CN105336149B - 一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法，包括控制端、脉冲信号发射端、输电干线和巡线无人机，所述控制端与脉冲信号发射端相连以输出控制指令；所述脉冲信号发射端包括信号调制部、脉冲控制部和电力载波辐射装置，所述电力载波辐射装置与输电干线相连，所述信号调制部与脉冲控制部相连，所述脉冲控制部与电力载波辐射装置相连并控制电力载波辐射装置以断续方式对电力线进行载波输出，使输电干线发出的电力载波电磁辐射快速闪烁，形成携有控制部控制指令的脉冲信号，巡线无人机接收该脉冲信号并按控制指令飞行。本发明可籍由输电干线上的电力载波电磁辐射闪烁形成脉冲信号，向巡线无人机发送控制指令。

Description

一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法

技术领域

本发明涉及电力设施，尤其是一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法。

背景技术

由于输电干线的输电电压很高，因此常以高架方式架设于空旷地区和偏僻地区，巡线不便，随着无人机技术的发展，目前已有把无人机应用于输电干线巡线工作，但由于输电干线的架设范围很大，地域复杂，传统的无线遥控的控制距离有限，而且有时会受到山地地形的阻挡，因此无法完全满足巡线无人机的遥控需要，使得无人机在巡线应用上受到较大限制。

电力载波通信技术是利用中、低压电力线路作为通信介质，实现数据、语音和图像等综合业务传输的通信，但电力电缆是为50Hz/60Hz低损耗输电而设计的，用于通信时，需传送1~30MHz频段信号，电力电缆在此频段将产生泄漏，即部分信号功率将以电磁波的形式向外界辐射，相当于低效率的线性天线，电磁辐射强度随信号功率的增强而增大，当向输电干线上快速断续加载通信信号时，输电干线因电力载波产生的电磁幅射也会快速闪烁，形成电磁脉冲。

近年来民用通信领域已有利用快速闪烁形成脉冲进行通信的技术，如LiFi即是采用LED可见光的高速频闪以调制通信信号，而从能量本质上看，可见光也是电磁辐射的一种，输电干线的电力载波辐射在快速闪烁时，也同样可用于调制加载通信信号。

发明内容

本发明提出一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法，可籍由输电干线上的电力载波电磁辐射闪烁形成脉冲信号，向巡线无人机发送控制指令。

本发明采用以下技术方案。

一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法，所述方法包括控制端、脉冲信号发射端、输电干线和巡线无人机，所述控制端与脉冲信号发射端相连以输出控制指令；所述脉冲信号发射端包括信号调制部、脉冲控制部和电力载波辐射装置，所述电力载波辐射装置与输电干线相连，所述信号调制部与脉冲控制部相连，所述脉冲控制部与电力载波辐射装置相连并控制电力载波辐射装置以断续方式对电力线进行载波输出，所述电力载波辐射装置与输电干线相连以预设的发射功率对输电干线进行载波输出，使输电干线因电力载波而向线路周侧发出电力载波电磁辐射。

当控制部向脉冲信号发射端输出指令时，所述信号调制部接收控制部的控制指令，调制为脉冲控制信号后传递至脉冲控制部，所述脉冲控制部按脉冲控制信号控制电力载波辐射装置对输电干线进行快速断续的载波输出，从而使输电干线发出的电力载波电磁辐射快速闪烁，形成携有控制部控制指令的脉冲信号。

所述巡线无人机内置信号解调部和飞控模块，当巡线无人机在巡线作业时沿输电干线飞行时，巡线无人机的信号解调部接收由输电干线电力载波电磁辐射闪烁形成的脉冲信号，从该脉冲信号中解调出控制指令并传递给飞控模块，使飞控模块按控制端的控制指令来控制巡线无人机。

本发明采用了类似LIFI可见光通信的原理，以输电干线的电力载波辐射的快速通断闪烁形成脉冲控制信号，使得控制信号的产生机制与电力载波的原有通信能互相兼容，即输电干线仍能进行原先的有线通信业务，只需在载波环节以脉冲方式工作即可在输电干线周侧形成无线控制脉冲，扩展了传统电力载波通信的应用范围。

本发明以输电干线电力载波来产生脉冲信号，理论上只要输电干线可布设的范围，均可采用此方式来对巡线无人机进行控制，极大地拓展了巡线无人机的可控范围，使巡线无人机能在传统遥控方式无法使用的地区进行人工无线操控。

由于电力载波通信不能直接跨越输电干线电缆，例如在无辅助网络的情况下，无法直接跨越变电站进行传输，而且电力载波幅射强度会随着离导线距离的增加而迅速减弱，因此本发明所述方法可以很容易实现在输电干线上实现分段遥控内容控制，例如可以在变电站一侧线路上采用本方案进行一种控制内容的无线广播，而在变电站另一侧线路上采用本方案进行另外一种控制内容的无线广播，使巡线无人机在飞行过程中巡视不同线路段的输电干线时，自动采用不同的巡线方案。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

附图1是本发明所述方案的示意图；

图中：1-输电干线的电杆；2-脉冲信号发射端；3-电磁辐射；4-巡线无人机；5-输电干线；6-变电站；7-控制端。

具体实施方式

如图1所示，一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法，所述方法包括控制端7、脉冲信号发射端2、输电干线5和巡线无人机4，所述控制端7与脉冲信号发射端2相连以输出控制指令；所述脉冲信号发射端2包括信号调制部、脉冲控制部和电力载波辐射装置，所述电力载波辐射装置与输电干线5相连，所述信号调制部与脉冲控制部相连，所述脉冲控制部与电力载波辐射装置相连并控制电力载波辐射装置以断续方式对电力线5进行载波输出，所述电力载波辐射装置与输电干线5相连以预设的发射功率对输电干线5进行载波输出，使输电干线5因电力载波而向线路5周侧发出电力载波电磁辐射3。

当控制部7向脉冲信号发射端2输出指令时，所述信号调制部接收控制部7的控制指令，调制为脉冲控制信号后传递至脉冲控制部，所述脉冲控制部按脉冲控制信号控制电力载波辐射装置对输电干线5进行快速断续的载波输出，从而使输电干线5发出的电力载波电磁辐射3快速闪烁，形成携有控制部7控制指令的脉冲信号。

所述巡线无人机内置信号解调部和飞控模块，当巡线无人机在巡线作业时沿输电干线飞行时，巡线无人机的信号解调部接收由输电干线5电力载波电磁辐射闪烁形成的脉冲信号，从该脉冲信号中解调出控制指令并传递给飞控模块，使飞控模块按控制端的控制指令来控制巡线无人机。

实施例：

在变电站6进线和出线处，设有两个控制端7，通过脉冲信号发射端把控制信号转换为经电力载波电磁辐射3快速闪烁形成的脉冲信号，向输电干线5沿侧发出近距离无线广播，而且两个控制端7的广播内容不同，当巡线无人机4沿输电干线5巡线飞行时，在变电站6进线处收到其中一个控制端的控制信号广播，无人机的信号解调部从该脉冲信号广播中解调出控制指令并传递给飞控模块，使飞控模块按变电站6进线处控制端的控制指令来控制巡线无人机，当无人机飞至变电站6出线处时，收到出线处控制端的控制信号广播，由于此时进线处控制端的控制信号广播已大幅衰减，而出线处控制端的广播信号较强，因此无人机按出线处控制端所广播的控制信号进行飞行。

Claims (1)

1.一种通过电力载波辐射向巡线无人机发送控制指令的方法，其特征在于：所述方法使用的设备包括控制端、脉冲信号发射端、输电干线和巡线无人机，所述控制端与脉冲信号发射端相连以输出控制指令；所述脉冲信号发射端包括信号调制部、脉冲控制部和电力载波辐射装置，所述电力载波辐射装置与输电干线相连，所述信号调制部与脉冲控制部相连，所述脉冲控制部与电力载波辐射装置相连并控制电力载波辐射装置以断续方式对电力线进行载波输出，所述电力载波辐射装置与输电干线相连以预设的发射功率对输电干线进行载波输出，使输电干线因电力载波而向线路周侧发出电力载波电磁辐射；

当控制部向脉冲信号发射端输出指令时，所述信号调制部接收控制部的控制指令，调制为脉冲控制信号后传递至脉冲控制部，所述脉冲控制部按脉冲控制信号控制电力载波辐射装置对输电干线进行快速断续的载波输出，从而使输电干线发出的电力载波电磁辐射快速闪烁，形成携有控制部控制指令的脉冲信号；

所述巡线无人机内置信号解调部和飞控模块，当巡线无人机在巡线作业时沿输电干线飞行时，巡线无人机的信号解调部接收由输电干线电力载波电磁辐射闪烁形成的脉冲信号，从该脉冲信号中解调出控制指令并传递给飞控模块，使飞控模块按控制端的控制指令来控制巡线无人机。