輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，對(duì)輸電線路巡檢主要采用地面人工目測(cè)巡檢、直升機(jī)巡檢和無人機(jī)巡檢三種作業(yè)模式，地面人工目測(cè)巡檢精度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，存在巡檢忙;直升機(jī)巡檢不僅存在飛行安全隱患，而且巡檢費(fèi)用昂貴;無人機(jī)具有體積小，重量輕、便于攜帶和制造、使用成本低、操作性和靈活性好等特點(diǎn)通過自動(dòng)導(dǎo)航或者是人工控制的方式對(duì)輸電線路進(jìn)行圖像或視頻信息的采集，工作人員根據(jù)圖像和視頻可以直觀的檢測(cè)輸電線路外觀運(yùn)行情況及線路周圍樹木生長狀況，降低電力巡查成本，提高巡檢作業(yè)的質(zhì)量，增強(qiáng)電力生產(chǎn)自動(dòng)化綜合能力。高壓輸電線路架設(shè)區(qū)域是一個(gè)條形地帶，而無人機(jī)巡檢需回傳的信息是超高清晰圖像或視頻信息，要求無線傳輸帶寬很高，現(xiàn)有技術(shù)中一種是采用在地面通信裝置使用全向天線，但由于天線增益低，造成通信距離受限，要完成特定區(qū)段現(xiàn)實(shí)輸電線路全域覆蓋，需架設(shè)很多地面通信裝置，不僅造價(jià)高，同時(shí)地面設(shè)備多，管理維護(hù)復(fù)雜；另外一種方式是地面通信裝置使用具備高增益定向天線，同時(shí)采用跟蹤天線技術(shù)，以彌補(bǔ)無人機(jī)機(jī)載設(shè)備能力的不足，如此可一套地面通信裝置可覆蓋較遠(yuǎn)區(qū)間，然而跟蹤天線技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)更高，且存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，設(shè)備故障率高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，以解決上述問題。
[0004]本實(shí)用新型提供的輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，包括天線組、無線信號(hào)接收機(jī)、接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元、用于發(fā)出切換控制指令的切換控制單元和用于執(zhí)行切換控制指令的天線切換單元;所述天線組包括至少兩副天線；
[0005]所述天線的信號(hào)輸出端分別與無線信號(hào)接收機(jī)的輸入端連接，所述無線信號(hào)接收機(jī)的輸出端與接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元的輸入端連接，所述接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元的輸出端與切換控制單元的輸入端連接，所述切換控制單元的輸出端與天線切換單元的輸入端連接。
[0006]進(jìn)一步，所述天線組包括兩副波束寬度不同的天線。
[0007]進(jìn)一步，所述天線為定向天線。
[0008]進(jìn)一步，所述兩副波束寬度不同的天線的朝向相同。
[0009]進(jìn)一步，所述天線組的數(shù)量為兩個(gè)，所述兩個(gè)天線組的天線朝向互為反向。
[0010]進(jìn)一步，還包括用于對(duì)通信信號(hào)處理的處理電路。
[0011]進(jìn)一步，所述切換控制單元為自動(dòng)增益控制電路。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型利用一副寬波束低增益天線與一副窄波束高增益天線相互配合，完成大跨度的條形區(qū)域無線覆蓋，通信距離較全向天線增大7倍，與全向天線配置下地面通信裝置相比，部署密度大幅度降低；同時(shí)，本實(shí)用新型不存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，故障率大大降低;本實(shí)用新型采用切換天線的方法保障通信信號(hào)質(zhì)量，整個(gè)通信系統(tǒng)采用連續(xù)傳輸技術(shù)，切換技術(shù)大大簡化，且設(shè)備簡單、傳輸穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[00Μ]圖1是本實(shí)用新型的原理不意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例條形區(qū)域無線信號(hào)覆蓋示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:圖1是本實(shí)用新型的原理示意圖，圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例條形區(qū)域無線信號(hào)覆蓋示意圖。
[0017]如圖1所示，本實(shí)施例中的輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，包括天線組、無線信號(hào)接收機(jī)3、接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元4、用于發(fā)出切換控制指令的切換控制單元6和用于執(zhí)行切換控制指令的天線切換單元5;所述天線組包括至少兩副天線;所述天線的信號(hào)輸出端分別與無線信號(hào)接收機(jī)3的輸入端連接，所述無線信號(hào)接收機(jī)3的輸出端與接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元4的輸入端連接，所述接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元4的輸出端與切換控制單元6的輸入端連接，所述切換控制單元6的輸出端與天線切換單元5的輸入端連接。
[0018]在本實(shí)施例中，天線組包括兩副波束寬度不同的天線，如圖1所示，分別為寬波束天線I和窄波束天線2。天線的波束寬度包括水平波束寬度和垂直波束寬度，水平波束寬度是指:在水平方向上，在最大輻射方向2側(cè)，輻射功率下降3dB的兩個(gè)方向的夾角；垂直波束寬度是指在垂直方向上，在最大輻射方向2側(cè)，輻射功率下降3dB的2個(gè)方向的夾角。本實(shí)施例中的波束寬度指的是水平波束寬度不同。天線增益是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。本實(shí)施例中的采用的兩副天線分別為寬波束低增益天線和窄波束高增益天線。
[0019]在本實(shí)施例中，無人機(jī)發(fā)出的通信信號(hào)，被寬波束天線I以及窄波束天線2接收，兩天線接收到的信號(hào)分別進(jìn)入與各自端口連接的無線信號(hào)接收機(jī)3，無線信號(hào)接收機(jī)3將所接收信號(hào)變換為可檢測(cè)的信號(hào)，并傳送給接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元4，接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元4有兩個(gè)信號(hào)入口，分別與兩個(gè)無線信號(hào)接收機(jī)3相連，檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給切換控制單元6，切換控制單元6經(jīng)處理判斷生成切換控制指令，并將指令下達(dá)給天線切換單元5。
[0020]在本實(shí)施例中，天線對(duì)空間不同方向具有不同的輻射或接受能力，衡量天線方向性通常使用方向圖，在水平方向上，輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線，有一個(gè)或多個(gè)最大方向的天線稱為定向天線。這就是天線的方向性，本實(shí)施例中的寬波束天線I和窄波束天線2采用定向天線，并且寬波束天線I和窄波束天線2的朝向相同。
[0021 ]在本實(shí)施例中，還包括用于對(duì)通信信號(hào)處理的處理電路8，切換控制指令下達(dá)給天線切換單元5，使得天線切換單元5將當(dāng)前質(zhì)量更優(yōu)的無人機(jī)通信信號(hào)送出，交給處理電路8，進(jìn)行信號(hào)處理，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的多種方式的電路實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)處理的功能，在此不再贅述。
[0022]在本實(shí)施例中，切換控制單元6采用自動(dòng)增益控制(automatic gain control;簡稱AGC)電路，利用AGC電路的檢波技術(shù)對(duì)接收信號(hào)強(qiáng)度的判斷，自動(dòng)增益控制是使放大電路的增益自動(dòng)地隨信號(hào)強(qiáng)度而調(diào)整的自動(dòng)控制方法，是一種非常成熟、簡單的控制方式。
[0023]在本實(shí)施例中，所述天線組的數(shù)量為兩個(gè)，所述兩個(gè)天線組的天線朝向互為反向。如圖2所示，相鄰的兩個(gè)地面通信裝置:裝置I和裝置Π，共同完成一個(gè)條形區(qū)域的無線覆蓋，每個(gè)地面通信裝置，對(duì)左右兩個(gè)方向，均配置兩副天線:一副寬波束低增益天線和一副窄波束高增益天線，在無人機(jī)7處于裝置I右側(cè)高增益天線有效覆蓋區(qū)域時(shí)，則選擇裝置I右側(cè)高增益天線進(jìn)行信息傳送;隨著無人機(jī)向裝置Π方向運(yùn)動(dòng)，逐漸遠(yuǎn)離裝置I，而接近裝置Π，使得裝置I右側(cè)高增益天線失效，而裝置π左側(cè)高增益天線生效，則選擇裝置π左側(cè)高增益天線進(jìn)行信息傳送;無人機(jī)7進(jìn)一步向裝置Π靠近，裝置Π左側(cè)高增益天線覆蓋區(qū)域變窄，以致不能對(duì)無人機(jī)7構(gòu)成覆蓋，而裝置Π左側(cè)低增益天線覆蓋生效，則選擇裝置Π左側(cè)低增益天線進(jìn)行信息傳送;如此保證無人機(jī)7在整個(gè)巡檢區(qū)間可持續(xù)保持向地面進(jìn)行高速信息傳送。
[0024]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，其特征在于:包括天線組、無線信號(hào)接收機(jī)、接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元、用于發(fā)出切換控制指令的切換控制單元和用于執(zhí)行切換控制指令的天線切換單元;所述天線組包括至少兩副天線； 所述天線的信號(hào)輸出端分別與無線信號(hào)接收機(jī)的輸入端連接，所述無線信號(hào)接收機(jī)的輸出端與接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元的輸入端連接，所述接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元的輸出端與切換控制單元的輸入端連接，所述切換控制單元的輸出端與天線切換單元的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，其特征在于:所述天線組包括兩副波束寬度不同的天線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，其特征在于:所述天線為定向天線。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，其特征在于:所述兩副波束寬度不同的天線的朝向相同。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，其特征在于:所述天線組的數(shù)量為兩個(gè)，所述兩個(gè)天線組的天線朝向互為反向。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，其特征在于:還包括用于對(duì)通信信號(hào)處理的處理電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，其特征在于:所述切換控制單元為自動(dòng)增益控制電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的一種輸電線架設(shè)區(qū)域無人機(jī)通信裝置，包括天線組、無線信號(hào)接收機(jī)、接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元、用于發(fā)出切換控制指令的切換控制單元和用于執(zhí)行切換控制指令的天線切換單元；所述天線組包括至少兩副天線；本實(shí)用新型利用一副寬波束低增益天線與一副窄波束高增益天線相互配合，完成大跨度的條形區(qū)域無線覆蓋，部署密度大幅度降低；同時(shí)，本實(shí)用新型不存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，故障率大大降低，且整個(gè)通信系統(tǒng)采用連續(xù)傳輸技術(shù)，切換技術(shù)大大簡化，且設(shè)備簡單、傳輸穩(wěn)定可靠。
【IPC分類】H04B1/3827
【公開號(hào)】CN205265673
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520829451
【發(fā)明人】吳維農(nóng), 劉孝先, 唐夲, 袁野, 戴誠, 杜海波, 付泉泳, 畢貴銀, 張義強(qiáng)
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司信息通信分公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司長壽供電分公司, 重慶亞東亞集團(tuán)軟件有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日