(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210645053.3 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 江苏祥泰电力实业有限公司 地址 225306 江苏省泰州市医药高新区凤 凰西路102号 申请人 江苏安泰输 变电工程有限公司 　 众芯汉创 （北京） 科技有限公司 (72)发明人 刘玺　杨金明　张维　戴永东　 王茂飞　张少成　曹世鹏　 (74)专利代理 机构 北京清控智云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11919 专利代理师 马肃　林淡如 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01)H04L 9/32(2006.01) H04B 10/275(2013.01) G06F 21/44(2013.01) (54)发明名称 一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输 系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于光纤环网的无人机 巡检数据传输系统， 数据传输系统包括主站、 服 务器、 以及无人机， 数据传输系统还包括交互模 块、 安全认证模块、 监测装置、 光纤环网基站、 至 少一个云盒， 光纤环网基站用于与主站和云盒之 间传输数据； 监测装置用于对输电线路和输电线 路的环境进行监测； 交互模块用于与云盒和光纤 环网基站进行交互， 以实现将监测装置的数据进 行传输； 安全认 证模块用于对监测模块的身份和 传输的数据进行认证。 本发明通过安全认证模块 对云盒、 光纤环网基站之间的配合， 对云盒和光 纤环网基站的身份进行验证， 以提升数据传输的 安全性， 也兼顾云盒和光纤环网基站之间数据传 输的高效性和便捷性。 权利要求书2页 说明书12页 附图5页 CN 115085990 A 2022.09.20 CN 115085990 A 1.一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 所述数据传输系统包括主站、 服务 器、 以及无人机， 其特征在于， 所述数据传输系统还包括交互模块、 安全认证模块、 监测装 置、 光纤环网基站、 至少一个云盒， 所述服务器分别与所述交互模块、 无人机、 所述云盒、 所述安全认证模块、 所述监测装 置和所述 光纤环网基站连接； 所述光纤环网基站用于与所述主站和云盒之间传输数据； 所述监测装置用于对输电线路和输电线路的环境进行监测， 以获取输电线路、 以及与 所述输电线路附近环境的视频 数据； 所述交互模块用于与 所述云盒和光纤环网基站进行交互， 以实现将所述监测装置的数 据进行传输； 所述安全认证模块用于对所述 监测模块的身份和传输的数据进行认证； 所述安全认证模块包括身份授予终端、 身份授予协议和认证单元， 所述身份授予终端 用于对所述无人机和所述光纤环网基站授予安全认证码； 所述认证单元根据所述身份授予 终端授予的安全认证码认证所述无人机和所述光纤环网基站， 以将所述监测模块采集的数 据传输到主站和服 务器中； 所述身份授予终端根据安全认证码授予协议生成安全认证码； 所述身份授予终端根据 下式生成安全认证码： 式中， Securei(j)为第i个云盒的安全认证码第j位字符对应的值； Gi为第i个所述云盒 的当前等级； Gemi为第i个所述云盒的基础等级基数； ranki为第i个所述云盒的访问等级； κ 为随机数， 其值与所述光 纤环网基站与所述云盒的配对次数有关； Timei为一个工作周期中 第i个云盒授权的总次数； Numi为第i个云 盒当天授权的次数； Oldi(j)为第i个所述云 盒前一 次的安全认证码第j个字符对应的值； seriesi为第i个云盒的身份识别码ID； 其中， 新生成的安全认证码需与前一次的安全认证码不 一致才有效。 2.根据权利要求1所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述交互模块包括交互单元和配对单元， 所述配对单元用于将所述无人机与所述光纤环网 基站配对关系； 所述交互单元用于将建立配对关系的所述无人机与所述光纤环网基站进 行 数据传输； 所述交互单元包括信号传输器和交互器， 所述信号传输器用于向光纤环网基站发送的 交互指令； 所述交互器用于对信号传输器的交互指令进行接 收； 所述交互器设置在所述光 纤网基站中； 所述光纤环网基站通过识别交互指令， 以响应所述交互指令反馈自身的状态 数据和数据接收的情况。 3.根据权利要求2所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述监测模块包括采集单元和采样单元， 所述采集单元用于对输电塔上 的数据进行采集； 所述采样单 元对输电线路和输电塔的图像和视频 数据进行采样； 所述采样单元包括采样探头、 俯仰调整构件和转动构件， 所述采样探头采集所述输电 线路和输电塔的图像和视频数据； 所述转动 构件用于对所述采样探头和所述俯仰调整构件权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115085990 A 2的水平采集姿势进行调整； 所述俯仰调整构件用于对所述采样探头的俯仰采集角度进 行调 整； 其中， 所述采样探头设置在所述俯仰调整构件上形成俯仰调整部； 所述俯仰调整部设 置在所述 转动构件上。 4.根据权利要求3所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述光纤环网基站包括信号 发射装置、 信号接收装置、 光模块和传输光纤， 所述数据接收模 块用于接 收所述云盒的传输的数据； 所述信号发射装置用于 向所述云盒发射信号， 以实现 与所述云盒的数据传输和交互； 所述光模块与所述传输光纤连接， 以实现远距离光传导和 传输通讯。 5.根据权利要求4所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述认证单元包括安全验证器和安全证书， 所述安全验证器用于对所述安全认证码进 行验 证； 所述安全证书被预置在所述安全验证器中， 以配合所述安全验证器对所述安全验证码 进行验证； 所述安全验证器从所述云盒和光纤环网基站中接收多个安全证书； 所述安全验证器向所述服务器发送验证请求， 使服务器确定所述云盒和光纤环网基站 中是否被验证满足预定的安全标准； 并由所述 安全验证器判断安全凭证是否满足网络安全阈值； 所述服务器接收所述安全验证器的验证请求后， 由所述服务器确定所述云盒和光纤环 网基站中是否被验证满足预定安全标准并且安全凭证满足网络安全阈值时， 由服务器调用 所述身份授予终端生成的所述安全认证码， 并根据每个生 成的安全认证码、 所述云盒、 以及 所述光纤环网基站唯一的身份ID， 接收源自所述交互模块、 所述云盒、 以及所述光纤环网基 站之间的交 互请求。 6.根据权利要求5所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述云盒搭载在所述无人机上并被配置为用于接收所述光纤环网基站发射的无线信号； 所 述云盒通过物理接口连接无 人机， 以控制所述无 人机的巡检动作。 7.根据权利要求6所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述云盒还被构造为接收所述无人机上的采样单元采集的数据、 获取无人机实时位置与视 频信息、 控制飞机起降及相机拍摄， 实时视频直 播、 视频通道管理及飞行 数据管理。 8.根据权利要求7所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述转动 构件包括卡接杆、 转动座、 转动驱动机构和角度检测件， 所述卡接杆的一端与所述 无人机本体可拆卸 连接， 所述卡接杆的另一端与所述转动座的一侧端面铰接形成铰接部； 所述俯仰调整部与所述转动座的另一侧端面铰接； 所述转动驱动机构与所述铰接部驱动连 接， 以使所述 转动座能沿着铰接位置转动。 9.根据权利要求8所述的一种基于光纤环网的无人机巡检数据传输系统， 其特征在于， 所述云盒为 通信模组， 并安装在所述无 人机的机身本体的下端面。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115085990 A 3