亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        輸電線路無人機(jī)巡檢實(shí)時(shí)通信技術(shù)研究

        2020-11-16 01:53:05林旭鳴
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2020年15期
        關(guān)鍵詞:無人機(jī)輸電線路

        林旭鳴

        摘? 要:利用無人機(jī)進(jìn)行輸電線路的巡視檢查,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場視頻,實(shí)時(shí)指揮調(diào)度,高效、快捷地完成輸電線路的異常查處及維護(hù)修整。而實(shí)時(shí)通信技術(shù)是輸電線路無人機(jī)巡視檢查的重要技術(shù)支撐,該文以輸電線路無人機(jī)巡視檢查為背景,闡述了實(shí)時(shí)通信技術(shù)的應(yīng)用需求,從光纖通信、電力電纜通信、無線通信3個(gè)方面,分析了輸電線路無人機(jī)巡視檢查常用的實(shí)時(shí)通信技術(shù)類型,并結(jié)合具體案例,對輸電線路無人機(jī)巡視檢查實(shí)時(shí)通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步探析。

        關(guān)鍵詞:輸電線路;無人機(jī);巡視檢查;實(shí)時(shí)通信

        中圖分類號:TM75? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        0 前言

        輸電線路運(yùn)行距離較長,需要經(jīng)過多種復(fù)雜地形,如丘陵、山地、高山、沙漠等,極易遭受鳥害、雷擊、風(fēng)雪等多種自然因素或人為因素的破壞,致使輸電線路出現(xiàn)短路等影響正常電力資源供應(yīng)的問題。而輸電線路無人機(jī)巡視檢查實(shí)時(shí)通信技術(shù),可以依托無人機(jī)內(nèi)部搭載的遙感設(shè)備、可見光紅外熱像儀、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備,將輸電線路巡視檢查信息實(shí)時(shí)傳輸給地面站點(diǎn),保證輸電線路運(yùn)行問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)及相關(guān)解決措施的及時(shí)實(shí)施。基于此,對輸電線路無人機(jī)巡視檢查實(shí)時(shí)通信技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)探析,具有非常重要的意義。

        1 輸電線路無人機(jī)巡視檢查實(shí)時(shí)通信技術(shù)的應(yīng)用需求

        1.1 通信載荷

        由于輸電線路無人機(jī)載荷能力一定,因此對實(shí)時(shí)通信設(shè)備載重及電力資源損耗具有較為嚴(yán)格的要求。當(dāng)前電力系統(tǒng)中荷載能力較大無人機(jī)起飛重量在15.0 kg左右,在不考慮其他載荷的情況下,實(shí)時(shí)通信載荷重量應(yīng)在5.0 kg以下。

        1.2 通信距離

        對于輸電線路無人機(jī)巡視檢查來說,巡視檢查信息實(shí)時(shí)回傳接入點(diǎn)大多在耐張塔上方適當(dāng)位置,涉及了架設(shè)、取電、調(diào)試、破纜等多個(gè)方面內(nèi)容。因此,在設(shè)置實(shí)時(shí)回傳接入點(diǎn)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制密度,避免接入點(diǎn)過多導(dǎo)致設(shè)備投入成本超標(biāo)或者停電時(shí)間過長。一般可以每間隔20.0 km設(shè)置一個(gè)回傳接入點(diǎn)。

        1.3 通信帶寬

        由于輸電線路無人機(jī)巡視檢查信息需要從清晰度較高的照相機(jī)中獲取,而無人機(jī)、輸電線路間距離在50.0 m左右[1]。在一張高清晰度像片所覆蓋的導(dǎo)線長度為16.0 m時(shí),為保證輸電線路上方毛刺問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn),需要保證照片文件壓縮后達(dá)到8.0 Mbit,且解像度>3 200.0×104像素。此時(shí),如果無人機(jī)飛行速度為30 km/h,則一張高清晰度照片所產(chǎn)生時(shí)間為2.0 s,需要保證通信帶寬在32.0 Mbit/s以上。

        2 輸電線路無人機(jī)巡視檢查常用實(shí)時(shí)通信技術(shù)類型

        2.1 光纖通信

        光纖通信主要指利用光波作為傳輸載波(傳輸媒介為光纖),將信息從一處傳輸至另外一處的數(shù)據(jù)信息傳輸技術(shù)。光纖通信技術(shù)涉及了光收信機(jī)、光發(fā)信機(jī)、光纜(/光纖)、中繼器、耦合劑、光纜連接器等模塊。通過光纖通信技術(shù)可以在光發(fā)信機(jī)中,將需要傳送的話音等信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,并通過放大器、判決器放大調(diào)制到光纖束上(激光器發(fā)出),在保證激光束光強(qiáng)度隨電信號幅度/頻率的波動(dòng)而變化后,將電信號傳輸至光收信機(jī),并在其中解調(diào)為原光信號,達(dá)到信號傳遞目的。光纖通信技術(shù)組網(wǎng)方式極其靈活,可以根據(jù)不同形式的組網(wǎng)要求,組成網(wǎng)狀、樹狀、鏈狀、單纖網(wǎng)、星形等多環(huán)向型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有抗干擾性能強(qiáng)、信息實(shí)時(shí)傳輸頻帶寬、信號傳輸質(zhì)量優(yōu)異等特點(diǎn)。

        2.2 電力線通信

        電力線通信技術(shù)簡稱為PLC,主要是利用10 kV中壓電力線、35 kV及以上高壓電力線、380/220 V低壓配電線作為傳輸介質(zhì),進(jìn)行輸電線路無人機(jī)巡視檢查數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)姆绞?。首先,通過電力線加載載有信息的高頻電流。其次,利用電纜線路,傳輸接收信息適配器,并將高頻信息從電流中分離出來。最后,將分離的高頻信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)、電話中。電力線通信具有保密性能強(qiáng)、傳輸穩(wěn)定性能好、通信容量大、不易受外界環(huán)境干擾等優(yōu)良特點(diǎn),但是因電力線通信技術(shù)成本較高,如果應(yīng)用于輸電線路無人機(jī)巡視檢查中,需要鋪設(shè)大量電纜,經(jīng)濟(jì)性能不佳。

        2.3 無線通信

        無線通信主要是利用特定空間內(nèi)電磁波信號自由傳播的特性,將無線網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸通道劃分為若干個(gè)小規(guī)模傳輸信道,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高頻率快速轉(zhuǎn)換、小規(guī)模管理控制的目的。無線通信技術(shù)包括衛(wèi)星通信、微波通信2種類型,前者主要是將通信衛(wèi)星作為中繼站,實(shí)現(xiàn)地面2個(gè)或者多個(gè)移動(dòng)體間的微波通信,具有傳輸質(zhì)量好、覆蓋范圍廣、網(wǎng)絡(luò)無縫銜接、不受地理?xiàng)l件及其他因素(磁暴、核爆)約束、組網(wǎng)靈活、容量大的特點(diǎn)。但因在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中無線電波傳輸時(shí),需要經(jīng)過地球站→同步衛(wèi)星→地球的流程,極易出現(xiàn)通信延遲及回聲效應(yīng)。后者為傳輸距離為幾十千米的無線電波,因?yàn)轭l帶寬、通信容量大,所以需要在信息交換關(guān)口設(shè)置中繼站,通過中繼站將數(shù)據(jù)信息加載至微波載體上,實(shí)現(xiàn)電波空間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。以5G無人機(jī)對輸電線路進(jìn)行巡檢為例,無人機(jī)除搭載外置攝像頭(熱成像攝像頭、4/8K攝像頭)外,還可連接、采集多種傳感器的數(shù)據(jù),全面感知周邊環(huán)境,進(jìn)行最優(yōu)巡檢路徑規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。同時(shí)利用5G網(wǎng)絡(luò)高速率、大帶寬(100 Mbps級)、大規(guī)模連接、低時(shí)延的優(yōu)勢,將巡檢高清影像實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心,地面站工作人員可以在后臺遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控高清攝像頭的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)輸電線路故障巡檢的遠(yuǎn)距離專家決策。

        雖然無線通信技術(shù)具有不需要設(shè)置有線傳輸電纜、建設(shè)周期短、建設(shè)成本低、適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn),但是其在輸電線路無人機(jī)巡視檢查中應(yīng)用時(shí),極易受到周邊環(huán)境的影響。特別是在周邊通信點(diǎn)存在障礙物時(shí),極易導(dǎo)致通信質(zhì)量受損或通信中斷[2]。除此之外,雖然無線通信技術(shù)理論通信距離在6 000.0 m以下,但是受天氣因素、周圍建筑物體影響,無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信息實(shí)時(shí)傳輸。

        3 輸電線路無人機(jī)巡視檢查實(shí)時(shí)通信技術(shù)應(yīng)用案例

        3.1 案例概述

        某段輸電線路已應(yīng)用了光纖復(fù)合架空地線,可通過光纖鏈路聯(lián)入電力資源供應(yīng)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。但由于線路較長,無法全部覆蓋一座耐張塔所部署的接入點(diǎn)。因此擬依據(jù)最大限度法規(guī)覆蓋張力原則,進(jìn)行多座耐張塔的覆蓋。

        3.2 應(yīng)用方案

        首先,部署一支全向天線,實(shí)現(xiàn)耐張塔左側(cè)、右側(cè)的近距離覆蓋。同時(shí)在左側(cè)、右側(cè)分別部署一面或者兩面定向天線(定向天線增益相差5.0 dB~6.0 dB)。其中高增益定向天線(增益為26.0 dB,波束角為8°,覆蓋寬度>1 400.0 m,適用距離>10.0 km)、低增益定向天線(增益為10.0 dB,波束角為全向360°,覆蓋寬度>3 000.0 m,適用距離<3.0 km)需要分別負(fù)責(zé)遠(yuǎn)離、靠近耐張塔的區(qū)域覆蓋,以便在耐張塔左側(cè)、右側(cè)分別構(gòu)成近、遠(yuǎn)、中3個(gè)覆蓋層次,保證輸電線路無人機(jī)巡視檢查階段遠(yuǎn)離耐張塔、接近耐張塔時(shí),均可接收到足夠強(qiáng)烈的信號,實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)高速傳輸。

        其次,在2座相鄰耐張塔的交接位置,進(jìn)行高增益部署,構(gòu)成一重疊區(qū)域,避免通信中斷。同時(shí)在每一座已安裝實(shí)時(shí)回傳接入點(diǎn)的耐張塔上進(jìn)行光纜開口,保證輸電線路無人機(jī)巡視檢查信息實(shí)時(shí)回傳至地面數(shù)據(jù)處理中心。

        最后,依托地面數(shù)據(jù)處理中心智能軟件,對輸電線路無人機(jī)巡視檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)的輸電線路隱患、故障進(jìn)行判別讀取。同時(shí)為了避免誤判、漏判問題出現(xiàn),可以引入廣和通FG150(W)/FM150 (W) 5G無線通信模組,經(jīng)模組自帶PCIe3.0、USB3.1、UART、SPI、GPIO、I2S、I2C、SDIO、RGMII、UIM、MIPI接口連接海量傳感器并搭配AI技術(shù),切實(shí)將輸電線路無人機(jī)巡視檢查轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸茄病?,達(dá)到對高清視頻數(shù)據(jù)、圖像信息智能化識別的目的,在提升巡視檢查效率(達(dá)到毫秒級超低時(shí)延)的同時(shí),實(shí)時(shí)發(fā)出預(yù)警信息,精準(zhǔn)上報(bào)故障信息。

        為保證整個(gè)過程的技術(shù)應(yīng)用效率,在無線網(wǎng)絡(luò)寬帶接入時(shí),利用支持IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)的中科所AOR無線Mesh通信設(shè)備,發(fā)揮其易于安裝、結(jié)構(gòu)靈活、主動(dòng)組網(wǎng)、非視距傳輸、高帶寬、快速部署的優(yōu)勢,在無線AP(Access Point,接入點(diǎn))節(jié)點(diǎn)設(shè)備耐張塔上方適當(dāng)位置,安裝一面低增益全向天線、兩面高增益平板天線及中增益平板天線(增益為14.0 dB,波束角為32°,覆蓋寬度>1 650.0 m,適用距離>3.0 km)。在輸電線路無人機(jī)巡視檢查過程中,主要搭載一面低增益全向天線、AOR-AC接入設(shè)備(無線局域網(wǎng)接入控制設(shè)備,負(fù)責(zé)將來自不同AP的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚,并接入Internet,同時(shí)完成AP設(shè)備的配置管理和無線用戶的認(rèn)證、管理,以及帶寬、訪問、切換、安全等控制功能。),在IEEE 802.11a通信標(biāo)準(zhǔn)的支持下,設(shè)定實(shí)時(shí)通信設(shè)備工作頻段為4.90 GHz,發(fā)射功率為26.0 dBm,傳輸速率最大為54.0 Mbit/s。

        3.3 應(yīng)用效益

        通過對上述輸電線路無人機(jī)巡視檢查實(shí)時(shí)通信過程進(jìn)行分析,可得出輸電線路巡視檢查用多旋翼無人機(jī)飛行平臺為大疆Matrice M200,配置了具備30倍光學(xué)變焦鏡頭、數(shù)碼變焦功能的Zenmuse Z230,總共飛行780架次,拍攝照片9 400余張,7 kg<空機(jī)質(zhì)量≤116 kg,矯正空速度為100 km/h[3]。無人機(jī)在距離耐張塔節(jié)點(diǎn)設(shè)備10.0 km位置時(shí),可以接收的電平值為-75 dBm,傳輸速率為55.0 Mbit/s,單側(cè)精細(xì)巡視檢查距離在30.0 km以上,常規(guī)巡檢距離在60.0 km以上,雙側(cè)精細(xì)巡視檢查距離在20.0 km以上,常規(guī)巡視檢查距離在40.0 km以上。而在無人機(jī)不斷縮小與耐張塔節(jié)點(diǎn)設(shè)備距離的過程中,無人機(jī)可接收的電平最小為-74.0 dBm,最大為-57 dBm,傳輸速率始終在55.0 Mbit/s。結(jié)果表明,采用無線通信搭配光纖通信的覆蓋技術(shù),可以有效提高輸電線路無人機(jī)巡視檢查的實(shí)時(shí)通信效率。

        4 結(jié)語

        綜上所述,實(shí)時(shí)通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)輸電線路無人機(jī)巡視檢查的關(guān)鍵模塊,也是飛行命令發(fā)布、飛行高度控制、飛行線路調(diào)整及采集攝錄信息發(fā)送的依據(jù),直接影響了無人機(jī)內(nèi)部各系統(tǒng)間的通信效果及巡視檢查任務(wù)的完成度。因此,技術(shù)人員可以根據(jù)輸電線路無人機(jī)巡視檢查的需要,選擇無線通信或光線通信、電力線通信技術(shù),在無人機(jī)與地面站間搭建信息交互橋梁,保證輸電線路無人機(jī)巡視檢查工作的效率。

        參考文獻(xiàn)

        [1]田力.輸電線路無人機(jī)巡檢綜合應(yīng)用研究[J].通訊世界,2018,342(11):221-222.

        [2]黃順,陳中意,毛益華,等.基于CC2500的輸電線路無人機(jī)巡檢抗干擾系統(tǒng)[J].數(shù)碼世界,2019(3):31.

        [3]王剛,孟瑩梅.多旋翼無人機(jī)在輸電線路巡線中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2019,287(9):179-180.

        猜你喜歡
        無人機(jī)輸電線路
        高職院校新開設(shè)無人機(jī)專業(yè)的探討
        人間(2016年26期)2016-11-03 17:52:40
        智能化平臺在輸電線路運(yùn)檢方面的作用分析
        利用無人機(jī)進(jìn)行航測工作的方式方法
        加強(qiáng)輸電線路運(yùn)維管理降低線路跳閘率技術(shù)及管理措施
        一種適用于輸電線路跨線牽引無人機(jī)的飛行方案設(shè)計(jì)
        科技視界(2016年22期)2016-10-18 14:30:27
        輸電線路運(yùn)行事故及其解決對策
        高壓輸電線路防雷接地技術(shù)與措施
        110kV架空輸電線路防雷措施研究
        淺淺輸電線路安全運(yùn)行影響因素及保護(hù)措施
        淺析無人機(jī)技術(shù)在我國的發(fā)展前景
        一本一道人人妻人人妻αv| 香蕉久久久久久久av网站| 水蜜桃久久| 欧美—iGAO视频网| 国产亚洲精品成人av在线| 日韩精品久久午夜夜伦鲁鲁| 韩国三级在线观看久| 欧美日韩亚洲tv不卡久久| 乱人伦人妻中文字幕无码| 白白色福利视频在线观看| 人妻精品在线手机观看| 国产午夜无码片在线观看影院| 日本高清不卡二区| 午夜少妇高潮免费视频| 亚洲久悠悠色悠在线播放| 私人毛片免费高清影视院| 亚洲欧美精品91| 久久免费精品视频老逼| 亚洲国产成人久久精品不卡| 亚洲国产精品无码专区影院| 国内精品一区视频在线播放| 黑人一区二区三区啪啪网站| 少妇激情一区二区三区99| 99久久久无码国产精品6| 亚洲成av人片天堂网九九| 日本激情久久精品人妻热 | 亚洲精品国产一二三区| 久久精品国产视频在热| 亚洲产在线精品亚洲第一站一| 狼人狠狠干首页综合网| 图片小说视频一区二区| 亚洲乱亚洲乱少妇无码99p| 最新国产成人综合在线观看 | 国产精品98福利小视频| 日本大胆人体亚裔一区二区| 草逼短视频免费看m3u8| 国产麻豆md传媒视频| 加勒比黑人在线| 日韩乱码精品中文字幕不卡| 白嫩人妻少妇偷人精品| 福利体验试看120秒|