專利名稱：一種用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無人機(jī)電力巡線的無線通信系統(tǒng)，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高壓輸電線路是電力輸送的主要命脈，輸電線路和桿塔的正常運(yùn)行對(duì)于電力輸送起著關(guān)鍵性的作用，因此輸電線路和桿塔的巡檢工作是電力輸送網(wǎng)絡(luò)日常檢查和維護(hù)的重要組成部分。目前采用的巡線方式包括人工巡線、有人直升機(jī)巡線和無人直升機(jī)巡線，三種巡線方式互為補(bǔ)充。隨著無人機(jī)電力巡線技術(shù)的發(fā)展，迫切需要無人機(jī)無線通訊系統(tǒng)能在超視距和多山地區(qū)等復(fù)雜環(huán)境條件下，仍能安全可靠性的進(jìn)行無線通信。但無線通訊設(shè)備由于多徑效應(yīng)、頻率選擇性衰落和輸電線路強(qiáng)電磁干擾等影響，測控距離無法達(dá)到100KM以上的巡線需求。因此，非常有必要設(shè)計(jì)一種適合無人機(jī)電力巡線用的無線通信中繼系統(tǒng)，拓寬無人機(jī)巡線的測控距離，從而滿足超視距長距離復(fù)雜環(huán)境下無人機(jī)電力巡線的需求。
發(fā)明內(nèi)容因此，本實(shí)用新型針對(duì)目前無人機(jī)電力巡線的無線通信系統(tǒng)無法滿足無人機(jī)長距離電力巡線的需要，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)超視距、長距離復(fù)雜環(huán)境下用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為本實(shí)用新型用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，包括機(jī)載部分和地面部分，其中機(jī)載部分包括機(jī)載無線通信系統(tǒng)，所述地面部分包括與所述機(jī)載部分通信的每隔給定距離設(shè)置一臺(tái)的地面無線通信中繼站和設(shè)置在無人機(jī)飛行基地的與所述機(jī)載部分及地面無線通信中繼站通信的中心站。依據(jù)本實(shí)用新型，通過地面無線通信中繼站的設(shè)置，可以拓寬無人機(jī)電力巡線的通信距離，滿足超視距長距離復(fù)雜地理環(huán)境下的無人機(jī)電力巡線需要。尤其是采用無線通信中繼站，可以設(shè)置在桿塔或者地理環(huán)境復(fù)雜的高山上，專門針對(duì)復(fù)雜的地理環(huán)境和電磁環(huán)境，具有適用的廣泛性。使用狀態(tài)下，機(jī)載無線通信系統(tǒng)通過無線方式與地面無線通信中繼站連接，最后將無人機(jī)電力巡線的視頻和各種信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)綗o人機(jī)飛行基地，供技術(shù)工程師對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后再傳輸至地面指揮中心，以便各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行決策。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，還包括與所述中心站通過有線傳輸連接的構(gòu)成地面指揮中心的中央站。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，所述有線傳輸為光纜傳輸。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，所述地面無線通信中繼站設(shè)置在無人機(jī)預(yù)定飛行的相對(duì)高處。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，所述地面無線通信中繼站自帶有太陽能電池。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，所述地面無線通信中繼站上設(shè)有連接于該地面無線通信中繼站上控制器的風(fēng)速儀，以在所檢測風(fēng)速超過設(shè)定風(fēng)速時(shí)停止該地面無線通信中繼站。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，所述地面無線通信中繼站間通過無線收發(fā)模塊連接。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，所述無線收發(fā)模塊為基于COFDM 調(diào)整模式的無線收發(fā)模塊。上述用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，還包括與所述機(jī)載無線通信系統(tǒng)連接的機(jī)載無線通信中繼站。

圖1為依據(jù)本實(shí)用新型的一種用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖。圖中1、機(jī)載無線通信系統(tǒng)，2、機(jī)載無線通信中繼站，3、地面無線通信中繼站，4、 地面無線通信中繼站，5、地面無線通信中繼站，6、無人機(jī)飛行基地，7、地面指揮中心。
具體實(shí)施方式
參照說明附圖1，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明，依據(jù)本實(shí)用新型， 用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，包括機(jī)載部分和地面部分，所述地面部分包括與所述機(jī)載部分通信的每隔給定距離設(shè)置一臺(tái)的地面無線通信中繼站3、4、5和設(shè)置在無人機(jī)飛行基地6的與所述機(jī)載部分及地面無線通信中繼站通信的中心站。給定距離的選擇可以根據(jù)地面無線通信中繼站作用距離進(jìn)行選擇，或者為了獲得更好、更準(zhǔn)確的信號(hào)，可以根據(jù)信號(hào)衰減進(jìn)行選擇。無人機(jī)飛行基地6通過移動(dòng)通信方式遠(yuǎn)程發(fā)送控制指令給地面無線通信中繼站 3、4、5，執(zhí)行開機(jī)或關(guān)機(jī)控制指令。無人機(jī)飛行基地6通過電力專用光纜與地面指揮中心7 連接。關(guān)于地面無線通信中繼站的安裝，通過緊固件架設(shè)在相對(duì)高點(diǎn)的輸電線路桿塔上，比如山峰上的桿塔上，或者每隔一定通信距離架設(shè)在輸電線路桿塔上。地面無線通信中繼站之間采用無線通信方式或者電力載波通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。還包括與所述中心站通過有線傳輸連接的構(gòu)成地面指揮中心7的中央站，可以進(jìn)行集控處理。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率的保證性，所述有線傳輸為光纜傳輸，最好采用電力專用光纜進(jìn)行傳輸。越到指揮中心端，傳輸數(shù)據(jù)量就越大，因此，最好保證傳輸?shù)膸?。如前所述，所述地面無線通信中繼站3、4、5設(shè)置在無人機(jī)預(yù)定飛行的相對(duì)高處， 相比而言，在一定限度內(nèi)，越高越有利于信號(hào)的傳輸。進(jìn)一步地，為了提高所述地面無線通信中繼站3、4、5的自持力而自帶有太陽能電池，節(jié)能環(huán)保。[0028]所述地面無線通信中繼站3、4、5上設(shè)有連接于該地面無線通信中繼站上控制器的風(fēng)速儀，以在所檢測風(fēng)速超過設(shè)定風(fēng)速時(shí)停止該地面無線通信中繼站，用以提高使用的安全性。所述地面無線通信中繼站間通過無線收發(fā)模塊連接所述無線收發(fā)模塊為基于 COFDM 調(diào)整模式的無線收發(fā)模塊，COFDM 為 coded orthogonal frequency division multiplexing的縮略語，即編碼正交頻分復(fù)用的簡稱，是目前世界最先進(jìn)和最具發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)制技術(shù)。其基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進(jìn)行傳輸，在窄帶帶寬下也能夠發(fā)出大量的數(shù)據(jù)，非常適合于無線傳輸，尤其是這類調(diào)整模式特別適合使用在高層建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及將信號(hào)散播的地區(qū)。高速的數(shù)據(jù)傳播及數(shù)字語音廣播都希望降低多徑效應(yīng)對(duì)信號(hào)的影響，可以有效地對(duì)抗信號(hào)波形間的干擾，適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸。為了拓展使用的范圍，還包括與所述機(jī)載無線通信系統(tǒng)1連接的機(jī)載無線通信中繼站2，那么不是和地面中繼的地方，或者是用地面中繼非常困難的地方，可以采用機(jī)載無線通信中繼站2進(jìn)行中繼。
權(quán)利要求1.一種用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，包括機(jī)載部分和地面部分，其中機(jī)載部分包括機(jī)載無線通信系統(tǒng)(1)，其特征在于所述地面部分包括與所述機(jī)載部分通信的每隔給定距離設(shè)置一臺(tái)的地面無線通信中繼站(3、4、5)和設(shè)置在無人機(jī)飛行基地(6)的與所述機(jī)載部分及地面無線通信中繼站通信的中心站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，其特征在于還包括與所述中心站通過有線傳輸連接的構(gòu)成地面指揮中心(7)的中央站。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，其特征在于所述有線傳輸為光纜傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，其特征在于所述地面無線通信中繼站(3、4、5)自帶有太陽能電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，其特征在于所述地面無線通信中繼站(3、4、5)上設(shè)有連接于該地面無線通信中繼站上控制器的風(fēng)速儀，以在所檢測風(fēng)速超過設(shè)定風(fēng)速時(shí)停止該地面無線通信中繼站。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，其特征在于所述地面無線通信中繼站間通過無線收發(fā)模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，其特征在于所述無線收發(fā)模塊為基于COFDM調(diào)整模式的無線收發(fā)模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，其特征在于還包括與所述機(jī)載無線通信系統(tǒng)(1)連接的機(jī)載無線通信中繼站(2)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于無人機(jī)電力巡線的無線通信中繼系統(tǒng)，包括機(jī)載部分和地面部分，其中機(jī)載部分包括機(jī)載無線通信系統(tǒng)，所述地面部分包括與所述機(jī)載部分通信的每隔給定距離設(shè)置一臺(tái)的地面無線通信中繼站和設(shè)置在無人機(jī)飛行基地的與所述機(jī)載部分及地面無線通信中繼站通信的中心站。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)超視距、長距離復(fù)雜環(huán)境下用于無人機(jī)電力巡線。
文檔編號(hào)H04W88/04GK202111870SQ201120156808
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者劉俍, 張海龍, 王濱海, 王騫, 陳西廣 申請人:山東電力研究院