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专利号: 2025100591777
申请人: 哈尔滨入云科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通信线路智能检测无人机,由无人机和设置在无人机上的巡检终端和控制终端组成,其特征在于,包括:巡检路径规划模块,用于规划通信线路的若干巡检路径,并将其进行主体巡检路径和备选巡检路径划分;

安全点布设模块,用于依据规划的巡检路径进行安全点布设,具体如下:从通信线路三维地理模型中标注主体巡检路径沿途存在的空旷区域;

汇总主体巡检路径沿途存在的空旷区域数量,并计算相邻空旷区域的间距,同时与设置的允许间距阈值对比,若某相邻空旷区域的间距达到允许间距阈值,则在这些相邻空旷区域均布设安全点,反之则检查相邻空旷区域是否落在备选巡检路径上,若相邻空旷区域中仅一个空旷区域落在备选巡检路径,则从相邻空旷区域中选取该空旷区域进行安全点布设,若相邻空旷区域中两个空旷区域均落在备选巡检路径上,则从相邻空旷区域中选取落在最多备选巡检路径上的空旷区域进行安全点布设;

巡检检测模块,用于由无人机按照主体巡检路径实施巡检,并在巡检过程中利用巡检终端进行通信线路运行状态和通信质量检测;

通信异常识别模块,用于基于通信质量检测结果进行通信异常识别,并将存在通信异常的巡检位置记为异常巡检位置;

通信异常暂时预测模块,用于预测通信异常是否具有暂时性;

通信异常暂时处理模块,用于当预测通讯异常具有暂时性时控制无人机在异常巡检位置停留,并在通信质量恢复后继续巡检;

通信异常持续处理模块,用于在预测通信异常不具有暂时性时进行巡检数据缓存,并基于巡检获取的通信线路运行状态信息评估数据传输的紧要性,当评估紧要时控制无人机就近前往安全点进行数据传输,当评估不紧要时控制无人机继续沿原路径飞行;

通信质量对比处理模块,用于对比无人机继续沿原路径飞行后的通信质量检测结果与异常巡检位置的通信质量检测结果评判通信质量是否恶化,若通信质量恶化按照备选巡检路径进行路径切换,若通信质量未恶化在当前巡检位置传输缓存的通信线路运行状态信息。

2.如权利要求1所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述规划通信线路的若干巡检路径参见下述过程:调用通信线路三维地理模型,并从模型中分别进行巡检目标和障碍物位置标记,并将标记的巡检目标按照在通信线路上位置先后顺序排列;

从无人机的起降点开始结合巡检目标的排列顺序、标记的障碍物位置和设定的飞行高度进行多条巡检路径规划。

3.如权利要求2所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述主体巡检路径和备选巡检路径划分如下操作:从通信线路三维地理模型中获取各条巡检路径沿途被植被覆盖的路线长度和各条巡检路径的总长度;

利用表达式 得到巡检路径的选取优先度 ,式中 表示

巡检路径沿途被植被覆盖的路线长度, 表示巡检路径的总长度, 表示所有巡检路径总长度的累和;

将各条巡检路径的选取优先度对比,筛选最大选取优先度对应的巡检路径作为主体巡检路径,将其他巡检路径作为备选巡检路径。

4.如权利要求2所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述依据规划的巡检路径进行安全点布设如下过程:从通信线路三维地理模型中标注主体巡检路径沿途存在的空旷区域;

汇总主体巡检路径沿途存在的空旷区域数量,并计算相邻空旷区域的间距,同时与设置的允许间距阈值对比,若某相邻空旷区域的间距达到允许间距阈值,则在这些相邻空旷区域均布设安全点,若某相邻空旷区域的间距小于允许间距阈值,则检查相邻空旷区域是否落在备选巡检路径上,若相邻空旷区域中仅一个空旷区域落在备选巡检路径,则从相邻空旷区域中选取该空旷区域进行安全点布设,若相邻空旷区域中两个空旷区域均落在备选巡检路径上,则从相邻空旷区域中选取落在最多备选巡检路径上的空旷区域进行安全点布设。

5.如权利要求1所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述通信异常识别参见下述过程:基于无人机巡检使用的通信带宽获取相应通信带宽下的正常通信质量数据;

将实时巡检得到的通信质量检测结果与正常通信质量数据对比,若存在某项通信质量检测结果不符合正常通信质量数据,则识别通信异常。

6.如权利要求5所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述预测通信异常是否具有暂时性如下过程:利用控制终端控制无人机在异常巡检位置停留预设时长,并在识别到通信异常时刻与预设时长构成的时间窗口内持续进行通信质量检测;

将时间窗口内通信质量检测结果与初始通信质量检测结果对比评判通信质量是否改善,若直至时间窗口的末时刻通信质量仍未改善,则预测通信异常不具有暂时性,若在时间窗口内某时刻通信质量有改善,则将该时刻记为改善时刻,进而计算其占整个时间窗口的比例记为改善持续时长比例,并与设置的比例阈值对比,若改善持续时长比例达到比例阈值,则预测通信异常具有暂时性,反之则预测通信异常不具有暂时性。

7.如权利要求1所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述评估数据传输的紧要性参见下述过程:根据预设的优先级划分规则对巡检过程中获取的通信线路运行状态信息进行分类确定其所属优先级;

将通信线路运行状态信息所属优先级与优先级划分规则中的最高优先级对比,若通信线路运行状态信息所属优先级达到最高优先级则评估数据传输紧要,反之则评估数据传送传输不紧要。

8.如权利要求5所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述评判通信质量是否恶化参见下述过程:从异常巡检位置的通信质量检测结果中提取不符合正常通信质量数据的通信质量项作为异常项,并从同一检测结果中提取符合正常通信质量数据的通信质量项作为正常项;

将无人机继续沿原路径飞行后通信质量检测结果中异常项数据与异常巡检位置通信质量检测结果中异常项数据对比计算异常项的异常增幅度;

将无人机继续沿原路径飞行后通信质量检测结果中正常项数据与异常巡检位置通信质量检测结果中正常项数据对比计算正常项的异常显现度;

将异常项的异常增幅度和正常项的异常显现度进行加权平均计算得到通信质量恶化度;

将无人机继续沿原路径飞行后的通信质量恶化度与设置的允许恶化度对比,若无人机继续沿原路径飞行后的通信质量恶化度大于允许恶化度,则评判通信质量恶化,反之则评判通信质量未恶化。

9.如权利要求3所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述按照备选巡检路径进行路径切换参见下述过程:将主体巡检路径中评判通信质量恶化的巡检位置作为起始切换位置;

从各条备选巡检路径中捕捉与起始切换位置相对的位置作为各条备选巡检路径的切换接替位置;

测量各条备选巡检路径中切换接替位置与起始切换位置之间的飞行距离作为切换距离;

从各条备选巡检路径的总长度中截取从切换接替位置到路径末端点的长度作为剩余巡检长度;

从通信线路三维地理模型中获取各条备选巡检路径沿途被植被覆盖的路线长度;

将各条备选巡检路径对应的切换距离、剩余巡检长度和沿途被植被覆盖的路线长度代入公式 得到各条备选巡检路径的选取价值度 ,表示备选巡检路径的编号, , 、 、 、 分别表示第 条备选巡检路径对应的切换距离、剩余巡检长度、沿途被植被覆盖的路线长度、总长度;

将各条备选巡检路径的选取价值度对比,筛选最大选取价值度的备选巡检路径作为需求切换巡检路径进行路径切换。

10.如权利要求7所述的一种通信线路智能检测无人机,其特征在于:所述在当前巡检位置传输缓存的通信线路运行状态信息如下操作:将缓存的通信线路运行状态信息按照预设的优先级划分规则进行分类确定通信线路运行状态信息所属优先级;

按照优先级由高到低排列作为通信线路运行状态信息的传输顺序。