[實用新型]一種通過電力載波輻射接收控制指令的巡線無人機

有效

• 申請號: 201521005143.8
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN205211158U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 王家興
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國家電網公司;國網福建省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G08C19/16
• 分類號: G08C19/16
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本實用新型涉及電力設施，尤其是一種通過電力載波輻射接收控制指令的巡線無人機。

背景技術

由于輸電干線的輸電電壓很高，因此常以高架方式架設于空曠地區和偏僻地區，巡線不便，隨著無人機技術的發展，目前已有把無人機應用于輸電干線巡線工作，但由于輸電干線的架設范圍很大，地域復雜，傳統的無線遙控的控制距離有限，而且有時會受到山地地形的阻擋，因此無法完全滿足巡線無人機的遙控需要，使得無人機在巡線應用上受到較大限制。

電力載波通信技術是利用中、低壓電力線路作為通信介質，實現數據、語音和圖像等綜合業務傳輸的通信，但電力電纜是為50Hz/60Hz低損耗輸電而設計的，用于通信時，需傳送1~30MHz頻段信號，電力電纜在此頻段將產生泄漏，即部分信號功率將以電磁波的形式向外界輻射，相當于低效率的線性天線，電磁輻射強度隨信號功率的增強而增大，當向輸電干線上快速斷續加載通信信號時，輸電干線因電力載波產生的電磁幅射也會快速閃爍，形成電磁脈沖。

近年來民用通信領域已有利用快速閃爍形成脈沖進行通信的技術，如LiFi即是采用LED可見光的高速頻閃以調制通信信號，而從能量本質上看，可見光也是電磁輻射的一種，輸電干線的電力載波輻射在快速閃爍時，也同樣可用于調制加載通信信號。

發明內容

本實用新型提出一種通過電力載波輻射接收控制指令的巡線無人機，可籍由輸電干線上的電力載波電磁輻射閃爍形成脈沖信號，向巡線無人機發送控制指令。

本實用新型采用以下技術方案。

一種通過電力載波輻射接收控制指令的巡線無人機，所述方法包括控制端、脈沖信號發射端、輸電干線和巡線無人機本體，所述控制端與脈沖信號發射端相連以輸出控制指令；所述脈沖信號發射端包括信號調制部、脈沖控制部和電力載波輻射裝置，所述電力載波輻射裝置與輸電干線相連，所述信號調制部與脈沖控制部相連，所述脈沖控制部與電力載波輻射裝置相連并控制電力載波輻射裝置以斷續方式對電力線進行載波輸出，所述電力載波輻射裝置與輸電干線相連以預設的發射功率對輸電干線進行載波輸出，使輸電干線因電力載波而向線路周側發出電力載波電磁輻射。

當控制部向脈沖信號發射端輸出指令時，所述信號調制部接收控制部的控制指令，調制為脈沖控制信號后傳遞至脈沖控制部，所述脈沖控制部按脈沖控制信號控制電力載波輻射裝置對輸電干線進行快速斷續的載波輸出，從而使輸電干線發出的電力載波電磁輻射快速閃爍，形成攜有控制部控制指令的脈沖信號。

所述巡線無人機內置信號解調部和飛控模塊，當巡線無人機在巡線作業時沿輸電干線飛行時，巡線無人機的信號解調部接收由輸電干線電力載波電磁輻射閃爍形成的脈沖信號，從該脈沖信號中解調出控制指令并傳遞給飛控模塊，使飛控模塊按控制端的控制指令來控制巡線無人機。

本實用新型采用了類似LIFI可見光通信的原理，以輸電干線的電力載波輻射的快速通斷閃爍形成脈沖控制信號，使得控制信號的產生機制與電力載波的原有通信能互相兼容，即輸電干線仍能進行原先的有線通信業務，只需在載波環節以脈沖方式工作即可在輸電干線周側形成無線控制脈沖，擴展了傳統電力載波通信的應用范圍。

本實用新型以輸電干線電力載波來產生脈沖信號，理論上只要輸電干線可布設的范圍，均可采用此方式來對巡線無人機進行控制，極大地拓展了巡線無人機的可控范圍，使巡線無人機能在傳統遙控方式無法使用的地區進行人工無線操控。

由于電力載波通信不能直接跨越輸電干線電纜，例如在無輔助網絡的情況下，無法直接跨越變電站進行傳輸，而且電力載波幅射強度會隨著離導線距離的增加而迅速減弱，因此本實用新型所述方法可以很容易實現在輸電干線上實現分段遙控內容控制，例如可以在變電站一側線路上采用本方案進行一種控制內容的無線廣播，而在變電站另一側線路上采用本方案進行另外一種控制內容的無線廣播，使巡線無人機在飛行過程中巡視不同線路段的輸電干線時，自動采用不同的巡線方案。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步詳細的說明：

附圖1是本實用新型的示意圖；

圖中：1-輸電干線的電桿；2-脈沖信號發射端；3-電磁輻射；4-巡線無人機；5-輸電干線；6-變電站；7-控制端。

具體實施方式