CN202026307U - 无人飞行器电力巡线混合通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无人飞行器电力巡线混合通讯系统，包括无人飞行器、中继站、测控车、便携通讯站及光纤复合架空地线，中继站包括光纤无线中继站与纯无线中继站，所述的光纤无线中继站含有无线中继模块与光传输设备合一的中继模块，无线中继站含有无线中继模块，便携通讯站与光纤无线中继站之间采用光纤传输、便携通讯站并可通过无线通讯链路与测控车无线模块建立连接，无人飞行器、无线中继站、光纤无线中继站及测控车之间均可通过无线通讯链路进行传送。本实用新型的优点在于：可拓宽无人飞行器的测控距离，以满足超视距复杂环境下无人飞行器电力巡线的需求。在应用时测控车无需再出发前往现场，在变电站内即可完成与无人飞行器的通讯。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力用通讯系统，特别是一种无人飞行器电力巡线混合通讯系统。
背景技术
无人飞行器电力巡线技术的发展，提高了巡线效率，能及时发现隐患、加快危机状态反应速度、降低劳动强度。但无人飞行器的特殊操作性，测控数据和图像数据的通讯持续可靠，因此要求飞行航线上地形开阔，无人飞行器与测控车处于通视的环境条件。但无线通讯由于多径效应、频率选择性衰落和输电线路强电磁干扰等影响，特别是在特殊的多山条件下，测控距离远比理论100km的测控半径短，一般不超过5km。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种可拓宽无人飞行器的测控距离，从而满足超视距复杂环境下无人飞行器电力巡线需求的无人飞行器电力巡线混合通讯系统。
一种无人飞行器电力巡线混合通讯系统，包括无人飞行器、中继站、测控车、便携通讯站及光纤复合架空地线，所述的无人飞行器含有通讯模块，所述的通讯模块包括机载无线图/数传模块、所述的测控车含有无线模块、所述的中继站包括光纤无线中继站与纯无线中继站，所述的光纤无线中继站含有无线中继模块与光传输设备合一的中继模块，所述的无线中继站含有无线中继模块，便携通讯站与光纤无线中继站之间采用光纤传输、便携通讯站并可通过无线通讯链路与测控车无线模块建立连接，无人飞行器、无线中继站、光纤无线中继站及测控车之间均可通过无线通讯链路进行传送。
无人飞行器机载无线图/数传模块的作用在于将复杂环境条件下采集的输电线路的可见光视频、红外视频或紫外成像以及无人飞行器的遥测遥控信息实时地传输到中继模块上。
无线中继站的工作原理是：若在其信号范围内搜索到测控车无线模块或光纤无线中继站，将尝试建立连接，将接收到的信号调制后通过无线通信链路发送给对方。
所述光纤无线中继站的工作原理是：若在其信号范围内搜索到测控车无线模块，则尝试建立接连，将接收到的信号调制后发送给对方。同时，采用光传输设备利用光纤将信息传送至远方便携通讯站。
测控车无线模块的作用是接收图传及遥测信息，并发送遥控指令。
便携通讯站可接收光纤传输信号，并与测控车无线模块建立连接。
所述的便携通讯站为移动式通讯站，其根据需要或置于变电站内，或置于测控车上。
便携式通讯站为移动式通讯站，不工作时放置于测控车上；工作时即时安装于变电站的通讯机房内，天线可伸出窗外对准测控车。
所述的系统中的各无线通讯链路均通过编码正交频分复用调制（COFDM）技术发送。
即便在最长链路下，采用COFDM方案的延迟小于150ms。其余延迟主要是光端机和显示设备的延迟，可忽略不计。延迟是稳定的、可预知的。
所述的测控车与无人飞行器之间的通讯链路为：
第一种是：测控车与无人飞器之间通过无线通讯链路连接。
无人飞行器在测控车通讯范围内，两者可自动直接建立连接。此时，测控车可以对无人飞行器保持相对运动。
第二种：测控车与便携通讯站通过无线通讯链路连接，便携通讯站通过光纤与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站通过无线通讯链路与无线中继站，无线中继站通过无线通讯链路与无人飞行器连接。
无人飞行器在无线中继站通讯半径内，将与无线中继站建立连接，并经无线中继站转发至光纤无线中继站，再经光设备传输至架设于变电站的便携通讯站。
第三种：测控车通过无线通讯链路与便携通讯站连接，便携通讯站通过光纤与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站通过无线通讯链路与无人飞行器连接。
无人飞行器在光纤无线中继站通讯半径内，将自动与其建立连接，并经光设备传输至变电站。
第四种：测控车通过无线通讯链路与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站或直接通过无线通讯链路与无人飞行器连接，或先通过无线中继站后与无人飞行器连接。
若测控车处于中继站通讯范围内，将直接与中继站建立无线连接，不再与设置于变电站的便携式通讯站连接。
无人飞行器在多个中继站信号重叠覆盖区域时，其通讯链路取决于多个中继站的通讯信号强度，系统将自动选用第二种或第三种通讯链路。
无人飞行器的机载通讯模块执行地面测控车发来的切换指令，接收上行飞行器遥控信息数据，发射飞行器机载摄像机拍摄的图像，选择一路图像送入图像电台发射，发射下行飞行器状态信息数据。
所述的光纤无线中继站通过光纤线路与设于变电站内的便携通讯站的连接为在变电站与光纤无线中继站分别设立一台光端机进行连接。
所述的变电站的光端机为常设于变电站的光端机。
所谓的常设指的是固定安装于变电站内。
所述的无线中继站、光纤无线中继站采用太阳能、高压感应取电、小型风力发电机其中之一、或任意两种、或三者组合的方式供电，并配备电池储能。
天线形式不能约束无人飞行器的飞行形式。因此光纤无线中继站、无线中继站、测控车和无人飞行器上的无线设备所配套的天线，必须采用全向天线。
综上所述的，本实用新型相比现有技术如下优点：
本实用新型的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，可拓宽无人飞行器的测控距离，以满足超视距复杂环境下无人飞行器电力巡线的需求。在应用时测控车无需再出发前往现场，在变电站内即可完成与无人飞行器的通讯。
附图说明
图1是实用新型的无人飞行器电力巡线混合通讯系统架构图。
图2是无人飞行器在测控车通讯范围内的通讯链路图。
图3是无人飞行器在无线中继站通讯半径内的通讯链路图。
图4是无人飞行器在光纤无线中继站通讯半径内的通讯链路图。
图5是测控车处于中继站通讯范围内的通讯链路图Ⅰ。
图6是测控车处于中继站通讯范围内的通讯链路图Ⅱ。
图7是光纤无线中继站与便携通讯站之间的通讯链路图。
标号说明 1无人飞行器21无线中继站22光纤无线中继站3测控车4便携通讯站5光纤6变电站7光端机8无线通讯链路。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行更详细的描述。
实施例1
一种如图1-7所示的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，包括无人飞行器1、中继站、测控车3、便携通讯站4及光纤复合架空地线5，所述的无人飞行器含有通讯模块，所述的通讯模块包括机载无线图/数传模块、所述的测控车含有无线模块、所述的中继站包括光纤无线中继站22与纯无线中继站21，所述的光纤无线中继站含有无线中继模块与光传输设备合一的中继模块，所述的无线中继站含有无线中继模块，便携通讯站与光纤无线中继站之间采用光纤传输、并可通过无线通讯链路与测控车无线模块建立连接，无人飞行器、无线中继站、光纤无线中继站及测控车之间均可通过无线通讯链路进行传送。所述的便携通讯站为移动式通讯站，其根据需要或置于变电站6内，或置于测控车上。所述的系统中的各无线通讯链路8均通过编码正交频分复用调制（COFDM）技术发送。所述的测控车与无人飞行器之间的通讯链路或为测控车与无人飞器之间通过无线通讯链路连接；或为测控车与便携通讯站通过无线通讯链路连接，便携通讯站通过光纤与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站通过无线通讯链路与无线中继站，无线中继站通过无线通讯链路与无人飞行器连接；或为测控车通过无线通讯链路与便携通讯站连接，便携通讯站通过光纤与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站通过无线通讯链路与无人飞行器连接；测控车通过无线通讯链路与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站或直接通过无线通讯链路与无人飞行器连接，或先通过无线中继站后与无人飞行器连接。
无人飞行器机载通讯系统完成的通讯任务包括：发射机载摄像机拍摄的图像；执行地面测控车发来的切换指令，选择一路图像送入图像电台发射；发射下行飞行器状态信息数据；接收上行飞行器遥控信息数据。。
所述的光纤无线中继站通过光纤线路与设于变电站内的便携通讯站的连接为在变电站与光纤无线中继站分别设立一台光端机7进行连接。所述的变电站的光端机为常设于变电站的光端机7。
所述的无线中继站、光纤无线中继站采用太阳能、感应取电、小型风力发电机其中之一、或任意两种、或三者组合的方式供电，并配备电池储能。
本实施例未述部分与现有技术相同。
Claims (9)
1.一种无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：包括无人飞行器（1）、中继站、测控车（3）、便携通讯站（4）及光纤复合架空地线（5），所述的无人飞行器含有通讯模块，所述的通讯模块包括机载无线图/数传模块、所述的测控车含有无线模块、所述的中继站包括光纤无线中继站（22）与纯无线中继站（21），所述的光纤无线中继站含有无线中继模块与光传输设备合一的中继模块，所述的无线中继站含有无线中继模块，便携通讯站与光纤无线中继站之间采用光纤传输、便携通讯站并可通过无线通讯链路与测控车无线模块建立连接，无人飞行器、无线中继站、光纤无线中继站及测控车之间均可通过无线通讯链路进行传送。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：所述的便携通讯站为移动式通讯站，其根据需要或置于变电站（6）内，或置于测控车上。
3.根据权利要求2所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：所述的系统中的各无线通讯链路均通过编码正交频分复用调制COFDM技术发送。
4.根据权利要求3所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：所述的测控车与无人飞行器之间的通讯链路或为测控车与无人飞器之间通过无线通讯链路连接；或为测控车与便携通讯站通过无线通讯链路连接，便携通讯站通过光纤与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站通过无线通讯链路与无线中继站，无线中继站通过无线通讯链路与无人飞行器连接；或为测控车通过无线通讯链路与便携通讯站连接，便携通讯站通过光纤与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站通过无线通讯链路与无人飞行器连接；测控车通过无线通讯链路与光纤无线中继站连接，光纤无线中继站或直接通过无线通讯链路（8）与无人飞行器连接，或先通过无线中继站后与无人飞行器连接。
5.根据权利要求4所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：无人飞行器的机载通讯模块执行地面测控车发来的切换指令，接收上行飞行器遥控信息数据，发射飞行器机载摄像机拍摄的图像，选择一路图像送入图像电台发射，发射下行飞行器状态信息数据。
6.根据权利要求1至5任何一项所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：所述的光纤无线中继站通过光纤线路与设于变电站内的便携通讯站的连接为在变电站与光纤无线中继站分别设立一台光端机（7）进行连接。
7.根据权利要求6所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：所述的变电站的光端机为常设于变电站的光端机。
8.根据权利要求7所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：所述的无线中继站、光纤无线中继站采用太阳能、高压感应取电、小型风力发电机其中之一、或任意两种、或三者组合的方式供电，并配备电池储能。
9.根据权利要求8所述的无人飞行器电力巡线混合通讯系统，其特征在于：光纤无线中继站、无线中继站、测控车和无人飞行器上的无线设备所配套的天线，采用全向天线。
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