一種無人機數據傳輸系統的製作方法
2023-05-25 13:25:26 1
本發明涉及無人機技術領域，特別是涉及一種無人機數據傳輸系統。
背景技術：
電網的輸電線路分布廣泛，長期暴露在大自然中運行，不僅要經受正常機械載荷和電力負荷的作用，而且還受到各方面外來因素的幹擾和大自然氣候變化的影響。這些因素將促使線路上各元件老化、疲勞、氧化、腐蝕和損壞，如果不能及時發現和消除這些問題，很有可能會造成各種故障的發生。
人工巡檢時，人員在行進道路上費時多，效率低。並且往往受自然災害的影響，例如雨雪天氣導致道路受阻等，導致人員無法巡檢。此外對於一些地形複雜的地區，無疑增加了人工巡線的難度。目前，我國國家電網和南方電網110千伏以上的輸電線路已達到近50多萬公裡。傳統的人工巡檢方式已經滿足不了現代電力系統的廣泛需求。而無人機巡檢的誕生、明顯提升了巡檢的效率。無人機巡檢尤其適合於對山區、湖泊、礦區等地形特殊地區的輸電線路的巡檢。
無人機巡檢的視角更廣，能避免「盲點」，正好彌補了人工巡檢的不足，同時利用自身獨特的空中檢測角度優勢，可以從不同角度拍攝圖像，使巡檢數據資料更加完整，進而使檢測人員可以更加直觀全面的檢測電網的狀態。
由於山區電網隨高山起伏架設，而鐵塔高度大都在40-100米，有些還架設在山腰，無人機巡檢作業必須飛到鐵塔附近，而由於大山的阻擋，使得無人機信號衰減，往往導致無人機數據不能實時回傳，無法完成無人機飛行巡檢的作業。
可見，如何實現無人機跨山超視距的數據傳輸，是本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素：
本發明實施例的目的是提供一種無人機數據傳輸系統，可以提升無人機數據傳輸的可靠性，實現無人機跨山超視距的數據傳輸。
為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種無人機數據傳輸系統，包括任務無人機、中繼無人機和數據處理伺服器：
所述任務無人機，用於採集目標位置的數據信息，並將所述數據信息發送給中繼無人機；
所述中繼無人機，用於接收所述任務無人機發送的所述數據信息，並將所述數據信息發送至數據處理伺服器；
所述數據處理伺服器，用於接收所述中繼無人機發送的所述數據信息，並對所述數據信息進行處理。
可選的，所述任務無人機用於利用發射電臺向所述中繼無人機的中繼電臺發送所述數據信息；
所述中繼無人機用於利用所述中繼電臺將接收的所述數據信息發送給所述數據處理伺服器的接收電臺。
可選的，所述中繼無人機還用於向所述任務無人機發送響應信息；
所述任務無人機還用於在接收到所述響應信息後，將採集的所述數據信息發送至所述中繼無人機。
可選的，所述數據處理伺服器還用於向所述中繼無人機發送反饋信息；
所述中繼無人機還用於將接收的所述反饋信息發送至所述任務無人機；
所述任務無人機還用於依據接收的所述反饋信息，將所述數據信息發送至所述中繼無人機。
可選的，所述數據處理伺服器還用於統計向所述中繼無人機發送所述反饋信息的次數；
當所述次數超過額定數值，則停止向所述中繼無人機發送所述反饋信息。
可選的，還包括報警器，
所述報警器與所述數據處理伺服器連接，用於當所述次數超過額定數值時，進行報警提示。
由上述技術方案可以看出，任務無人機可以採集目標位置的數據信息，並將該數據信息發送給中繼無人機；中繼無人機可以將接收的該數據信息轉發至數據處理伺服器，以便於數據處理伺服器可以順利接收到該數據信息，從而可以對該數據信息進行處理。可見，通過中繼無人機的中轉，可以有效解決由於任務無人機信號衰減，無法將數據信息傳輸至數據處理伺服器情況的發生，使得無人機可以實現跨山超視距的數據傳輸，提升了無人機數據傳輸的可靠性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種無人機數據傳輸應用場景的示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種無人機數據傳輸系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護範圍。
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。
傳統方式中，無人機對山區電網進行巡檢時，將採集的數據信息回傳時，也即將數據信息發送給地面站的數據處理伺服器，由於山脈的阻擋，導致無人機信號的衰減，從而無法順利實現數據信息的回傳。
為此，本發明實施例提供了一種無人機數據傳輸系統，在任務無人機與地面站的數據處理伺服器之間添加中繼無人機，任務無人機可以將採集的數據信息發送至中繼無人機，再由中繼無人機將數據信息轉發至數據處理伺服器。中繼無人機可以飛行至事先選定的位置、高度處懸停，從而可以有效避免山脈阻擋帶來的無人機信號的衰減，使得無人機可以實現跨山超視距的數據傳輸。
在本發明實施例中，任務無人機可以是採集目標位置數據的無人機，中繼無人機可以是將任務無人機採集的數據信息進行轉發的無人機。
如圖1所示，為本發明實施例提供的技術方案在實際應用中的示意圖，在具體實現中，可以通過在任務無人機上安裝發射電臺，在中繼無人機上安裝中繼電臺的方式，實現數據信息的傳輸。中繼無人機可以飛行至預先設定的位置處，任務無人機飛行至目標位置附近，可以將採集的數據信息發送給中繼無人機，地面站中可以通過設置接收電臺，用於接收中繼無人機發送的數據信息，該接收電臺可以與地面站中包含的數據處理伺服器連接，以便於可以將接收的數據信息傳輸給數據處理伺服器，從而進行數據的分析處理。其中，任務無人機採集的數據信息可以是圖像信息。圖1中，是以任務無人機與中繼無人機之間的距離，以及中繼無人機與地面站之間的距離均為15千米(km)為例。
需要說明的是，任務無人機與中繼無人機之間的距離，以及中繼無人機與地面站之間的距離，這兩個距離的選取，可以在能夠實現通信的前提下根據實際情況進行選擇，本發明實施例對此不做限定。
接下來，詳細介紹本發明實施例所提供的一種無人機數據傳輸系統。圖2為本發明實施例提供的一種無人機數據傳輸系統的結構示意圖，包括：任務無人機21、中繼無人機22和數據處理伺服器23：
所述任務無人機21，用於採集目標位置的數據信息，並將所述數據信息發送給中繼無人機22。
在本發明實施例中，可以利用電臺、藍牙等方式實現數據信息的傳輸。為後續介紹方便，均以電臺為例展開介紹。
在具體實現中，任務無人機21可以將採集的數據信息通過自身安裝的發射電臺向中繼無人機22的中繼電臺發送該數據信息。
所述中繼無人機22，用於接收所述任務無人機21發送的所述數據信息，並將所述數據信息發送至數據處理伺服器23。
數據處理伺服器23可以是位於地面站的伺服器，用於對無人機採集的數據信息進行分析處理。在地面站中可以設置接收電臺，該接收電臺可以與數據處理伺服器23連接，以便於將接收到的數據信息傳輸至數據處理伺服器23。
中繼無人機22作為數據信息傳輸的中繼節點，可以在接收到任務無人機21發送的數據信息後，直接將該數據信息轉發給數據處理伺服器23。
所述數據處理伺服器23，用於接收所述中繼無人機22發送的所述數據信息，並對所述數據信息進行處理。
考慮到受外界環境變化的影響，可能會導致中繼無人機22無法順利接收到任務無人機21發送的數據信息，針對該種情況，可以在中繼無人機22中設置預設時間，當到達該預設時間後，若仍沒有接收到任務無人機21發送的數據信息，則可以向該任務無人機21發送響應信息。該響應信息可以用於表示中繼無人機22未接收到數據信息。
當任務無人機21接收到該響應信息後，便可以將採集的數據信息重新發送至所述中繼無人機22。
在中繼無人機22向數據處理伺服器23發送數據信息時，也可能會存在數據信息發送失敗的情況，針對該種情況，同理，可以在中繼無人機22中設置規定時間，當到達該規定時間後，若仍沒有接收到中繼無人機22發送的數據信息，則可以向該中繼無人機22發送反饋信息。該反饋信息可以用於表示數據處理伺服器23未接收到數據信息。
中繼無人機22可以將接收的所述反饋信息發送至任務無人機21，任務無人機21在接收到該反饋信息後，可以將採集的數據信息重新發送至所述中繼無人機22。再由中繼無人機22將數據信息轉發至數據處理伺服器23。
考慮到，可能會存在因為設備故障，導致數據信息傳輸的失敗，使得數據處理伺服器23無法接收到該數據信息。此時，該數據處理伺服器23發送反饋信息已經沒有意義，為減少數據處理伺服器做無用功，針對該種情況，數據處理伺服器23可以通過統計發送反饋信息的次數；當所述次數超過額定數值，則停止向所述中繼無人機22發送所述反饋信息。
該額定數值可以用於表示數據處理伺服器23向中繼無人機22發送反饋信息次數的最大值。
當發送反饋信息的次數超過該額定數值後，則可以很大程度上說明是因為設備故障原因，導致數據信息傳輸的失敗，此時，數據處理伺服器23可以停止發送反饋信息。
對於數據處理伺服器23發送反饋信息的次數超過額定數值的情況，為了便於可以及時提醒工作人員，還可以設置報警器，該報警器與數據處理伺服器23連接，當所述次數超過額定數值時，進行報警提示。
需要說明的是，在實際應用中，可以根據任務無人機所要飛行至的目標位置與數據處理伺服器所在的地面站之間的距離，以及電臺傳輸的有效距離、山脈的高度等因素，確定出中繼無人機的個數，以及各個中繼無人機所要飛行至的位置和高度。
由上述技術方案可以看出，任務無人機可以採集目標位置的數據信息，並將該數據信息發送給中繼無人機；中繼無人機可以將接收的該數據信息轉發至數據處理伺服器，以便於數據處理伺服器可以順利接收到該數據信息，從而可以對該數據信息進行處理。可見，通過中繼無人機的中轉，可以有效解決由於任務無人機信號衰減，無法將數據信息傳輸至數據處理伺服器情況的發生，使得無人機可以實現跨山超視距的數據傳輸，提升了無人機數據傳輸的可靠性。
以上對本發明實施例所提供的一種無人機數據傳輸系統進行了詳細介紹。說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬體、計算機軟體或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬體和軟體的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的範圍。
結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬體、處理器執行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器(ram)、內存、只讀存儲器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬碟、可移動磁碟、cd-rom、或技術領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。