一種以電力載波輻射確定安全距離的無(wú)人機(jī)巡線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)施，尤其是一種以電力載波輻射確定安全距離的無(wú)人機(jī)巡線方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于輸電干線的輸電電壓很高，因此常以高架方式架設(shè)于空曠地區(qū)和偏僻地區(qū)，巡線不便，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，目前已有把無(wú)人機(jī)應(yīng)用于輸電干線巡線工作，但由于現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)在飛行時(shí)往往難以自行區(qū)分輸電干線，在飛行時(shí)難以控制與輸電干線的飛行間距，當(dāng)飛行間距過(guò)小時(shí)，輸電干線上的電場(chǎng)易損壞無(wú)人機(jī)，而當(dāng)飛行間距過(guò)大時(shí)則難以實(shí)現(xiàn)通過(guò)無(wú)人機(jī)上的視頻設(shè)備進(jìn)行巡線工作，現(xiàn)有的通過(guò)人工遠(yuǎn)程遙控?zé)o人機(jī)方式不僅占用了人力，而且無(wú)人機(jī)遙控距離通常有限，難以應(yīng)用于范圍很廣的輸電干線巡查，使得無(wú)人機(jī)在巡線應(yīng)用上受到較大限制。
[0003]電力載波通信技術(shù)是利用中、低壓電力線路作為通信介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像等綜合業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐ㄐ?，但電力電纜是為50Hz/60Hz低損耗輸電而設(shè)計(jì)的，用于通信時(shí)，需傳送l~30MHz頻段信號(hào)，電力電纜在此頻段將產(chǎn)生泄漏，即部分信號(hào)功率將以電磁波的形式向外界輻射，相當(dāng)于低效率的線性天線，隨著離導(dǎo)線距離的增加，電力電纜向外輻射的電磁波強(qiáng)度將迅速減弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種以電力載波輻射確定安全距離的無(wú)人機(jī)巡線方法，能通過(guò)檢測(cè)輸電干線上的電力載波輻射來(lái)確定無(wú)人機(jī)與輸電干線間的安全距離。
[0005]本發(fā)明采用以下方案。
[0006]—種以電力載波輻射確定安全距離的無(wú)人機(jī)巡線方法，用于架空輸電干線的空中巡線，所述無(wú)人機(jī)巡線方法包括巡線地標(biāo)和無(wú)人機(jī)。
[0007]所述巡線地標(biāo)均勻間隔設(shè)于輸電干線旁處，巡線地標(biāo)內(nèi)設(shè)有電力載波模塊，當(dāng)巡線地標(biāo)安裝于輸電干線旁處時(shí)，電力載波模塊連接至輸電干線；當(dāng)設(shè)于輸電干線旁處的巡線地標(biāo)工作時(shí)，巡線地標(biāo)內(nèi)的電力載波模塊以預(yù)設(shè)的發(fā)射功率把信號(hào)輸出至輸電干線上，使輸電干線向線路周側(cè)發(fā)出電磁輻射。
[0008]所述無(wú)人機(jī)內(nèi)設(shè)有電磁輻射檢測(cè)模塊和飛控模塊，所述飛控模塊內(nèi)包括GPS衛(wèi)星定位部件，當(dāng)無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡線作業(yè)時(shí)，飛控模塊按GPS衛(wèi)星定位部件所給出的定位數(shù)據(jù)控制無(wú)人機(jī)沿輸電干線在預(yù)定高度以下飛行。
[0009]所述電磁輻射檢測(cè)模塊與飛控模塊相連，電磁輻射檢測(cè)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有巡線地標(biāo)的安裝間距和發(fā)射功率，所述電磁輻射檢測(cè)模塊為可檢測(cè)輸電干線上的電磁輻射強(qiáng)度值，并通過(guò)包括輻射值、巡線地標(biāo)安裝間距、巡線地標(biāo)發(fā)射功率三項(xiàng)數(shù)據(jù)的計(jì)算，來(lái)確定無(wú)人機(jī)與輸電干線間距的電磁輻射檢測(cè)模塊，當(dāng)無(wú)人機(jī)沿輸電干線飛行時(shí)，所述電磁輻射檢測(cè)模塊監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)與輸電干線間的間距，并把該間距數(shù)據(jù)傳送給飛控模塊。
[0010]所述巡線地標(biāo)內(nèi)的電力載波模塊向輸電干線輸出的信號(hào)為白噪聲信號(hào)。
[0011]所述飛控模塊內(nèi)存儲(chǔ)有無(wú)人機(jī)在所巡視輸電線路處飛行的安全距離數(shù)據(jù)，當(dāng)無(wú)人機(jī)沿輸電干線飛行時(shí)，如果飛控模塊從電磁輻射檢測(cè)模塊接收到的無(wú)人機(jī)與輸電干線間的間距數(shù)據(jù)，低于無(wú)人機(jī)在輸電干線旁的安全飛行距離時(shí)，飛控模塊按GPS衛(wèi)星定位部件所給出的定位數(shù)據(jù)控制無(wú)人機(jī)朝遠(yuǎn)離輸電干線的方向飛行。
[0012]所述飛控模塊內(nèi)存儲(chǔ)有無(wú)人機(jī)在所巡視輸電線路處進(jìn)行巡線作業(yè)所需的正常工作距離范圍，當(dāng)無(wú)人機(jī)沿輸電干線飛行時(shí)，如果飛控模塊從電磁輻射檢測(cè)模塊接收到的無(wú)人機(jī)與輸電干線間的間距數(shù)據(jù)，大于無(wú)人機(jī)巡線作業(yè)所需最大間距時(shí)，飛控模塊按GPS衛(wèi)星定位部件所給出的定位數(shù)據(jù)控制無(wú)人機(jī)向靠近輸電干線的方向飛行。
[0013]所述巡線地標(biāo)內(nèi)設(shè)有供電模塊，所述供電模塊從輸電干線處取電。
[0014]當(dāng)無(wú)人機(jī)沿輸電干線在預(yù)定高度以下飛行時(shí)，如果飛控模塊無(wú)法從電磁輻射檢測(cè)模塊接收到的無(wú)人機(jī)與輸電干線間的間距數(shù)據(jù)，則認(rèn)為輸電干線故障或電磁輻射檢測(cè)模塊故障，飛控模塊按GPS衛(wèi)星定位部件所給出的定位數(shù)據(jù)控制無(wú)人機(jī)朝遠(yuǎn)離輸電干線的方向飛行。
[0015]本發(fā)明中，通過(guò)巡線地標(biāo)的電力載波模塊向輸電干線輸出白噪聲信號(hào)，使輸電干線的電力電纜向外輻射電磁波，該電磁波會(huì)隨著離電纜距離的增加而減弱，無(wú)人機(jī)上設(shè)置有電磁輻射檢測(cè)模塊，電磁輻射檢測(cè)模塊可檢測(cè)輸電干線上的電磁輻射強(qiáng)度值，并通過(guò)包括輻射值、巡線地標(biāo)安裝間距、巡線地標(biāo)發(fā)射功率三項(xiàng)數(shù)據(jù)的計(jì)算，來(lái)確定無(wú)人機(jī)與輸電干線間距，這使得無(wú)人機(jī)能根據(jù)該輻射電磁波的強(qiáng)度來(lái)確定無(wú)人機(jī)與電纜的間距，原理簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)。
[0016]本發(fā)明中，巡線地標(biāo)內(nèi)的電力載波模塊向輸電干線輸出的信號(hào)為白噪聲信號(hào)，由于白噪聲信號(hào)在各頻段上均具有相同能量密度，這就使得電力電纜向外輻射的電磁波相對(duì)穩(wěn)定，有利于無(wú)人機(jī)上的電磁輻射檢測(cè)模塊對(duì)電纜進(jìn)行測(cè)距。
[0017]本發(fā)明中，電磁輻射檢測(cè)模塊與飛控模塊相連，當(dāng)無(wú)人機(jī)沿輸電干線飛行時(shí)，如果飛控模塊從電磁輻射檢測(cè)模塊接收到的無(wú)人機(jī)與輸電干線間的間距數(shù)據(jù)，低于無(wú)人機(jī)在輸電干線旁的安全飛行距離時(shí)，飛控模塊按GPS衛(wèi)星定位部件所給出的定位數(shù)據(jù)控制無(wú)人機(jī)朝遠(yuǎn)離輸電干線的方向飛行，如果飛控模塊從電磁輻射檢測(cè)模塊接收到的無(wú)人機(jī)與輸電干線間的間距數(shù)據(jù)，大于無(wú)人機(jī)巡線作業(yè)所需最大間距時(shí)，飛控模塊按GPS衛(wèi)星定位部件所給出的定位數(shù)據(jù)控制無(wú)人機(jī)向靠近輸電干線的方向飛行，這使得飛控模塊在巡線作業(yè)時(shí)，能控制無(wú)人機(jī)在合理的作業(yè)空域飛行，不會(huì)因距輸電干線過(guò)近而受損，又能使無(wú)人機(jī)搭載的巡線設(shè)備發(fā)揮正常功用。
[0018]本發(fā)明中，巡線地標(biāo)內(nèi)設(shè)有供電模塊，所述供電模塊從輸電干線處取電；這使得巡線地標(biāo)能得到穩(wěn)定的供電支持，長(zhǎng)期不間斷地工作。
[0019]本發(fā)明利用電纜載波時(shí)的電磁輻射為無(wú)人機(jī)提供測(cè)距支持，只要是電纜所能布設(shè)的地區(qū)均可采用此方法，這極大地拓展了無(wú)人機(jī)的巡線應(yīng)用，使得無(wú)人機(jī)在本發(fā)明所述方案下，配以GPS衛(wèi)星定位，無(wú)需人工遙控也可以自動(dòng)地沿輸電干線安全地進(jìn)行巡航，完成巡線任務(wù)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
附圖1是本發(fā)明所述方案的示意圖；
圖中:1-輸電干線的電桿；2_巡線地標(biāo)；3-電磁福射；4_無(wú)人機(jī)；5_輸電干線。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，一種以電力載波輻射確定安全距離的無(wú)人機(jī)巡線方法，用于架空輸電干線的空中巡線，所述無(wú)人機(jī)巡線方法包括巡線地標(biāo)2和無(wú)人機(jī)4。
[0022]所述巡線地標(biāo)2均勻間隔設(shè)于輸電干線5旁處，巡線地標(biāo)2內(nèi)設(shè)有電力載波模塊，當(dāng)巡線地標(biāo)2安裝于輸電干線5旁處時(shí)，電力載波模塊連接至輸電干線；當(dāng)設(shè)于輸電干線旁處的巡線地標(biāo)工作時(shí)，