【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输电线路远距离无线通信，具体设计一种偏远山区输电线路在线监测设备针对大风、洪水、冰雪一类自然灾害发生的长期监测预警视频数据远距离无线传输方法。
技术介绍
1、随着全球气候变暖，全国各地自然灾害频发，给输电线路运行和维护带来了新的问题，特别是在许多偏远山区，受限于通信网络的建设，往往是弱信号区或是无信号覆盖区域，这使得许多在线检测设备在此区域的使用变得十分困难；同时，偏远山区往往也是自然灾害频发区，这些大范围、高烈度自然灾害对输电线路保障稳定供电带来了极大的挑战，如何提前预警自然灾害发生、提出相应应对举措是目前面临的首要问题。
2、陕西的自然灾害以旱、涝、霜、雹、大风、雪等几种自然灾害为主，其中雹灾最大如拳头，可累计三十多厘米厚；大风多次达10级；造成全省大范围的洪涝、雨涝的自然灾害平均每四年就有一次，如2021年八月中下旬陕西西安、汉中等地发生特大洪涝灾害，导致输电线路铁塔的倾斜、损坏和倒塌，从而引发了部分区域停电。在此情况下进行自然灾害长期在线监测预警就显得极其重要。
3、因此，找到一种具有灵活通信、适应复杂地形、高带宽、高可靠性、远距离大范围覆盖的长期监测视频数据通信传输手段，有助于支撑无信号区预警在线监测设备的工作，也能在自然灾害发生时，第一时间传回指挥中心，建立应对措施。
4、目前，根据传输介质划分，通信技术可分为有线通信以及无线通信，有线应急通信是采用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质来传递信息，电力系统中常规的有线通信技术包括电力线载波通信技术、光纤技术等。有线通信，抗
5、常用的无线应急通信手段包括移动通信、微波通信、无线宽带、卫星通信、相控阵通信等。目前电力系统的移动通信主要依赖于第三方移动网络运营商的服务质量和覆盖范围，所以在偏远或地形复杂的区域存在无信号又或者信号不稳定等情况，影响通信质量；其远距离架设成本、维护等费用巨大。微波通信对通信角度要求较高、角度发生些许偏差就会影响通信质量，在自然灾害发生时，极易受其影响。卫星通信由于距离因素具有较高延迟，同时其带宽也受限，无法实时传输高清晰的视频；还易受天气影响。
技术实现思路
1、本专利技术目的是一种具有灵活通信、适应复杂地形、高带宽、高可靠性、远距离大范围覆盖的长期监测视频数据通信传输手段，有助于支撑无信号区预警在线监测设备的工作，也能在自然灾害发生时，第一时间传回指挥中心，建立应对措施。
2、本专利技术采用技术方案：
3、一种基于相控阵天线的长期监测预警视频数据远距离无线传输方法，包含了网关、相控阵天线、目标端、在线监测设备，其特征在于，给相控阵供电，从4g或者5g基站接入信号源，然后使用网关设备将相控阵天线接入到业务中心平台中，业务中心平台对相控阵、目标端、监控摄像头等设备进行通信协议配置，相控阵天线基站将接收到的4g/5g信号延伸至偏远的无信号地区相控阵目标端上，相控阵目标端将接收到的4g/5g信号辐射到远端视频在线监测设备上，业务中心打包转向、俯仰角数据通过相控阵级联通道发送到一线监控设备上进行控制，一线作业设备将监控视频、自然灾害预警等数据打包通过相控阵级联通道进行回传到业务中心，业务中心根据自然灾害预警等数据信息采取对应措施。
4、本专利技术能够实时监测偏远山区自然灾害现状，提高了输电线路抗自然灾害能力，实现对视频数据的远距离无线传输，相比于现有的无线通信技术，本专利技术具有更宽的通信范围，有着更好的稳定性；保障了输电网络的稳定供电需求，可快速对自然灾害发生做出反应举措。
5、(1)针对陕西偏远山区输电线路在线监测设备对大风、洪水一类自然灾害发生的长期监测预警视频数据远距离传输方法。
6、(2)实现了将无信号盲区的自然灾害预警视频数据进行实时回传。
7、(3)可应用于陕西大风、洪水的自然灾害情况下。
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1.一种基于相控阵天线的长期监测预警视频数据远距离无线传输方法，包含了网关、相控阵天线、目标端、在线监测设备，其特征在于，给相控阵供电，从4G或者5G基站接入信号源，然后使用网关设备将相控阵天线接入到业务中心平台中，具有相控阵天线数据处理和参数控制功能，业务中心平台对相控阵、目标端、监控摄像头等设备进行通信协议配置，相控阵天线基站将接收到的4G/5G信号延伸至偏远的无信号地区相控阵目标端上，相控阵目标端将接收到的4G/5G信号辐射到远端视频在线监测设备上，业务中心打包转向、俯仰角数据通过相控阵级联通道发送到一线监控设备上进行控制，一线作业设备将监控视频、自然灾害预警等数据打包通过相控阵级联通道进行回传到业务中心，业务中心根据自然灾害预警等数据信息采取对应措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相控阵供电在预定位置安装相控阵天线设备，并确保其稳固，并配置电源系统，包括变压器、稳压器，确保相控阵天线稳定运行。同时，为应对突发情况，配备备用电源系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，业务中心平台接入，在业务中心平台进行网络配置，确保网关设备与
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，业务中心平台配置，包括IP地址分配：为相控阵天线、目标端、监控摄像头等设备分配唯一的IP地址，确保网络通信的顺畅；
5.信号延伸至偏远的无信号地区相控阵目标端上：业务中心平台将数据打包后，通过运营商基站信号传输到相控阵基站附近的网关设备；当相控阵天线附近的网关设备接收到业务平台发出的数据信号后，对数据信号进行解调、分区、加密，然后通过有线网络将数据传输到相控阵设备，相控阵设备接受到信号后，将数据信号加载到高频载波信号上，然后通过相控阵天线传输至偏远地区。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对数据信号覆盖优化，通过调整相控阵天线的方向和角度为±60°，优化信号覆盖范围，确保偏远地区能够接收到稳定的信号。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在偏远地区安装相控阵目标端设备，有效接收到相控阵天线基站发射的信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当目标端接收到相控阵天线发射的高频载波信号后，通过解调器将基带信号从载波信号中提取出来，恢复原始的数据信号。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，信号辐射至一线监控设备，安装监控设备，包括摄像头、传感器。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，业务中心数据控制，通过业务中心平台将转向、俯仰角数据进行打包，通过相控阵级联通道发送至一线监控设备。
...【技术特征摘要】
1.一种基于相控阵天线的长期监测预警视频数据远距离无线传输方法，包含了网关、相控阵天线、目标端、在线监测设备，其特征在于，给相控阵供电，从4g或者5g基站接入信号源，然后使用网关设备将相控阵天线接入到业务中心平台中，具有相控阵天线数据处理和参数控制功能，业务中心平台对相控阵、目标端、监控摄像头等设备进行通信协议配置，相控阵天线基站将接收到的4g/5g信号延伸至偏远的无信号地区相控阵目标端上，相控阵目标端将接收到的4g/5g信号辐射到远端视频在线监测设备上，业务中心打包转向、俯仰角数据通过相控阵级联通道发送到一线监控设备上进行控制，一线作业设备将监控视频、自然灾害预警等数据打包通过相控阵级联通道进行回传到业务中心，业务中心根据自然灾害预警等数据信息采取对应措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相控阵供电在预定位置安装相控阵天线设备，并确保其稳固，并配置电源系统，包括变压器、稳压器，确保相控阵天线稳定运行。同时，为应对突发情况，配备备用电源系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，业务中心平台接入，在业务中心平台进行网络配置，确保网关设备与平台的有效连接，并对平台进行调试，能够接收来自相控阵天线的信号，并能向相控阵天线发送控制指令。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，业务中心平台配置，包括ip地...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘新江，景龑，白晓春，耿明昕，韩俊峰，申晨，王育佳，徐伟杰，赵亚林，韩文，杨彬，王绿，马建刚，钱珂珂，康铎之，杨睿，赵晶轩，郝敬晨，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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