CN113014303B - 一种5g中继装置及应急车 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种5G中继装置及应急车。通过基于探测指令控制所述飞行组件在所述探测指令对应的探测区域进行飞行，以便所述探测组件对所述探测区域中的高压线分布进行探测，并将探测结果发送至所述第二控制组件；以及接收所述第二控制组件的中继指令，基于所述中继指令控制所述飞行组件飞行至中继区域，在所述中继区域控制所述探测组件对高压线的电力强度进行探测，并基于探测到的电力强度确定安全距离，以及控制所述充电组件在所述安全距离进行无线充电。从而实现了将应急车的5G覆盖范围扩大，并且在保证安全的情况下进行高压取电，提高了续航能力，提升了便携性，上述过程均是自动执行，操作便捷用户体验高。

Description

一种5G中继装置及应急车
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种5G中继装置及应急车。
背景技术
随着无人机技术的快速发展，无人机续航能力逐步提升，但是无人机飞行至操控网络覆盖区域以外后，可能导致通信不稳定或断开连接，从而导致无法进行实时操控。
根据公布号为CN209046645U的一种无人机通信中继装置及采用该装置的无人机，该专利的通信中继装置本体通过降落伞长时间漂浮在空中，作为无人机的通信中转站，扩大无人机的通信范围，但是在实际的使用过程中，受外界环境影响，中继装置悬浮在空中，位置会不断的移动，不仅无法为无人机提供中转，且其漂浮范围过大，很容易丢失，难以寻找。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种5G中继装置及应急车，用以提升5G覆盖范围、以及提升网络稳定性。
第一方面，提供了一种5G中继装置。包括，第一控制组件、飞行组件、5G中继组件、探测组件以及充电组件，其中，所述第一控制器、5G中继组件、探测组件以及充电组件安装在所述飞行组件上：
所述第一控制组件，用于接收安装于应急车上的第二控制组件发送的探测指令，基于所述探测指令控制所述飞行组件在所述探测指令对应的探测区域进行飞行，以便所述探测组件对所述探测区域中的高压线分布进行探测，并将探测结果发送至所述第二控制组件；还用于接收所述第二控制组件的中继指令，基于所述中继指令控制所述飞行组件飞行至中继区域，在所述中继区域控制所述探测组件对高压线的电力强度进行探测，并基于探测到的电力强度确定安全距离，以及控制所述充电组件在所述安全距离进行无线充电；
探测组件，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行相应的探测任务，其中，所述探测任务包括高压线分布探测以及电力强度探测；
飞行组件，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行飞行任务；
5G中继，用于在中继区域为所述应急车提供中继服务；
充电组件，用于在安全距离为所述5G中继装置进行充电。
在可选的实现中，所述第一控制组件还用于，在所述中继区域控制所述探测组件对所述中继区域的湿度、温度以及海拔进行探测，基于测量到的温度、湿度以及海拔对所述安全距离进行修正，得到修正后的安全距离，以便于充电组件在修正后的安全距离进行无线充电。
在可选的实现中，湿度与安全距离正相关；温度与所述安全距离正相关；海拔与所述安全距离正相关。
在可选的实现中，当测量到的温度或湿度超过预设阈值时，禁止充电操作。
在可选的实现中，所述充电组件包括感应充电组件，将高压线缆上的工频交流电能通过电磁感应传输至用电侧；整流电路，将感应充电组件输出的工频交流电转化为稳定的直流电平，为后级供电；脉冲保护电路，在用电侧接入脉冲保护电流可能造成瞬时大电流在用电侧感应出过电压；充电保护电路，通过检测取能蓄电池单元的充电电压与充电电流，对蓄电池充电状态进行控制，防止出现充电出现过大电流对电路造成损坏；蓄电池单元，将感应充电组件取到的电能进行存储，适应高压线路在不同负载条件下的稳定功率输出；检测单元，用于对来自高压线缆上的工频交流电能的强度进行检测，当超过检测阈值时，禁止充电。
在可选的实现中，包括第一蓄电池单元和第二蓄电池单元，所述第一蓄电池单元用于为所述飞行组件充电，所述第二蓄电池单元用于为所述5G中继组件充电。
在可选的实现中，所述第二电池单元为所述取能蓄电池单元。
在可选的实现中，所述第一电池单元为所述取能蓄电池单元。
在可选的实现中，所述第一电池单元和所述第二电池单元均为所述取能蓄电池单元。
第二方面，提供了一种应急车。包括第二控制组件，以及多个如第一方面所述的5G中继装置；
所述第二控制组件用于确定探测总区域，并将所述探测总区域划分为多个探测区域，针对每一个或多个探测区域生成一个探测指令，发送至一个所述5G中继装置执行探测任务；还用于基于所述探测总区域确定多个中继区域，并针对每个中继区域生成一个中继指令，发送至一个所述5G中继装置执行中继任务。
本申请实施例提供了一种5G中继装置及应急车。通过接收安装于应急车上的第二控制组件发送的探测指令，基于所述探测指令控制所述飞行组件在所述探测指令对应的探测区域进行飞行，以便所述探测组件对所述探测区域中的高压线分布进行探测，并将探测结果发送至所述第二控制组件；还用于接收所述第二控制组件的中继指令，基于所述中继指令控制所述飞行组件飞行至中继区域，在所述中继区域控制所述探测组件对高压线的电力强度进行探测，并基于探测到的电力强度确定安全距离，以及控制所述充电组件在所述安全距离进行无线充电；探测组件，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行相应的探测任务，其中，所述探测任务包括高压线分布探测以及电力强度探测；飞行组件，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行飞行任务；5G中继，用于在中继区域为所述应急车提供中继服务；充电组件，用于在安全距离为所述5G中继装置进行充电。从而实现了将应急车的5G覆盖范围扩大，并且在保证安全的情况下进行高压取电，提高了续航能力，提升了便携性，上述过程均是自动执行，操作便捷用户体验高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种场景示意图；
图2为本申请实施例提供的一种5G中继装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种5G中继装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本申请实施例提供的一种场景示意图；如图1所示，在应急车服务过程中，可能会遇到各种各样的复杂问题，但是最关键的是应急车覆盖范围受限，无法提供有效的覆盖范围，使得应急车的能力失效。在本发明实施例中，可以通过无人机在扩大应急车的5G覆盖范围，能提升应急车的作业能力。
具体的，该应急车可以包括第二控制组件，以及多个5G中继装置；该第二控制组件用于确定探测总区域，并将探测总区域划分为多个探测区域，针对每一个或多个探测区域生成一个探测指令，发送至一个所述5G中继装置执行探测任务；还用于基于所述探测总区域确定多个中继区域，并针对每个中继区域生成一个中继指令，发送至一个所述5G中继装置执行中继任务。
其中，该探测总区域可以根据当前的地理位置、需要提供服务的总区域以及5G公网的信号覆盖范围来确定。其中，当前的地理位置可以基于GPS信号确定，也可以是用户输入的一个非精确的地理位置，还可以是基于GPS在有信号的区域确定，在无信号后，基于最后一次的GPS定位结果根据车载的运动传感器预估得到，该车载的传感器包括方向传感器以及速度传感器。该需要提供服务的总区域可以为能力范围内的最大区域。该5G公网的信号覆盖范围预先配置。对于该探测区域可以根据该应急车的5G中继装置的保有量确定，例如可以均匀的划分给每个5G中继装置。另外，该5G中继装置的5G中继组件和探测组件可以与飞行组件可拆卸安装在一起，在执行探测任务时可以只携带探测组件，在执行中继任务时可以只携带5G中继组件，具体根据实际需要确定。
中继区域的确定可以根据探测总区域、5G中继装置的数量以及5G中继装置的能力来确定。例如，如图1所示，需要5个点位才能将探测总区域覆盖全。具体的划分方式可以采用蜂窝的划分，然后取蜂窝的中心作为中继区域。其中，该中继区域可以由一个点位加一个距离值来定义，该距离值可以为允许的活动范围。
如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种5G中继装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：
第一控制组件201、飞行组件202、5G中继组件203、探测组件204以及充电组件205，其中，所述第一控制器201、5G中继组件203、探测组件204以及充电组件205安装在所述飞行组件202上：
所述第一控制组件201，用于接收安装于应急车上的第二控制组件发送的探测指令，基于所述探测指令控制所述飞行组件在所述探测指令对应的探测区域进行飞行，以便所述探测组件对所述探测区域中的高压线分布进行探测，并将探测结果发送至所述第二控制组件；还用于接收所述第二控制组件的中继指令，基于所述中继指令控制所述飞行组件飞行至中继区域，在所述中继区域控制所述探测组件对高压线的电力强度进行探测，并基于探测到的电力强度确定安全距离，以及控制所述充电组件在所述安全距离进行无线充电；
其中，该安全距离可以为预设的与高压线强度相关的最大安全距离值，该高压线强度越大，该距离值也越大，该安全距离可以保证在充电过程中不被击穿，从而避免由于击穿造成对电器件的损坏。例如，1kV以下高压线的安全距离为2米；1-10kV高压线的安全距离为4米；35-110kV高压线的安全距离为6米；154-220kV高压线的安全距离为8米；350-500kV高沿线的安全距离为10米。
探测组件204，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行相应的探测任务，其中，所述探测任务包括高压线分布探测以及电力强度探测。
其中，该探测组件可以包括多种传感器，以便执行相应的探测任务。例如，该探测组件可以包括摄像头，该摄像头用于获取探测区域的图像，经过图像分析，以及单目视觉定位技术，确定高压线的分布。
飞行组件202，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行飞行任务；该飞行组件202可以为无人机。
5G中继组件203，用于在中继区域为所述应急车提供中继服务；另外，如图3所示，该5G中继组件203还可以与飞行组件202分离，该5G中继组件203可以包括固定部件，该固定部件可以为一个夹子，通过该固定部件可以将该5G中继装置固定在高压线上，并且与高压线存在一定的距离，该固定部件可以为绝缘部件。
充电组件205，用于在安全距离为所述5G中继装置进行充电。
在一些实施例中，所述第一控制组件还用于，在所述中继区域控制所述探测组件对所述中继区域的湿度、温度以及海拔进行探测，基于测量到的温度、湿度以及海拔对所述安全距离进行修正，得到修正后的安全距离，以便于充电组件在修正后的安全距离进行无线充电。
其中，湿度、温度以及海拔可以分别转换为一个系数，该安全距离与该系数相乘，既可以得到修正后的安全距离。具体的，该系数可以为湿度、温度以及海拔分别于基准值的比值。该基准值可以为预设值，在基准值下，安全距离即为最终的修正后的安全距离。
在一些实施例中，湿度与安全距离正相关；温度与所述安全距离正相关；海拔与所述安全距离正相关。
在一些实施例中，当测量到的温度或湿度超过预设阈值时，禁止充电操作。
在一些实施例中，所述充电组件包括感应充电组件，将高压线缆上的工频交流电能通过电磁感应传输至用电侧；整流电路，将感应充电组件输出的工频交流电转化为稳定的直流电平，为后级供电；脉冲保护电路，在用电侧接入脉冲保护电流可能造成瞬时大电流在用电侧感应出过电压；充电保护电路，通过检测取能蓄电池单元的充电电压与充电电流，对蓄电池充电状态进行控制，防止出现充电出现过大电流对电路造成损坏；蓄电池单元，将感应充电组件取到的电能进行存储，适应高压线路在不同负载条件下的稳定功率输出；检测单元，用于对来自高压线缆上的工频交流电能的强度进行检测，当超过检测阈值时，禁止充电。
在一些实施例中，包括第一蓄电池单元和第二蓄电池单元，所述第一蓄电池单元用于为所述飞行组件充电，所述第二蓄电池单元用于为所述5G中继组件充电。
在一些实施例中，所述第二电池单元为所述取能蓄电池单元。
在一些实施例中，所述第一电池单元为所述取能蓄电池单元。
在一些实施例中，所述第一电池单元和所述第二电池单元均为所述取能蓄电池单元。
本申请实施例实现了将应急车的5G覆盖范围扩大，并且在保证安全的情况下进行高压取电，提高了续航能力，提升了便携性，上述过程均是自动执行，操作便捷用户体验高。
其中，该5G中继装置还可以包括发射单元，该发射单元包括供电电源，经由高压线路取能单元蓄电池为发射单元供电，提供需要的不同直流电平；高频逆变电路，将高压线路取能单元蓄电池输出的直流电转换为高频交流电；过零检测电路，对原级谐振电压进行过零检测；FPGA，作为原级控制芯片在发射端进行基于动态调谐的恒频控制；MOSFET驱动电路，控制高频逆变电路与相控电感支路的MOSFET开断；相控电感支路，调整补偿谐振支路的容抗值。
该发射单元包括发射线圈、发射端共振线圈、接收端共振线圈、接收线圈，均用利兹线绕制。发射线圈，发射端共振线圈安装于高压线缆上的充电装置上。接收端共振线圈、接收线圈安装于无人机设备下方。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应急车，其特征在于，包括第二控制组件，以及5G中继装置；
所述第二控制组件用于确定探测总区域，并将所述探测总区域划分为多个探测区域，针对每一个或多个探测区域生成一个探测指令，发送至一个所述5G中继装置执行探测任务；还用于基于所述探测总区域确定多个中继区域，并针对每个中继区域生成一个中继指令，发送至一个所述5G中继装置执行中继任务；所述探测总区域根据当前的地理位置、需要提供服务的总区域以及5G公网的信号覆盖范围来确定，所述需要提供服务的总区域为能力范围内的最大区域，所述5G公网的信号覆盖范围预先配置；
所述5G中继装置包括，第一控制组件、飞行组件、5G中继组件、探测组件以及充电组件，其中，所述第一控制组件 、5G中继组件、探测组件以及充电组件安装在所述飞行组件上：
所述第一控制组件，用于接收安装于应急车上的第二控制组件发送的探测指令，基于所述探测指令控制所述飞行组件在所述探测指令对应的探测区域进行飞行，以便所述探测组件对所述探测区域中的高压线分布进行探测，并将探测结果发送至所述第二控制组件；还用于接收所述第二控制组件的中继指令，基于所述中继指令控制所述飞行组件飞行至中继区域，在所述中继区域控制所述探测组件对高压线的电力强度进行探测，并基于探测到的电力强度确定安全距离，以及控制所述充电组件在所述安全距离进行无线充电；
探测组件，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行相应的探测任务，其中，所述探测任务包括高压线分布探测以及电力强度探测；
飞行组件，用于基于来自所述第一控制组件的控制指令，执行飞行任务；
5G中继组件，用于在中继区域为所述应急车提供中继服务；
充电组件，用于在安全距离为所述5G中继装置进行充电。
2.根据权利要求1所述的应急车，其特征在于，所述第一控制组件还用于，在所述中继区域控制所述探测组件对所述中继区域的湿度、温度以及海拔进行探测，基于测量到的温度、湿度以及海拔对所述安全距离进行修正，得到修正后的安全距离，以便于充电组件在修正后的安全距离进行无线充电。
3.根据权利要求2所述的应急车，其特征在于，湿度与安全距离正相关；温度与所述安全距离正相关；海拔与所述安全距离正相关。
4.根据权利要求2所述的应急车，其特征在于，当测量到的温度或湿度超过预设阈值时，禁止充电操作。
5.根据权利要求1所述的应急车，其特征在于，所述充电组件包括感应充电组件，将高压线缆上的工频交流电能通过电磁感应传输至用电侧；整流电路，将感应充电组件输出的工频交流电转化为稳定的直流电平，为后级供电；脉冲保护电路，在用电侧接入脉冲保护电流可能造成瞬时大电流在用电侧感应出过电压；充电保护电路，通过检测取能蓄电池单元的充电电压与充电电流，对蓄电池充电状态进行控制，防止出现充电出现过大电流对电路造成损坏；蓄电池单元，将感应充电组件取到的电能进行存储，适应高压线路在不同负载条件下的稳定功率输出；检测单元，用于对来自高压线缆上的工频交流电能的强度进行检测，当超过检测阈值时，禁止充电。
6.根据权利要求5所述的应急车，其特征在于，包括第一蓄电池单元和第二蓄电池单元，所述第一蓄电池单元用于为所述飞行组件充电，所述第二蓄电池单元用于为所述5G中继组件充电。
7.根据权利要求6所述的应急车，其特征在于，所述第二蓄 电池单元为所述取能蓄电池单元。
8.根据权利要求6所述的应急车，其特征在于，所述第一蓄 电池单元为所述取能蓄电池单元。
9.根据权利要求6所述的应急车，其特征在于，所述第一蓄 电池单元和所述第二蓄 电池单元均为所述取能蓄电池单元。
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