具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在现有技术中，输电线路运检业务主要包括无人机巡检及在线监测两类，无人机巡检要求实现无人机飞控数据的实时传输及巡检视频的高速传输，在线监测数据主要包括线路图象视频、导线温度、泄漏电流、覆冰情况、环境气象等。为了实现输电线路运检业务数据的可靠传送，本申请实施例公开的技术方案可以充分结合自组网、网桥/中继的技术优势，由此，为提供一种低成本、可靠程度较高的能够解决输电线路沿线无线信号对空覆盖质量不足以及无信号覆盖问题的通信方案，本申请提出一种基于输电线路异构融合组网方案的通信系统，其系统整体架构分为四个层级，参见图1，该通信系统，可以包括：

场域传感网100、近域覆盖网200、广域回传网300和骨干网400；

关于场域传感网100，所述场域传感网100用于通过网关设备获取目标范围内的窄带数据和可视化宽带数据，将采集到的所述窄带数据和可视化宽带数据发送至所述近域覆盖网；

在本实施例公开的技术方案中，场域传感网100用于实现从导线监测终端及杆塔监控终端到杆塔节点的短距离通信链路，即，将杆塔附近的监测终端采集到的数据传输到杆塔节点处。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述网关设备具由：窄带通讯网络和宽带通讯网络，所述窄带通讯网络通过有线或无线的方式获取所述目标范围内的窄带数据，将获取到的窄带数据发送给所述场域传感网所属的近域覆盖网中；所述宽带通讯网络用于通过第二自组网设备构建的网络获取所述目标范围内的可视化宽带数据，将获取到的可视化宽带数据发送给所述场域传感网所属的近域覆盖网中。

具体的，在本方案中，参见图1，所述场域传感网100内的通信方式可以分两种方式：

第一种对于是该短距离通信链路上各类监测传感器采集导线、气象、绝缘子、杆塔状态等多种窄带数据，通过有线和/或无线融合的方式进行数据传输，其中，传输方式可以包括但不限于如Zigbee、Lora等WPAN技术或其他LAN技术，在本步骤中，将所述Zigbee、Lora等WPAN技术或其他LAN技术搭建的通信网络称之为窄带网络，通过窄带网络将这些窄带数据传输到杆塔节点处的本地通信网关，实现电力线路和设备的感知监测数据的第一次汇聚；

第二种是现场摄像头采集的可视化宽带数据，通过小功率自组网设备(在本方案中，可以将其称之为第二自组网设备)构建mesh网络或其他网络，通过mesh网络或其他网络将所述可视化宽带数据发送至杆塔节点处的本地通信网关，实现了可视化监控信息的数据汇集与实时传输。例如图2所示，杆塔E4与E5之间的杆塔上采用小功率自组网设备构建通信网络，用于将杆塔上本地通信网关以及摄像头接入到自组网网络进行数据汇聚及回传。

关于近域覆盖网200，所述近域覆盖网200覆盖N个场域传感网100，用于接收N个场域传感网100获取到的窄带数据和可视化宽带数据，其中，所述N为不小于2的正整数，在本申请实施例公开的技术方案中，所述近域覆盖网内设置有M个第一自组网设备，所述M的值不小于3，所述第一自组网设备设置于杆塔节点上，在本方案中，每个杆塔节点上均可设置一个第一自组网设备，或者是间隔若干个杆塔设置一个第一自组网设备，所述第一自组网设备用于获取所述杆塔节点上的网关设备的回传数据(窄带数据和可视化宽带数据)、以及无人机的巡检视频数据，并将所述网关设备的回传数据以及无人机的巡检视频数据发送至所述广域回传网300；

具体的，所述近域覆盖网200可以通过室外型mesh自组网设备覆盖其通讯区域，考虑数据传输实时性、网络末端速率等，在所述近域覆盖网200的覆盖数范围内可以设计两条自组网回传链路，每条回传链路不高于预设跳接节点，如5跳，通过该近域覆盖网200实现多个杆塔节点的网关设备之间的无线通信链路，所述第一自组网设备设置于杆塔节点上，同一条自组网回传链路内的第一自组网设备的通讯半径大于预设距离，以实现所述第一自组网设备之间的间隔通信。例如参见图3所示，杆塔D点和杆塔E点之间采用大功率自组网设备(第一自组网设备)安装在部分杆塔节点上，在本方案中，为了实现第一自组网设备之间的可靠通信，单个第一自组网设备覆盖范围(通信距离)要求不低于3km，即，相邻的两个自组网设备安装节点Di与Di+1之间的间距约3Km，以保证网络的容错性。例如，节点D1、D2和D3，节点D1和D3分别位于节点D2的两侧，当D2节点处的第一自组网设备发生故障时，D1和D3节点处的第一自组网设备能直接连接并进行通讯，由此可见，采用此种方式构建的近域覆盖网200具有很强的自愈能力。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述近域覆盖网200内的第一自组网设备上具有无人机通信模块，可以实现第一自组网设备与无人机之间的通信，此时，无人机巡检时可通过机载自组网设备与杆塔上的自组网设备进行通信，如图所示，当无人机在节点D～D5之间飞行时，采用左侧链路回传数据，当无人机在节点E～E5之间飞行时，采用右侧链路回传数据，此时，可以将无人机采集到的数据通过所述第一自组网设备回传至广域回传网300。在本方案中，在构建所述近域覆盖网200会优先选择链路带宽较大、路径较短的链路回传巡检视频数据等信息。

关于广域回传网300，所述广域回传网300覆盖X个近域覆盖网，所述X为不小于2的正整数，所述广域回传网中具有X个背靠背方式连接的网桥设备，所述网桥设备用于获取所述近域覆盖网的回传数据，将所述回传数据发送至变电站设备，在本方案中，所述变电站设备采用5G一体化基站部署本地网络；

具体的，所述广域回传网300采用远距离网桥设备搭建，网桥设备使用背靠背方式连接，以此实现传输链路的无限延伸，将所述第一自组网设备采集汇聚的监测及视频数据两种数据流，通过不同的QoS设置，经网桥设备搭建的链状网络回传至变电站。如图4所示，变电站内可以采用5G一体化基站组成本地专用网络，节点A在变电站5G覆盖范围内，从节点B开始没有无线信号覆盖，那么在节点A需要安装5G网关和网桥设备两个设备，通过5G网关接收网桥设备回传的监测巡检数据传输到变电站内部的5G专用网络。从节点A到节点I之间，每间隔30KM左右在杆塔上安装网桥设备，期间输配电线路可能存在多路支线，每条支线的长短也各不相同，汇合节点需支持多路支线的合网传输，如图5，所示，AB”C”D”E”链路可以与AB'C'D'E'链路合并传输，直接传到ABC…链路上进行数据回传。

关于所述骨干网设400，所述骨干网设400置于所述变电站设备和监控主站之间，用于实现所述变电站设备和监控主站之间的数据交互，所述骨干网可以为由光纤搭建的5G网络。

参见图,6，所述骨干网400用于构建变电站节点到网省/地市信息中心的监控主站的通信链路。在此位置，数据汇集并进行重新组包，通过站内5G本地网络统一接入变电站，保障数据安全，直接接入光纤骨干通信网传送到网省/地市监控主站。

本申请实施例公开的通信系统具有以下优点：

组网方式灵活，支持线路沿线百公里级的线路无线信号扩展覆盖，覆盖到线路及杆塔的每个检测点，可以极大的扩充网络中设备的数量，在广泛分布的输电网监测设备与运行维护后台之间建立起稳定可靠、满足视频图像及监测传感数据传输带宽需求的通信链路，支撑建设架空输电网智能监测及预警服务网络系统。

更强的网络健壮性，在场域传感网及近域覆盖网规划中，通过无线Mesh网络，支持多点对多点的网状结构，充分考虑网络的容错性，在部分MESH节点异常的情况下，保证整个网络正常工作。

自组织网络的路由算法具备网络自愈功能，在无线Mesh网络里，添加或移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。因此可很好的支撑无人机巡检等移动业务场景，设备在不同的子网中切换而不至于丢失信号。

在变电站内采用5G一体化基站部署本地网络，保障了站内业务数据不出园区及高可靠高实时传输要求，监控主站可实时监测分析线路运行状况，对突发情况作出快速的处理，大大提高输电线路安全性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。