CN111028377A - 输电线路的巡检***与巡检数据的传输方法 - Google Patents

输电线路的巡检***与巡检数据的传输方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种输电线路的巡检***与巡检数据的传输方法。其中，所述输电线路的巡检***，通过设置搭载于无人机主体的第一传感器、第二传感器和第三传感器，分别以不同的数据传输频率，将无人机巡检数据发送至无人机地面控制模块，使得不同传感器与无人机地面控制模块的数据传输，处于不同的工作频段内，数据传输链路之间互相不干扰，大大减小电磁背景噪声值。

Description

输电线路的巡检***与巡检数据的传输方法
技术领域
本申请涉及无人机巡检技术领域，特别是涉及一种输电线路的巡检***与巡检数据的传输方法。
背景技术
无人机在许多领域发挥着越来越重要的作用，给人们生活带来了许多便捷。无人机作为一个飞行平台，可以通过其高分辨的优势来获取遥感影像，对空中和地面控制***进行自动拍摄和相应信息的获取。除此之外，也可以对航迹进行远程的规划和有效的监控，对大量的信息数据进行高效压缩，自动传输和预处理相应的信息数据。无人机被广泛的应用于国家对于生态环境的保护，进行航空摄影以及相关的测绘工作。无人机可以去到许多人类无法涉及到的地方，比如说在一些灾情比较严重的地方，可以利用无人机加以巡视，相应的工作人员可以进行应急指挥。
传统的无人机输电线路巡检***，在无人机搭载多个传感器用于采集巡检数据的条件下，当多个传感器同时向地面控制模块传输巡检数据时，信号会存在互相干扰的问题，导致电磁背景噪声值过大，影响巡检数据的传输。
发明内容
基于此，有必要针对传统输电线路的巡检***中，多个传感器同时向地面控制模块传输巡检数据时，信号会存在互相干扰的问题，提供一种输电线路的巡检***与巡检数据的传输方法。
本申请提供一种输电线路的巡检***，包括：
无人机巡检单元，包括互相通信连接的无人机模块和无人机地面控制模块；所述无人机模块包括：
无人机主体；
第一传感器，搭载于所述无人机主体，用于采集第一数据并将所述第一数据以第一传输频率发送至所述无人机地面控制模块；
第二传感器，搭载于所述无人机主体，用于采集第二数据并将所述第二数据以第二传输频率发送至所述无人机地面控制模块；
第三传感器搭载于所述无人机主体，用于采集第三数据并将所述第三数据以第三传输频率发送至所述无人机地面控制模块；
所述第一传输频率、所述第二传输频率和所述第三传输频率各不相同。
本申请还提供一种巡检数据的传输方法，应用前述内容提及的输电线路的巡检***中的无人机主体，包括：
获取无人机巡检数据；
依据所述无人机巡检数据的数据类型，将所述无人机巡检数据进行分类；
依据不同的数据类型，选取与数据类型对应的无人机巡检数据传输频率；
以不同的无人机巡检数据传输频率将所述无人机巡检数据发送至无人机地面控制模块。
本申请涉及一种输电线路的巡检***与巡检数据的传输方法，通过设置搭载于无人机主体的第一传感器、第二传感器和第三传感器，分别以不同的数据传输频率，将无人机巡检数据发送至无人机地面控制模块，使得不同传感器与无人机地面控制模块的数据传输，处于不同的工作频段内，数据传输链路之间互相不干扰，大大减小电磁背景噪声值。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的输电线路的巡检***的结构示意图；
图2为本申请另一实施例提供的输电线路的巡检***的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的巡检数据的传输方法的流程示意图。
附图标记：
100 无人机巡检单元
110 无人机模块
111 无人机主体
112 第一传感器
113 第二传感器
114 第三传感器
120 无人机地面控制模块
200 载人飞机巡检单元
210 载人飞机模块
220 载人飞机地面控制模块
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种输电线路的巡检***。
如图1所示，在本申请的一实施例中，所述输电线路的巡检***包括：
无人机巡检单元100，包括无人机模块110和无人机地面控制模块120。所述无人机模块110与所述无人机地面控制模块120通信连接。其中，所述无人机模块110包括无人机主体111、第一传感器112、第二传感器113和第三传感器114。所述第一传感器112、所述第二传感器113和所述第三传感器114均搭载于所述无人机主体111。
所述第一传感器112用于采集第一数据。所述第一传感器112还用于将所述第一数据以第一传输频率发送至所述无人机地面控制模块120。第二传感器113用于采集第二数据。所述第二传感器113还用于将所述第二数据以第二传输频率发送至所述无人机地面控制模块120。第三传感器114用于采集第三数据。所述第三传感器114还用于将所述第三数据以第三传输频率发送至所述无人机地面控制模块120。所述第一传输频率、所述第二传输频率和所述第三传输频率各不相同。
具体地，所述无人机模块110包括搭载了多个传感器的无人机主体111。所述多个传感器分别与无人机地面控制模块120通信连接。连接方式可以为多种，例如无线电通信，网络通信等。所述传感器的数量可以不做限制。本实施例，所述无人机主体111搭载了三个传感器：第一传感器112、第二传感器113和第三传感器114。上述三个传感器分别采集不同类型的数据，且在采集数据完毕后，以不同的数据传输频率将数据发送至所述无人机地面控制模块120。当第一传感器112、第二传感器113和第三传感器114以不同的数据传输频率传输数据时，分别匹配不同的通信信道，互相不产生干扰，电磁背景噪声值大大减小。
本实施例中，通过设置搭载于无人机主体111的第一传感器112、第二传感器113和第三传感器114，分别以不同的数据传输频率，将无人机巡检数据发送至无人机地面控制模块120，使得不同传感器与无人机地面控制模块120的数据传输，处于不同的工作频段内，数据传输链路之间互相不干扰，大大减小电磁背景噪声值。
在本申请的一实施例中，所述第一传感器112的数据采集频率、所述第二传感器113的数据采集频率和所述第三传感器114的数据采集频率各不相同。
具体地，承接上述实施例，所述第一传感器112、第二传感器113和第三传感器114除数据传输频率各不相同外，在采集数据时的数据采集频率也各不相同。这可以使得三个传感器采集数据时，互相也不会受到干扰，采集得到的数据不会产生缺失。
本实施例中，通过设置第一传感器112、第二传感器113和第三传感器114的数据采集频率各不相同，使得第一传感器112、第二传感器113和第三传感器114在采集数据时，互相也不会受到干扰，采集得到的数据不会产生缺失。
在本申请的一实施例中，所述第一传感器112为超声波局部放电传感器。所述第一数据为超声波数据。所述第二传感器113为局部放电天线传感器。所述第二数据为电磁波数据。所述第三传感器114为红外热成像传感器。所述第三数据为视频数据。
具体地，所述第一传感器112可以为超声波局部放电传感器，用于检测输电线路的局部放电现象。输电线路产生局部放电现象，会产生带电粒子，不但会冲击绝缘，破坏绝缘的分子结构，而且会使得绝缘局部温度升高，引起绝缘过热，损耗绝缘。此外，局部放电产生的臭氧及氮的氧化物会侵蚀绝缘，对输电线路产生较大危害。
当输电线路中的某个电力设备或连接节点出现局部放电现象时，会产生超声波。超声波是一种频率在20000HZ以上的声波。所述第一传感器112可以实时获取局部放电伴随产生的超声波，生成第一数据。所述第一传感器112将所述第一数据发送至无人机地面控制模块120。监控人员可以依据所述第一数据，判断输电线路产生局部放电现象的位置和危害程度。
当输电线路中的某个电力设备或连接节点出现局部放电现象时，还会产生高频电磁波，频率范围为3MHZ至30MHZ。还根据麦克斯韦电磁场理论,局部放电会产生出变化的电场,变化的电场激起磁场，而变化的磁场又会感应出电场，这样交变的电场与磁场相互激发并向外传播便形成高频电磁波。所述第二传感器113为局部放电天线传感器。所述第二传感器113可以实时获取局部放电产生的高频电磁波，生成第二数据。所述第二传感器113将所述第二数据发送至无人机地面控制模块120。监控人员可以依据所述第二数据，判断输电线路产生局部放电现象的位置和危害程度。
所述第三传感器114为红外热成像传感器。所述第三传感器114可以24小时不间断拍摄输电线路的视频影像，生成第三数据。所述第三数据可以为640×480分辨率的视频流。所述第三传感器114将所述第三数据发送至无人机地面控制模块120。监控人员可以依据所述第三数据，判断输电线路是否产生故障。
本实施例中，通过设置三种不同类型的传感器，可以实现从不同角度，全方面对输电线路进行巡检，及时排查故障，使得整个输电线路巡检***工作效率大大提高。
在本申请的一实施例中，所述第一传输频率的数值处于432MHz至434MHz的范围内。所述第二传输频率的数值处于2.3GHz至2.5GHz的范围内。所述第三传输频率的数值处于5.7GHz至5.9GHz的范围内。
可选地，所述第一传输频率的数值可以为433MHz。可选地，所述第二传输频率的数值可以为2.4GHz。所述第三传输频率的数字可以为5.8GHz。
本实施例中，通过具体设置所述第一传输频率的数值、所述第二传输频率的数值、以及所述第三传输频率的数值，且三种传感器的传输频率各不相同，使得三种传感器可以实现同时向无人机地面控制模块120传输数据，互不干扰，且每一种传感器的传输频率符合各自传输的数据类型。
在本申请的一实施例中，所述第一传感器112的数据采集频率的数值处于39KHz至41KHz的范围内。所述第二传感器113的数据采集频率的数值处于0.9GHz至1.1GHz的范围内。所述第三传感器114的数据采集频率的数值处于8Hz至10Hz的范围内。
可选地，所述第一传感器112的数据采集频率的数值可以为40KHz。所述第二传感器113的数据采集频率的数值可以为1GHz。所述第三传感器114的数据采集频率的数值可以为9Hz。
本实施例中，通过具体设置所述第一传感器112的数据采集频率的数值、所述第二传感器113的数据采集频率的数值、以及所述第三传感器114的数据采集频率的数值，且三种传感器的数据采集频率各不相同，使得三种传感器可以实现同时采集数据，互不干扰。
如图2所示，在本申请的一实施例中，所述的输电线路的巡检***还包括载人飞机巡检单元200。所述载人飞机巡检单元200包括载人飞机模块210和载人飞机地面控制模块220。所述载人飞机模块210和载人飞机地面控制模块220通信连接。所述载人飞机巡检单元200用于辅助所述无人机巡检单元100，完成补充巡检工作。
所述载人飞机模块210和载人飞机地面控制模块220的数据传输频率为第四传输频率。所述第一传输频率、所述第二传输频率、所述第三传输频率和所述第四传输频率各不相同。
具体地，仅通过无人机执行输电线路的巡检工作，无法满足特定情况下的巡检需求。无人机续航时间短，且在执行某些巡检任务时，单单使用无人机进行巡检，无法满足巡检需求。例如，无人机巡检视角存在死角，需要巡检人员实地操作。本实施例中，在需要人工巡检作业时，载人飞机巡检单元200可以将巡检人员直接下放至作业环境，满足了特定情况下的巡检需求。这使得整个输电线路的巡检***兼具无人机巡检和载人飞机巡检二者的优点。
本实施例中，通过设置无人机巡检单元100和载人飞机巡检单元200协同工作，使得输电线路巡检***不但具有无人机巡检的优势，安全性高，运行成本低，巡检灵活，使得整个巡检***的电磁背景噪声值实现最小化。此外，通过设置所述第一传输频率、所述第二传输频率、所述第三传输频率和所述第四传输频率各不相同，使得无人机模块110和无人机地面控制模块120的数据传输链路，以及载人飞机模块210和载人飞机地面控制模块220的数据传输链路，两条数据传输链路之间不会互相干扰。
需要说明的是，所述第一数据可以通过第一传感器112直接与无人机地面控制模块120以第一传输频率传输。所述第一数据也可以通过所述第一传感器112将所述第一数据发送至所述无人机主体111中的处理器，由所述处理器以第一传输频率将所述第一数据发送至所述无人机地面控制模块120。所述第二数据和所述第三数据的传输方法同理，不再赘述。下面介绍的输电线路的巡检方法的一种实施方式，就是通过第二种方式进行数据传输，即通过无人机主体111中的处理器进行数据传输。
本申请还提供一种输电线路的巡检方法。
需要说明的是，本申请提供的输电线路的巡检方法不限制其应用领域与应用场景。可选地，本申请提供的输电线路的巡检方法应用于架空输电线路的无人机巡检场景。
本申请提供的输电线路的巡检方法并不限制其执行主体。可选地，本申请提供的输电线路的巡检方法执行主体可以为输电线路的巡检***中的无人机巡检单元100中的无人机主体111。具体地，本申请提供的输电线路的巡检方法的执行主体可以为所述无人机主体111中的处理器。
如图3所示，在本申请的一实施例中，所述输电线路的巡检方法包括如下步骤S100至步骤S400：
S100，获取无人机巡检数据。
具体地，所述无人机模块110可以包括多个传感器。所述多个传感器分别获取不同类型的无人机巡检数据。进一步地，所述多个传感器将不同类型的无人机巡检数据整合打包发送至所述无人机主体111中的处理器。所述处理器获取所述无人机巡检数据。
S200，依据所述无人机巡检数据的数据类型，将所述无人机巡检数据进行分类。
具体地，所述处理器可以依据所述无人机巡检数据的数据类型，将所述无人机巡检数据进行分类。不同传感器获取的无人机巡检数据的数据类型不同。
S300，依据不同的数据类型，选取与数据类型对应的无人机巡检数据传输频率。
具体地，所述处理器可以预先存储数据类型-数据传输频率对应表。所述处理器可以提取所述数据类型-数据传输频率对应表，依据数据类型与数据传输频率的对应关系，选取与数据类型对应的无人机巡检数据传输频率。
S400，以不同的无人机巡检数据传输频率将所述无人机巡检数据发送至无人机地面控制模块120。
具体地，所述处理器可以将不同数据类型的无人机巡检数据，以不同数据类型对应的无人机巡检数据传输频率，同时发送至无人机地面控制模块120。
本实施例中，通过分别以不同的数据传输频率，将无人机巡检数据发送至无人机地面控制模块120，使得不同无人机巡检数据的数据传输，处于不同的工作频段内，数据传输链路之间互相不干扰，大大减小电磁背景噪声值。
在本申请的一实施例中，所述步骤S200包括如下步骤S210至步骤S220：
S210，对所述无人机巡检数据进行分析。
S220，将所述无人机巡检数据分为超声波数据、电磁波数据和视频数据。
具体地，所述超声波数据和所述电磁波数据，用于判断输电线路产生局部放电现象的位置和危害程度。所述视频数据，用于判断输电线路是否产生故障。
本实施例中，通过对无人机巡检数据的有序分类，使得无人机巡检数据可以实现依据不同数据类型的无人机巡检数据分别以不同的数据传输频率传输。
在本申请的一实施例中，所述步骤S300包括：
S310，选取第一传输频率作为所述超声波数据对应的无人机巡检数据传输频率。选取第二传输频率作为所述电磁波数据对应的无人机巡检数据传输频率。选取第三传输频率作为所述视频数据对应的无人机巡检数据传输频率。所述第一传输频率、所述第二传输频率和所述第三传输频率各不相同。
具体地，所述第一传输频率、所述第二传输频率和所述第三传输频率可以各不相同。
本实施例中，通过设置所述第一传输频率、所述第二传输频率和所述第三传输频率各不相同，使得不同数据类型的无人机巡检数据分别以不同的数据传输频率传输，数据传输链路之间互相不干扰，大大减小电磁背景噪声值。
在本申请的一实施例中，所述第一传输频率的数值处于432MHz至434MHz的范围内。所述第二传输频率的数值处于2.3GHz至2.5GHz的范围内。所述第三传输频率的数值处于5.7GHz至5.9GHz的范围内。
具体地，所述第一传输频率的数值可以为433MHz。可选地，所述第二传输频率的数值可以为2.4GHz。所述第三传输频率的数字可以为5.8GHz。
本实施例中，通过具体设置所述第一传输频率的数值、所述第二传输频率的数值、以及所述第三传输频率的数值，且三种传感器的传输频率各不相同，使得三种传感器可以实现同时向无人机地面控制模块120传输数据，互不干扰，且每一种传感器的传输频率符合各自传输的数据类型。
在本申请的一实施例中，所述无人机巡检数据传输频率与载人飞机巡检数据传输频率不同。所述载人飞机巡检数据传输频率为，载人飞机模块210与载人飞机地面控制模块220之间的数据传输频率。
具体地，仅通过无人机执行输电线路的巡检工作，无法满足特定情况下的巡检需求。无人机续航时间短，且在执行某些巡检任务时，单单使用无人机进行巡检，无法满足巡检需求。例如，无人机巡检视角存在死角，需要巡检人员实地操作。
本实施例中，通过设置所述无人机巡检数据传输频率与载人飞机巡检数据传输频率不同，使得无人机模块110和无人机地面控制模块120的数据传输链路，以及载人飞机模块210和载人飞机地面控制模块220的数据传输链路，两条数据传输链路之间不会互相干扰。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种输电线路的巡检***，其特征在于，包括：
无人机巡检单元(100)，包括互相通信连接的无人机模块(110)和无人机地面控制模块(120)，所述无人机模块(110)包括：
无人机主体(111)；
第一传感器(112)，搭载于所述无人机主体(111)，用于采集第一数据并将所述第一数据以第一传输频率发送至所述无人机地面控制模块(120)；
第二传感器(113)，搭载于所述无人机主体(111)，用于采集第二数据并将所述第二数据以第二传输频率发送至所述无人机地面控制模块(120)；以及
第三传感器(114)，搭载于所述无人机主体(111)，用于采集第三数据并将所述第三数据以第三传输频率发送至所述无人机地面控制模块(120)；
所述第一传输频率、所述第二传输频率和所述第三传输频率各不相同。
2.根据权利要求1所述的输电线路的巡检***，其特征在于，所述第一传感器(112)的数据采集频率、所述第二传感器(113)的数据采集频率和所述第三传感器(114)的数据采集频率各不相同。
3.根据权利要求2所述的输电线路的巡检***，其特征在于，所述第一传感器(112)为超声波局部放电传感器，所述第一数据为超声波数据；
所述第二传感器(113)为局部放电天线传感器，所述第二数据为电磁波数据；
所述第三传感器(114)为红外热成像传感器，所述第三数据为视频数据。
4.根据权利要求3所述的输电线路的巡检***，其特征在于，所述第一传输频率的数值处于432MHz至434MHz的范围内，所述第二传输频率的数值处于2.3GHz至2.5GHz的范围内，所述第三传输频率的数值处于5.7GHz至5.9GHz的范围内。
5.根据权利要求4所述的输电线路的巡检***，其特征在于，所述第一传感器(112)的数据采集频率的数值处于39KHz至41KHz的范围内，所述第二传感器(113)的数据采集频率的数值处于0.9GHz至1.1GHz的范围内，所述第三传感器(114)的数据采集频率的数值处于8Hz至10Hz的范围内。
6.根据权利要求5所述的输电线路的巡检***，其特征在于，还包括：
载人飞机巡检单元(200)，包括互相通信连接的载人飞机模块(210)和载人飞机地面控制模块(220)，用于辅助所述无人机巡检单元(100)，完成补充巡检工作；
所述载人飞机模块(210)和载人飞机地面控制模块(220)的数据传输频率为第四传输频率，所述第一传输频率、所述第二传输频率、所述第三传输频率和所述第四传输频率各不相同。
7.一种巡检数据的传输方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的输电线路的巡检***中的无人机主体(111)，包括：
S100，获取无人机巡检数据；
S200，依据所述无人机巡检数据的数据类型，将所述无人机巡检数据进行分类；
S300，依据不同的数据类型，选取与数据类型对应的无人机巡检数据传输频率；
S400，以不同的无人机巡检数据传输频率将所述无人机巡检数据发送至无人机地面控制模块(120)。
8.根据权利要求7所述的巡检数据的传输方法，其特征在于，所述步骤S200包括：
S210，对所述无人机巡检数据进行分析；
S220，将所述无人机巡检数据分为超声波数据、电磁波数据和视频数据。
9.根据权利要求8所述的巡检数据的传输方法，其特征在于，所述步骤S300包括：
S310，选取第一传输频率作为所述超声波数据对应的无人机巡检数据传输频率，选取第二传输频率作为所述电磁波数据对应的无人机巡检数据传输频率，选取第三传输频率作为所述视频数据对应的无人机巡检数据传输频率；所述第一传输频率、所述第二传输频率和所述第三传输频率各不相同。
10.根据权利要求9所述的巡检数据的传输方法，其特征在于，所述第一传输频率的数值处于432MHz至434MHz的范围内，所述第二传输频率的数值处于2.3GHz至2.5GHz的范围内，所述第三传输频率的数值处于5.7GHz至5.9GHz的范围内。
11.根据权利要求10所述的巡检数据的传输方法，其特征在于，所述无人机巡检数据传输频率与载人飞机巡检数据传输频率不同；所述载人飞机巡检数据传输频率为，载人飞机模块(210)与载人飞机地面控制模块(220)之间的数据传输频率。
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