定位装置MS可以通过补偿掉定位基站发射定位信号的时间差来获得由待定位装置MS距离两个定位基站的距离差引起的定位信号飞行时间差值。

然而在利用定位信号作为同步信号进行无线同步时，该无线同步信号易受到遮挡、多径或其它干扰信号的影响，导致无法执行同步功能。此外，由于自然或人为的因素，导致定位基站位置发生改变，但定位系统无法获知定位基站位置的改变情况，仍沿用最初的定位基站的位置信息，这均会带来对待定位装置的定位异常。下面结合图2，详细阐述系统中定位基站间的同步过程，以及对定位基站间的同步和定位基站是否发生位移的监测过程。

图2给出图1所示实施例的定位基站同步及位移监测系统100的一种工作时序示意图。图2示例性地给出了监测系统100四个周期T1-T4的工作时序示意图。先以周期T1和T2为例，描述各定位基站利用定位信号进行无线同步的过程。

在周期T1中定位基站BS1、BS2、BS3按照顺序分别以预设的时间间隔发射定位信号S1-1、S2-1、S3-1，在周期T2中定位基站BS1、BS2、BS3按照顺序分别以预设的时间间隔发射定位信号S1-2、S2-2、S3-2。其他定位基站分别接收上述定位信号，并记录定位信号到达自身的时间信息。为了方便描述定位信号的发射和接收时刻，以下用txx表示定位信号的发射时刻，第一位“x”表示发射该定位信号的定位基站的标号，第二位“x”表示发射该定位信号所处的周期数。用txxx表示定位信号的接收时刻，第一位“x”表示发射该定位信号的定位基站的标号，第二位“x”表示发射该定位信号所处的周期数，第三位“x”表示接收该定位信号的定位基站的标号。且定位信号的发射时刻由发射该定位信号的定位基站记录，定位信号的接收时刻由接收该定位信号的定位基站记录。例如，定位基站BS1记录的，其在周期T1发射的定位信号S1-1的发射时刻记为t11；定位基站BS2记录的，其在周期T1接收的定位信号S1-1的接收时刻记为t112；定位基站BS3记录的，其在周期T1接收的定位信号S1-1的接收时刻记为t113。

在一个实施例中，需保证在进行初始同步过程中，例如在周期T1-T2期间，定位基站位置已知，且不发生位移，则定位基站间的距离为已知的固定值。由于定位基站间的距离为已知的固定值，则定位信号在定位基站间的飞行时间为已知的固定值，可以利用定位信号在定位基站间的飞行时间补偿定位基站的时钟偏差。例如，在周期T1中，定位基站BS1在t11时刻发射定位信号S1-1，定位基站BS2和BS3接收到定位基站BS1发射的定位信号S1-1的到达时间分别为t112和t113，利用定位信号S1-1在定位基站间的飞行时间，可以修正定位基站BS2和BS3当前的时钟，使之余定位基站BS1当前的时钟相一致，即完成“对表”过程。然而，由于定位基站中的时钟模块受制于时钟晶体的限制，定位基站在完成“对表”后，受到温度漂移以及时钟晶体自身误差的影响，又会存在新的计时误差。因此，要想实现同步，还需要进一步计算相对计时误差。定位基站BS1在周期T1和T2中会分别发送定位信号S1-1和S1-2，定位基站BS2记录的接收到定位信号S1-1和S1-2的到达时间为t112和t122，定位基站BS3记录的接收到定位信号S1-1和S1-2的到达时间为t113和t123，若定位基站BS2和BS3间不存在相对计时误差，则定位基站BS2和BS3记录的两个定位信号的到达时间差t122-t112和t123-t113应相等。但实际情况中，受到温度漂移以及时钟晶体自身误差的影响，定位基站BS2和BS3间存在相对计时误差，该相对计时误差可以通过

来计算，其表征的含义为，定位基站BS2和BS3记录单位时间产生的计时偏差。可以利用上述相对计时误差，来补偿两次“对表”间隔中的计时误差，进一步提高定位基站间的同步精度。

同样地，定位基站BS1和BS3的相对计时误差，可以利用定位基站BS1和BS3记录的接收到定位基站BS2在周期T1和T2发送的定位信号S2-1和S2-2的到达时间来计算；定位基站BS1和BS2的相对计时误差，可以利用定位基站BS1和BS2记录的接收到定位基站BS3在周期T1和T2发送的定位信号S3-1和S3-2的到达时间来计算。从而完成系统中所有定位基站间的精确同步。

从上述同步过程可以看出，定位基站间的同步依赖于已知定位信号即同步信号在定位基站间的飞行时间。在同步信号受到遮挡、多径或其它干扰信号的影响时，同步信号的飞行时间会发生异常。而定位基站在受到自然或人为因素的影响出现位移时，也会导致同步信号的飞行时间发生变化。如果不及时获知上述异常，对系统进行调整，则会影响定位基站的同步，进而影响对待定位装置的定位。下面结合图2，进一步描述对定位基站同步及位移监测的过程。

如前所述，在周期T1和T2，各定位基站已经完成时钟同步。在后续的周期中需对上述同步进行监测。在一个实施例中，可通过同步信号的发射时刻，预测定位基站接收到该同步信号的时刻trp，在同步信号没有受到干扰，且定位基站没有发生位移时，定位基站实际接收到该同步信号的时刻trr应与预测的接收时刻trp相差小于某一误差门限Δt，上述误差门限Δt可以根据时钟精度、系统误差等合理设置，例如为1ns。而在定位基站实际接收到该同步信号的时刻trr与预测的接收时刻trp相差大于或等于上述误差门限Δt时，则判定同步信号受到干扰和/或定位基站发生位移。

又在一个实施例中，可以通过各周期的同步信号发射或接收间隔，预测定位基站接收到该同步信号的时刻trp。在一个实施例中，定位基站在不同周期以预设的时间间隔发送同步信号，所述预设的时间间隔可以相同也可以不同，但应为已知值。本领域技术人员知晓，在各定位基站已经进行时钟同步后，同一定位基站在不同周期发射的同步信号的发射间隔时间，应与其他定位基站接收到上述同步信号的接收时间间隔相一致。

下面以T3周期为例，进一步描述判定同步信号是否受到干扰和/或定位基站是否发生位移的流程。先以判定定位基站BS1发射的同步信号S1-3是否受到干扰，以及定位基站BS1是否发生位移为例。在T3周期，通过同步信号的发射时刻t13，可以预测定位基站BS2和BS3接收到同步信号S1-3的时刻t132p和t133p，而定位基站BS2和BS3实际接收到同步信号S1-3时刻为t132r和t133r。通过比较预测接收时刻和实际接收时刻，可以得到以下几种比较结果。

结果一：定位基站BS2的预测接收时刻t132r与实际接收时刻t132p相差小于误差门限Δt，且定位基站BS3的预测接收时刻t133r与实际接收时刻t133p相差小于误差门限Δt。则判定同步信号S1-3没有受到干扰，且定位基站BS1没有发生位移；

结果二：定位基站BS2的预测接收时刻t132r与实际接收时刻t132p相差大于或等于误差门限Δt，定位基站BS3的预测接收时刻t133r与实际接收时刻t133p相差小于误差门限Δt。则判定同步信号S1-3在定位基站BS1到定位基站BS2的飞行通路上受到干扰或定位基站BS2发生了位移，且定位基站BS1没有发生位移；

结果三：定位基站BS2的预测接收时刻t132r与实际接收时刻t132p相差小于误差门限Δt，定位基站BS3的预测接收时刻t133r与实际接收时刻t133p相差大于或等于误差门限Δt。则判定同步信号在S1-3在定位基站BS1到定位基站BS3的飞行通路上受到干扰或定位基站BS3发生了位移，且定位基站BS1没有发生位移；

结果四：定位基站BS2的预测接收时刻t132r与实际接收时刻t132p相差大于或等于误差门限Δt，且定位基站BS3的预测接收时刻t133r与实际接收时刻t133p相差大于或等于误差门限Δt。则判定同步信号在S1-3在定位基站BS1到定位基站BS2和BS3的飞行通路上均受到干扰，和/或定位基站BS1、BS2、BS3中的一个或多个发生了位移。

同样地，本领域技术人员也可以按照上述判断方法对定位基站BS2和BS3发射的同步信号是否受到干扰，以及定位基站BS2和BS3是否发生位移进行判断。

在一个实施例中，上述结果二、结果三、结果四中，导致同步信号的预测接收时刻和实际接收时刻大于等于误差门限的原因可能是多种的，本领域技术人员也可以通过监测多个周期的同步信号接收时刻对上述原因进行综合判断。例如，若上述原因为同步信号受到干扰，则影响可能是瞬时的，或每个周期中对同步信号的影响均不同；而若上述原因为定位基站在某一时刻发生位移，则在其后的一段时间内，对同步信号接收时刻的影响应相同。

通过对上述定位基站的同步过程，以及后续的对定位基站的同步及位移进行监测的过程可以看出，同步和监测过程均需要利用同步信号的发射时刻和/或接收时刻。此外，监测的过程是持续的，需要对较长一段时间的同步信号的发射时刻和/或接收时刻进行运算和存储，且当判定同步信号受到干扰，和/或定位基站发生位移是，需及时通知相关人员对系统进行检修和维护。因此，各定位基站需上报其发射和/或接收同步信号的时间信息。

在一个实施例中，所述系统100还包括服务器，用于接收定位基站发送的发射和/或接收同步信号的时间信息，执行定位基站同步及位移监测流程，当定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警，并对预定时间段内的时间信息进行存储和备份。

在一个实施例中，为了防止同步信号仅受到瞬时干扰，或某次在记录发射和/或接收同步信号时间信息时存在异常时，导致的同步异常触发的告警。可以设置在单位时间内同步信号的预测接收时刻和实际接收时刻大于等于误差门限的次数超过预定次数时再触发告警，以防止误告警。

在如图1所示实施例中，所述服务器包括场端服务器SE和云服务器。其中，所述场端服务器SE架设在待定位区域附近，用于接收各定位基站发送的发射和/或接收同步信号的时间信息，并在其中执行定位基站同步及位移监测流程，当定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警。在一个实施例中，定位基站可以通过有线线路或无线线路上传发射和/或接收同步信号的时间信息，例如，wifi、蓝牙、局域网、以太网、无线蜂窝网络中的一种或多种。由于场端服务器SE架设在待定位区域附近，数据传输链路较短，可以快速接收到定位基站上传的发射和/或接收同步信号的时间信息，当定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时及时进行告警，以提高响应效率，缩短预警时间。

在一个实施例中，所述告警包括但不限于，电话呼叫系统相关维护或管理人员，向系统相关维护或管理人员发送告警短信、告警邮件，向使用定位功能的用户报告系统异常。

在一个实施例中，系统相关维护或管理人员在收到告警信息时，需排查同步信号是否被遮挡或收到其他强干扰信号的影响，并及时进行调整。又在一个实施例中，系统相关维护或管理人员在检测到定位基站发生位移时，需及时恢复定位基站的位置或重新测量定位基站的位置信息，并在系统中更新定位基站的位置信息。

又在一个实施例中，当系统相关维护或管理人员修复系统后，向使用定位功能的用户发出系统已修复的信息，以令用户重新正常使用定位功能。

在一个实施例中，由于监测的过程是持续进行的，需要对较长一段时间的同步信号的发射时刻和/或接收时刻进行运算和存储，为了节约场端服务器SE的运算和存储资源。在系统中设置云服务器，用于对预定时间段内的时间信息进行存储和备份。在一个实施例中，由场端服务器SE或定位基站向云服务器发送定位基站发送的发射和/或接收同步信号的时间信息。

图3给出依据本发明一种实施例的定位基站300的模块化示意图。如图3所示，所述定位基站300示例性地包括定位信号收发天线301、定位信号收发模块302、计时模块303，以及数据传输模块304。其中，所述定位信号收发天线301耦接至定位信号收发模块302，以发送定位信号收发模块302产生的定位信号，或接收其他定位基站发送的定位信号并传输给定位信号收发模块302进行处理。计时模块303耦接至定位信号收发模块302，用于记录定位信号收发模块302发射和/或接收定位信号的时间信息。数据传输模块304耦接至计时模块303，用于将从计时模块303接收到的发射和/或接收定位信号的时间信息传输给服务器。在一个实施例中，所述数据传输模块304还包括WiFi模块、蓝牙模块、RF射频模块、POE模块中的一个或多个，用于令定位基站300通过WiFi、蓝牙、无线蜂窝网络、以太网传输上述时间信息。

图4给出依据本发明一种实施例的场端服务器400的模块化示意图。如图4所示，所述场端服务器400示例性地包括数据接收模块401、同步及位移监测模块402、告警模块403，以及存储模块404。其中，所述数据接收模块401用于从定位基站接收其发射和/或接收定位信号的时间信息。在一个实施例中，所述数据接收模块401还包括WiFi模块、蓝牙模块、RF射频模块、POE模块中的一个或多个，用于令场端服务器400通过WiFi、蓝牙、无线蜂窝网络、以太网接收上述时间信息。同步及位移监测模块402耦接至数据接收模块，用于利用定位基站发射和/或接收同步信号的时间信息，执行定位基站同步及位移监测算法，当监测到定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时，触发告警模块403进行告警。在一个实施例中，告警模块403进行告警时，包括但不限于，电话呼叫系统相关维护或管理人员，向系统相关维护或管理人员发送告警短信、告警邮件，向使用定位功能的用户报告系统异常。在一个实施例中，所述场端服务器400还包括存储模块404，耦接至数据接收模块401，用于对预定时间段内的定位基站发射和/或接收同步信号的时间信息进行存储和备份。

本领域技术人员应当理解，为了方便描述定位基站和场端服务器实现的功能，在图3和图4所示实施例中，给出了定位基站300和场端服务器400实现相应功能的各功能模块，本领域技术人员可以根据实际需要合理设计其硬件结构，可将各功能模块相互组合集成在同一模块或多个模块中实现其功能。

在本发明公开的定位基站同步及位移监测系统中，通过令定位基站将其发射和/或接收同步信号的时间信息上传给服务器，令服务器执行定位基站同步及位移监测流程，当定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警，及时通知系统相关维护或管理人员，对同步进行维护，并对定位基站进行位置恢复。同时向使用定位功能的用户报告系统异常，以避免用户依旧使用当前异常的定位结果，导致发生意外或安全事故。

图5给出依据本发明一种实施例的定位基站同步及位移监测方法500的流程图。所述监测方法500包括如下步骤：

步骤501：令多个定位基站按照预设的顺序和时间间隔轮流发射定位信号。

步骤502：令待定位装置接收并记录定位信号的到达时间信息。

步骤503：令定位基站接收其他定位基站发射的定位信号，并记录自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息，向所述服务器传输自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息。

步骤504：利用定位基站发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息执行定位基站同步及位移监测算法，并当监测到定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警。

在一个实施例中，所述服务器执行的定位基站同步及位移监测算法包括，利用定位信号的发射时间信息和/或定位信号发射/或接收时间间隔，得到定位基站接收定位信号的预测时间信息，比较定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息，当定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息相差大于或等于预设的误差门限时，则判定定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移。

在一个实施例中，所述服务器执行的定位基站同步及位移监测算法还包括，监测多个周期的定位信号发射和/或接收时刻，判定同步信号是否受到干扰，及定位基站是否发生位移。

在一个实施例中，当单位时间内定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息相差大于或等于预设的误差门限的次数超过预定次数时，判定定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移。

如以上所提到的，虽然已经说明和描述了本发明的优选实施例，但在不背离本发明的精神和范围的情况下，可进行许多改变。由此，本发明的范围不由优选实施例的公开所限制。而是，应当完全参考随后的权利要求来确定本发明。

Claims (13)

1.一种定位基站同步及位移监测系统，包括多个定位基站、一个或多个待定位装置以及服务器，其中：

所述多个定位基站轮流发射定位信号；

所述待定位装置接收并记录定位信号的到达时间信息；

所述定位基站接收其他定位基站发射的定位信号，并记录自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息，并向所述服务器传输自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息；

所述服务器利用定位基站发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息执行定位基站同步及位移监测算法，并当监测到定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警。

2.如权利要求1所述的监测系统，所述服务器执行的定位基站同步及位移监测算法包括，利用定位信号的发射时间信息和/或定位信号发射/或接收时间间隔，得到定位基站接收定位信号的预测时间信息，比较定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息，当定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息相差大于或等于预设的误差门限时，则判定定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移。

3.如权利要求2所述的监测系统，所述服务器执行的定位基站同步及位移监测算法还包括，监测多个周期的定位信号发射和/或接收时刻，判定同步信号是否受到干扰，及定位基站是否发生位移。

4.如权利要求2所述的监测系统，当单位时间内定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息相差大于或等于预设的误差门限的次数超过预定次数时，判定定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移。

5.如权利要求1所述的监测系统，所述定位基站通过WiFi、蓝牙、局域网、以太网、无线蜂窝网络中的一种或多种方式，向所述服务器传输自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息。

6.如权利要求1所述的监测系统，所述告警包括，电话呼叫系统相关维护或管理人员，向系统相关维护或管理人员发送告警短信、告警邮件，向使用定位功能的用户报告系统异常。

7.如权利要求1所述的监测系统，所述定位信号为超宽带信号。

8.一种定位基站，包括：

定位信号收发天线，用于发射和/或接收定位信号；

定位信号收发模块，耦接至所述定位信号收发天线，用于产生定位信号，以及接收并处理从定位信号收发天线获得的定位信号；

计时模块，耦接至定位信号收发模块，用于记录定位信号收发模块发射和/或接收定位信号的时间信息；

数据传输模块，耦接至计时模块，用于将从计时模块获取的发射和/或接收定位信号的时间信息传输给服务器。

9.如权利要求8所述的定位基站，所述数据传输模块还包括WiFi模块、蓝牙模块、RF射频模块、POE模块中的一个或多个，用于令所述定位基站通过WiFi、蓝牙、无线蜂窝网络、以太网中的一种或多种方式传输所述时间信息。

10.一种定位基站同步及位移监测方法，包括：

令多个定位基站按照预设的顺序和时间间隔轮流发射定位信号；

令待定位装置接收并记录定位信号的到达时间信息；

令定位基站接收其他定位基站发射的定位信号，并记录自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息，向所述服务器传输自身发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息；

利用定位基站发射定位信号的时间信息和/或接收其他定位基站发射的定位信号的时间信息执行定位基站同步及位移监测算法，并当监测到定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移时进行告警。

11.如权利要求10所述的监测方法，所述服务器执行的定位基站同步及位移监测算法包括，利用定位信号的发射时间信息和/或定位信号发射/或接收时间间隔，得到定位基站接收定位信号的预测时间信息，比较定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息，当定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息相差大于或等于预设的误差门限时，则判定定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移。

12.如权利要求11所述的监测方法，所述服务器执行的定位基站同步及位移监测算法还包括，监测多个周期的定位信号发射和/或接收时刻，判定同步信号是否受到干扰，及定位基站是否发生位移。

13.如权利要求11所述的监测方法，当单位时间内定位基站接收到定位信号的实际时间信息和所述预测时间信息相差大于或等于预设的误差门限的次数超过预定次数时，判定定位基站的同步发生异常和/或定位基站发生位移。

Images