CN109613627A - 直升机航巡气象信息获取系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直升机航巡气象信息获取系统，包括：机载终端和至少一个气象设备；不同所述气象设备用于设置于输电线路的不同铁塔，以采集相应所述铁塔所对应位置范围的气象信息，并以无线广播方式发送所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息；所述机载终端用于装载于直升机，以在所述直升机到达所述位置范围之前无线接收所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。通过上述方案能够使直升机获取参考性较强的气象信息，从而提高直升机电力航巡的安全性。

Description

直升机航巡气象信息获取系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种直升机航巡气象信息获取系统。

背景技术

输电线路受自然环境和人为因素影响比较多，因此需要定期维护。而由于输电线路具有距离长、地域广等特点，所以直升机航空电力巡视成为不可或缺的电力输电线 路巡视手段。在高海拔山区，例如，川藏地区，气象具有复杂、变化快、乱流明显等 特点，输电线路的直升机精细化巡视作业受高海拔山区的复杂气象环境的影响较大。 现有的气象站和气象预报没有覆盖到高海拔特殊区域，而且高海拔山区的大量输电线 路沿线区段无公网通信信号。当气象条件突然变化，而直升机又无法提前预知时，航 巡安全将面临挑战。

目前，主要是基于天气预报来制定飞行计划，当遇到恶劣气象条件预警时，更改飞行计划，以避开恶劣天气。然而，由于现有气象站是为居民服务的，在高海拔无人 区气象站极其稀少，气象数据密度非常低，所以气象数据的可靠性非常低。而且，由 于气象预报覆盖的面积较大，对于局部山区复杂多变的风力风向等参数只能给出非常 笼统的几级风阵风多少级，所以天气预报给直升机巡检杆塔的这种精细作业带来的参 考性很低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种直升机航巡气象信息获取系统，以使直升机获取参考性较强的气象信息，从而提高直升机电力航巡的安全性。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案实现：

在本发明一实施例中，直升机航巡气象信息获取系统，包括：机载终端和至少一个气象设备；不同所述气象设备用于设置于输电线路的不同铁塔，以采集相应所述铁 塔所对应位置范围的气象信息，并以无线广播方式发送所述气象信息和所述铁塔的位 置相关信息；所述机载终端用于装载于直升机，以在所述直升机到达所述位置范围之 前无线接收所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

在本发明一实施例中，所述机载终端，包括：第一逻辑运算模块，用于根据所述 直升机的机头指向和所述气象信息中的绝对风向计算得到以所述机头指向为基准的 相对风向。

在本发明一实施例中，所述机载终端，包括：第二逻辑运算模块，用于根据所述 直升机的飞行速度和所述气象信息中的绝对风速计算得到以所述直升机为基准的相 对风速。

在本发明一实施例中，直升机航巡气象信息获取系统，还包括：额外装载于所述直升机的电子罗盘及卫星定位系统，用于测量所述机头指向和所述飞行速度。

在本发明一实施例中，所述气象设备，包括：存储模块，用于预先存储所述铁塔 的位置相关信息；气象传感器，用于采集所述气象信息。

在本发明一实施例中，所述气象设备，还包括：铝合金一体屏蔽箱，至少用于盛 装所述气象传感器。

在本发明一实施例中，所述机载终端，包括：天线，通过抱箍或所述抱箍和安全 绳设置于所述直升机的滑撬。

在本发明一实施例中，所述气象设备，包括：微波信号发生器，用于生成包含所 述气象信息和所述铁塔的位置相关信息的微波信号；所述机载终端，包括：微波信号 接收器，用于解析所述微波信号，得到所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

在本发明一实施例中，所述气象设备，包括：卫星信号发生器，用于生成包含所 述气象信息和所述铁塔的位置相关信息的卫星信号；所述直升机航巡气象信息获取系 统，还包括：服务器，用于接收并解析由地面卫星中心站转发的所述卫星信号，得到 并存储所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

在本发明一实施例中，直升机航巡气象信息获取系统，还包括：车载终端，用于 接收并解析由所述地面卫星中心站转发的所述卫星信号得到所述气象信息和所述铁 塔的位置相关信息，或者通过公网从所述服务器获取所述气象信息和所述铁塔的位置 相关信息。

本发明的直升机航巡气象信息获取系统，通过将气象设备设置于输电线路的铁塔上，将气象设备采集的气象信息和铁塔的位置相关信息以无线广播的方式发送出去， 并利用直升机上的机载终端接收气象信息和铁塔的位置相关信息，能够使直升机在进 行输电线路巡视作业时，提前得知参考性强的输电线路沿线的气象信息，从而提高电 力航巡作业的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明一实施例的直升机航巡气象信息获取系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例的机载终端的结构示意图；

图3是本发明一实施例中气象设备的结构示意图；

图4是本发明另一实施例的直升机航巡气象信息获取系统的结构示意图；

图5是本发明一实施例的直升机航巡气象信息获取系统的应用场景示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 但并不作为对本发明的限定。

图1是本发明一实施例的直升机航巡气象信息获取系统的结构示意图。如图1 所示，一些实施例的直升机航巡气象信息获取系统，可包括：机载终端110和至少一 个气象设备210。

不同所述气象设备210用于设置于输电线路的不同铁塔200，以采集相应所述铁塔200所对应位置范围的气象信息，并以无线广播方式发送所述气象信息和所述铁塔 200的位置相关信息。所述机载终端110用于装载于直升机100，以在所述直升机100 到达所述位置范围之前无线接收所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

在所述气象设备210为多个的情况下，可以根据设定距离间隔设置气象设备210，例如，每间隔20km的铁塔上设置一个气象设备210。每个气象设备210主要可包括 气象传感器，例如，风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感 器等，或者包括同时支持上述多种功能的传感器，可以用于采集该气象设备210所在 铁塔的位置处的绝对风向、绝对风速、温度、湿度、气压等气象信息。每个气象设备 210所采集的气象信息可以作为该气象设备210所在铁塔附近的一定位置范围内的气 象信息。采集到的气象信息可以以各种无线广播方式发送铁塔周围的空间，例如，以 微波信号、卫星信号等方式定时发送出去。所述铁塔200的位置相关信息可以包括杆 段编号、地理坐标等信息，可以预先存储在该铁塔200所对应气象设备210中，或者 通过其他可行的方式在需要时实时获取得到。该机载终端110可以利用现有的车载终 端实现，或经过对现有的车载终端进行改进后得到。

本实施例中，通过将气象设备设置于输电线路的铁塔上，将气象设备采集的气象信息和铁塔的位置相关信息以无线广播的方式发送出去，并利用直升机上的机载终端 接收气象信息和铁塔的位置相关信息，能够使直升机在进行输电线路巡视作业时，提 前得知参考性强的输电线路沿线的气象信息，从而提高电力航巡作业的安全性。

图2是本发明一实施例的机载终端的结构示意图。如图2所示，在一些实施例中，所述机载终端110，可包括：第一逻辑运算模块111。第一逻辑运算模块111，用于 根据所述直升机100的机头指向和所述气象信息中的绝对风向计算得到以所述机头 指向为基准的相对风向。

该绝对风向是指相对于地面的风向。该第一逻辑运算模块111可以是能够实现相减的模块，例如，为减法器电路，可以通过利用绝对风向减去机头指向，得到相对于 直升机100的机头指向的相对风向。风向是对直升机飞行影响较大的因素，通过获知 关于风向的气象信息，能够大大提高直升机电力航巡的安全性。

本实施例中，通过计算得到以直升机的机头指向为基准的相对风向，能够使飞行员直观获得风向信息，有助于快速确定航巡计划。

再如图2所示，所述机载终端110，可包括：第二逻辑运算模块112。第二逻辑 运算模块112，用于根据所述直升机的飞行速度和所述气象信息中的绝对风速计算得 到以所述直升机为基准的相对风速。

该绝对风速是指相对于地面的风速。该第二逻辑运算模块112可以是能够实现相减的模块，例如，减法器电路，可以利用绝对风速大小减去直升机110的飞行速度大 小，得到相对于直升机100的相对风速大小。在直升机飞行速度较快的情况下，风速 对直升机的飞行安全影响较大。

本实施例中，通过计算得到以直升机为基准的相对风速，能够直观获得风速信息，有助于快速确定航巡计划。

在一些实施例中，直升机航巡气象信息获取系统，可包括：额外装载于所述直升机110的电子罗盘及卫星定位系统。电子罗盘及卫星定位系统，用于测量所述机头指 向和所述飞行速度。

通过电子罗盘或结合电子罗盘和卫星定位系统可以测得直升机110的机头指向，即飞行方向。通过卫星定位系统可以测得直升机110的位置变化快慢，进而可以得到 直升机110的飞行速度。该电子罗盘可以是微型便携式电子罗盘，以此可以减轻机载 设备110的重量。

直升机110都会有本身自带的电子罗盘和卫星定位系统，在可能的情况下，可以直接利用直升机110本身电子罗盘和卫星定位系统来获取直升机110的机头指向和飞 行速度。但是，这需要用到直升机110自身的数据输出接口，进而会涉及直升机110 某些部分的改装问题。

本实施例中，通过在直升机上设置额外的电子罗盘及卫星定位系统，能够在避免改装直升机的情况下，收集直升机实时飞行状态。

图3是本发明一实施例中气象设备的结构示意图。如图3所示，所述气象设备 210，可包括气象传感器212，还可包括存储模块211。存储模块211，可用于预先存 储所述铁塔200的位置相关信息；气象传感器212，可用于采集所述气象信息。

铁塔200的位置相关信息可以包括杆段编号(哪级杆塔)、地理坐标等信息。根 据杆段编号查询输电线路的铁塔分布图，可以得到铁塔的地理位置。气象传感器212 可以包括风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器及气压传感器中的一个 或多个。

本实施例中，通过利用存储模块预先存储所述铁塔的位置相关信息，能够减小获取铁塔的位置相关信息的难度。通过气象传感器可以方便地采集到铁塔所在位置的相 应气象信息。

在一些实施例中，所述气象设备210，还可包括：铝合金一体屏蔽箱。该铝合金 一体屏蔽箱，至少可用于盛装所述气象传感器，还可以用于盛装气象设备210的其他 部件。

铝合金一体屏蔽箱体可包括设置有电池仓和设备仓的壳体，电池仓与设备仓间以连接板分隔。在铁塔上安装气象设备时，将各类设备统一安装于设备仓中，由安装于 电池仓中的电池供给电力，通过连接板将电池仓与设备仓分隔，可以避免热量在两仓 室内无序传递，从而可以实现塔上设备的高度集中。

壳体的外部可覆盖有保温绝热层。保温绝热层隔绝壳体的内外环境，防止壳体的内部产生剧烈温度波动。保温绝热层可以为真空绝热板。此外，可以在壳体之外敷设 高反射涂层，以此可以高效反射太阳光，减少壳体吸收的热量。

可以通过在设备仓中设置温度调节系统，实现对内部温度的主动调节。温度调节系统具体可包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀。其中，蒸发器设置于设备仓中， 冷凝器设置在壳体外，压缩机设置在壳体内，且位于保温绝热层外部，并分别与蒸发 器、冷凝器相连通。被压缩的冷媒在蒸发器中汽化吸热，吸收设备仓中的热量；随后 进入压缩机中再次被压缩；并经由冷凝器、节流阀被液化，再次进入蒸发器中，完成 制冷循环。

将气象设备210安装于高海拔山区输电线路的铁塔上时，气象设备210需要常年运行在高海拔高寒地区，夏季时高海拔低气压环境对设备的散热能力会有更高要求， 而冬季非常寒冷，对设备的耐低温性能又有非常高的要求。

本实施例中，通过铝合金一体屏蔽箱可以便于实现冬季保温夏季散热的工作方式。

在一些实施例中，所述机载终端110，包括：天线。该天线通过抱箍或所述抱箍 和安全绳设置于所述直升机110的滑撬。可以将该天线的一端固定在直升机110的滑 撬上，另一端延伸至直升机110内部与机载终端110的其他部件(例如信号接收器) 连接。

直升机的机载终端110的天线需要安装在机身外部才能获取最佳的信号质量，但直升机110一般不会提供通用的卡口或接口用来外置固定天线。直升机厂家也严禁对 机身进行任何形式的打孔或改装。

本实施例中，通过抱箍可以为将天线安装在机身外部提供支撑。通过安全绳可以确保机载终端的天线不会坠落。

图4是本发明另一实施例的直升机航巡气象信息获取系统的结构示意图。如图4所示，一些实施例中，所述气象设备210可包括微波信号发生器213，所述机载终端 110可包括微波信号接收器113。

微波信号发生器213，用于生成包含所述气象信息和所述铁塔200的位置相关信息的微波信号；微波信号接收器113，用于解析所述微波信号，得到所述气象信息和 所述铁塔200的位置相关信息。

该微波信号发生器213和该微波信号接收器113可以为成对的微波信号收发设备。该微波信号发生器213可以是现有的各种可以用于提供微博信号源的信号发生 器，可以提供多种频率、波形的微波信号。该微波信号接收器113可以是现有的各种 可以用于解调微博信号的信号接收器。此外，该微波信号发生器213可以用于生成加 密的无线微波信号，该微波信号接收器113可以用于对无线微波信号进行相应地解 密，以此可以增强信号的安全性。

本实施例中，通过微波技术可以更加实时地将气象设备采集的气象信息和铁塔的位置相关信息发送至直升机上的机载设备，以此，可以使飞行员掌握更准确的气象信 息。

再如图4所示，一些实施例中，所述气象设备210可包括卫星信号发生器214。 各实施例的直升机航巡气象信息获取系统还可包括服务器310。该服务器310可以为 外网服务器。

卫星信号发生器214，可用于生成包含所述气象信息和所述铁塔200的位置相关信息的卫星信号。服务器310，可用于接收并解析由地面卫星中心站转发的所述卫星 信号，得到并存储所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

该卫星信号发生器214可以是现有的各种可以用于生成卫星信号的信号发生器。该服务器310可以为外网服务器，可以将所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息存 储起来，形成历史数据，或在需要的时候发送出去。

发射出去的卫星信号可以由卫星410接收并转发至地面卫星信号中心420，然后由地面卫星信号中心420将卫星信号有线转发至服务器310。之后，服务器310可以 通过有线或无线的方式将所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息发送至各种移动 终端或个人电脑终端。该服务器310可以利用现有的B/S(浏览器/服务器)架构实现。

在以微波信号的方式发送所述气象信息和相应铁塔的位置相关信息的情况下，所述机载终端110可以直接接收每个气象设备210发送的微波信号，并从中解析得到所 述气象信息和相应铁塔的位置相关信息。在以卫星信号的方式发送所述气象信息和相 应铁塔的位置相关信息的情况下，所述机载终端110可以间接接收每个气象设备210 发送的卫星信号，例如，气象设备210发送的卫星信号被卫星无线转发至地面卫星中 心站，然后由地面卫星中心站通过光纤、网线等传输通道转发至外网服务器310，之 后由外网服务器310发送移动信号至机载终端110。

本实施例中，通过卫星信号发生器生成的卫星信号可以覆盖较大的范围。通过服务器从该卫星信号获取的所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息，并将所述气象信 息和所述铁塔的位置相关信息存储起来，能够用于生成历史数据，从而用于分析气象 变化趋势，进一步确保直升机航巡安全。而且，服务器还可以将信息转发给其他设备， 从而由该其他设备的操作人员指挥直升机飞行。

此外，可以通过现有的通信模块或发射天线将微波信号发生器213和/或卫星信号发生器214生成的信号发送出去。

再如图4所示，各实施例的直升机航巡气象信息获取系统，还可包括：车载终端320。车载终端320，用于接收并解析由所述地面卫星中心站420转发的所述卫星信 号得到所述气象信息和所述铁塔200的位置相关信息，或者通过公网从所述服务器 310获取所述气象信息和所述铁塔200的位置相关信息。该车载终端320可以是现有 的车载终端，或是经改进的车载终端。

在车载终端320包含卫星信号接收系统的情况下，可以直接接收并解析由所述地面卫星中心站420转发的卫星信号，得到气象信息和所述铁塔200的位置相关信息。 在车载终端320不包含卫星信号接收系统的情况下，可以包含移动终端，例如，手机、 电脑、专用设备等，由服务器310接收并解析卫星信号，之后将得到的气象信息和铁 塔的位置相关信息通过公网传输给车载终端320。

本实施例中，在机载终端尚未开始工作(例如，直升机开始航巡作业之前)的情 况下，可以通过车载终端预先得知气象信息，从而便于提前制定航巡计划。

上述实施例的直升机航巡气象信息获取系统主要说明了解决其技术问题的必要内容，并不作为限定。在其他实施例中，还可以包括其他必要的部分，例如，气象设 备210还可以包括通信模块、天线、自供电源等。

为使本领域技术人员更好地了解本发明，下面将以具体实施例说明本发明的实施过程。

图5是本发明一实施例的直升机航巡气象信息获取系统的应用场景示意图。如图5所示，一些实施例中，直升机航巡气象信息获取系统可包括安装于铁塔上的气象设 备110-1、110-2(也称为气象小站)、装载于直升机上的机载设备110、外网的服务 器310、装载于汽车上的车载终端320等。气象设备110-1、110-2均可以发送微波信 号至直升机的机载设备110，微波信号还可以通过光纤、网线等固网传输通道直接发 送至车载终端320。气象设备110-2可以发送卫星信号至卫星410，再由地面卫星转 发中心420将卫星信号转发至外网服务器310，还可以通过固网传输通道转发给信号 广播塔311，再由信号广播塔311通过2G/3G/4G等蜂窝网络移动信号直接转发至车 载终端320。

将输电线路铁塔上的气象设备210-1、210-2与直升机的机载设备110间建立直 接的无线通信链路，从而实现以无线方式直接对直升机进行气象信息报告与预警。并 综合应用卫星和微波通信技术在直升机和后方指挥中心、现场指挥人员之间建立了多 条通信链路，构建高海拔无人区直升机机载短距气象实时监测与预警系统，以此解决 直升机高海拔无人区飞行中风力风速等敏感重要信息的实时获取问题。

主要功能可包括：基于输电线路铁塔塔上气象站的气象预警联合显示系统；直升机电力巡检；选取线路、杆塔、中心线及左右例如50米边线；将输电线路铁塔塔上 气象站安装到铁塔上，直升机搭载气象预警终端进行安全飞行巡检的方法。

气象设备110-1、110-2的间距例如可以为10km，气象设备110-1、110-2中可以 包含不同的气象设备，例如，第一种气象设备110-1为常规的气象设备可以仅用于发 送微波信号至机载终端110，第二种气象设备110-2不仅可以用于发送微波信号至机 载终端110，还可以用于发送卫星信号，可以成为卫星站。第二种气象设备110-2的 间距例如可以为20km。简言之，可以沿输电线路每隔20公里在杆塔上布设一个卫星 型气象设备210-2用于采集气象信息并向卫星和直升机实时传输数据。可每隔10公 里在杆塔上布设一个常规气象设备210-1，用以采集气象数据向直升机实时传输。

气象设备110-1、110-2可以包括某种气象传感器，将气象设备110-1、110-2安 装于输电线路的铁塔之上，以无线加密广播的方式，直接对直升机上的机载终端110 进行气象信息的发送微波信号。直升机上装有对应的接收解密设备，即机载终端110， 能够获取到远方发来的微波信号，并且解析出发出气象信号是哪级杆塔(杆塔信息、 位置)，其实测有效通信距离可达25km，例如，9km～25km，可以在铁塔和直升机距 离到达25km以内收到微波信号，以此，可以帮助飞行员提前避开阵风等突发恶劣气 象状况，提高执行飞行任务时的安全性。

气象设备需要常年运行在高海拔高寒地区，夏季时高海拔低气压环境对设备的散热能力会有更高要求，而冬季非常寒冷，对设备的耐低温性能又有非常高的要求。如 采用传统的设计思路进行兼顾设计会造成两端性能均较差。因此，本气象设备可以采 用铝合金一体屏蔽箱体的设计，来实现冬季保温夏季散热的工作方式。

直升机在高海拔地区飞行时，受到稀薄空气的影响，发动机动力输出会明显下降，旋翼的空气动力学性能也会受到较大影响，因此有效载荷会明显下降。机载终端110 除一般的高海拔耐低温性能要求外，还可对机载设备110进行轻量化、小型化集成， 从而使机载设备具备其他重要性能，例如，体积小、重量轻。此外，机载终端110 配备自供电电源系统，以此可以避免从直升机取电涉及的民用航空器改装设计批准改 装取证问题。

直升机的机载设备110的功能类似的车载型号，重量约为45Kg，直升机的机载 设备110至少需要减重65％以上(达到15Kg以内)才能达到安全要求。现有车载设 备内部构件重量从大到小依次为：双电源系统、设备外壳、内部散热器、功放模块、 主板、存储器等。其中，主板、存储器、功放模块为精密通用部件可以利用现有技术 实现，以降低开发耗资。可以对其他部分，例如，双电源、设备外壳、内部散热器等 进行轻量化改进。

直升机的机载终端110的天线需要安装在机身外部以获取最佳的信号质量，但直升机并未提供通用的卡口或接口进行外置天线固定。直升机厂家严禁对机身进行任何 形式的打孔或改装。可以采用起落架抱箍与安全绳的复合式安装设计，安装在例如 H125型的直升机的滑撬上。其中，抱箍可用来负责提供主要安装支撑，安全绳可以 用来确保在特殊情况下机载设备的天线不会坠落。

直升机内可包括机载显示终端，与机载终端110连接，可以在对风力风向等数据进行表示时，可以通过使用数字配合文字方式，显示风向、风速、温湿度、气压等信 息。直升机的机载显示终端可以根据直升机的实时飞行状态显示出以直升机为基准的 相对风向与相对风速。在此情况下，直升机的机载设备需要具备直升机机头指向与飞 行速度的感知能力与逻辑运算能力。机载终端可以利用现有的模块实现快速逻辑判 断、解析与直观的人机交互展示能力，可以具有较高的反应速度与显示精度。在收集 直升机实时飞行状态时，为避免涉及直升机MDA改装问题，不采用直升机自身的数 据输出接口，而是在直升机上另外布设独立的微型便携式电子罗盘与卫星定位系统， 并可测试在直升机的哪些位置安装电子罗盘会使方向数据最为准确。

直升机上拟配备的机载终端110，可实时接收处理数据，以图形化界面显示风力、风向、温湿度、气压等信息。现场指挥车可以配备一套车载终端320，可以通过 2G/3G/4G等蜂窝网络移动信号在直升机起飞前收集显示待巡视线路沿线的气象信 息，为评估气象条件、判断作业条件提供参考。

可以在例如国网通航公司本部设置一个外网服务器310，用以接收、存储气象数据。可以开发一套B/S架构或利用现有的B/S架构部署于外网服务器310上，以实现 数据库的管理，包括数据的存储、运算与转发等。

可以将数字式气象采集设备收集到的气象信息利用北斗卫星410的短报文通信技术和短波数字加密传输技术实时发送至后方指挥中心的外网服务器310以及现场 作业直升机，直升机机载人员可直接通过机载终端110接收气象信息，地面指挥人员 可通过公网从后方指挥中心的外网服务器310的气象预警平台获取实时气象信息。

本实施例中，通过多种手段实时主动传送给航检作业中的直升机和地面指挥人员，并对异常突发气象现象做出及时预警报警。该系统部署后，飞行员可利用该系统 随时掌握前方航巡线路的气象情况，尤其是风向风力等重要信息。如遇气候突变，系 统会自动发出预警并在达到设定条件时报警，飞行员可据此及时采取有效措施，保证 高原航巡作业的飞行安全。同时，该系统积累下的输电线路历史气象数据可为大数据 分析与气象预报提供更为完整的数据支撑；分析成果还可为线路运维与新建等工作提 供重要参考。以此，能够解决山区直升机电力巡检时电力铁塔所处区域的气象环境影 响巡检安全的问题，能够解决川藏等高海拔无人区气象站基准站数量极少而导致不能 提供有效的气象预报及预警服务的问题，能够解决电网运检直升机及地面巡检人员无 法获取有效的气象信息而导致飞行风险提高和人员巡检效率降低的问题，能够有效的 补充气象信息的缺失，能够为输电线路的直升机巡检或地面巡检检修工作提供重要的 参考，切实提高输电线路飞行巡检的安全水平。

综上所述，本发明实施例的直升机航巡气象信息获取系统，通过将气象设备设置于输电线路的铁塔上，将气象设备采集的气象信息和铁塔的位置相关信息以无线广播 的方式发送出去，并利用直升机上的机载终端接收气象信息和铁塔的位置相关信息， 能够使直升机在进行输电线路巡视作业时，提前得知参考性强的输电线路沿线的气象 信息，从而提高电力航巡作业的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些 实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合 该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施 例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或 示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例 或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实 施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发 明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，包括：机载终端和至少一个气象设备；

不同所述气象设备用于设置于输电线路的不同铁塔，以采集相应所述铁塔所对应位置范围的气象信息，并以无线广播方式发送所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息；

所述机载终端用于装载于直升机，以在所述直升机到达所述位置范围之前无线接收所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

2.如权利要求1所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，所述机载终端，包括：

第一逻辑运算模块，用于根据所述直升机的机头指向和所述气象信息中的绝对风向计算得到以所述机头指向为基准的相对风向。

3.如权利要求2所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，所述机载终端，包括：

第二逻辑运算模块，用于根据所述直升机的飞行速度和所述气象信息中的绝对风速计算得到以所述直升机为基准的相对风速。

4.如权利要求3所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，还包括：

额外装载于所述直升机的电子罗盘及卫星定位系统，用于测量所述机头指向和所述飞行速度。

5.如权利要求3所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，所述气象设备，包括：

存储模块，用于预先存储所述铁塔的位置相关信息；

气象传感器，用于采集所述气象信息。

6.如权利要求5所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，所述气象设备，还包括：

铝合金一体屏蔽箱，至少用于盛装所述气象传感器。

7.如权利要求1所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，所述机载终端，包括：

天线，通过抱箍或所述抱箍和安全绳设置于所述直升机的滑撬。

8.如权利要求1所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，

所述气象设备，包括：

微波信号发生器，用于生成包含所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息的微波信号；

所述机载终端，包括：

微波信号接收器，用于解析所述微波信号，得到所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

9.如权利要求1所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，

所述气象设备，包括：

卫星信号发生器，用于生成包含所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息的卫星信号；

所述直升机航巡气象信息获取系统，还包括：

服务器，用于接收并解析由地面卫星中心站转发的所述卫星信号，得到并存储所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。

10.如权利要求9所述的直升机航巡气象信息获取系统，其特征在于，还包括：

车载终端，用于接收并解析由所述地面卫星中心站转发的所述卫星信号得到所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息，或者通过公网从所述服务器获取所述气象信息和所述铁塔的位置相关信息。