一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法和設(shè)備，用于清除威脅高壓輸電線運(yùn)行安全的風(fēng)箏、塑料薄膜、氣球、廣告條幅等異物。本發(fā)明以激光為工作介質(zhì)，以云臺(tái)為轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，結(jié)合圖像信息實(shí)現(xiàn)異物目標(biāo)的搜索、辨識(shí)以及瞄準(zhǔn)，結(jié)合距離信息，實(shí)現(xiàn)激光自動(dòng)調(diào)焦，通過(guò)將聚焦后的高能激光照射在異物目標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)異物的帶電清除。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)異物的遠(yuǎn)距離、非接觸式、帶電清除，異物清除速度快，所有工作全部在地面完成，不涉及到登桿、上線等危險(xiǎn)作業(yè)，使作業(yè)人員遠(yuǎn)離高壓電場(chǎng)。本發(fā)明中的設(shè)備具備圖像信息采集和處理功能，可實(shí)時(shí)查看異物清除效果，具有良好的可視化體驗(yàn)，在激光出光時(shí)可以避開(kāi)高壓輸電線，不會(huì)對(duì)線纜造成損傷。
【專利說(shuō)明】一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓輸電線維護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]高壓輸電線長(zhǎng)期運(yùn)行在自然環(huán)境中，常有風(fēng)箏、塑料薄膜、氣球、廣告條幅等異物吹落在高壓輸電線上。由于高壓輸電線多為架空裸線，當(dāng)線纜上有異物時(shí)，若不及時(shí)清理，一旦碰到雨雪霧天氣，以上異物因?yàn)檎此畬?dǎo)電而變成導(dǎo)體，易造成線路接地故障或相間短路故障，導(dǎo)致線路跳閘，嚴(yán)重危及高壓輸電線路的運(yùn)行安全。因此，當(dāng)高壓輸電線上有異物時(shí)，必須及時(shí)對(duì)異物進(jìn)行清除。近年來(lái)，高壓輸電線上纏繞異物的情況頻發(fā)，加劇了高壓輸電線路維護(hù)的工作量和難度。
[0003]目前，對(duì)異物的清除分為停電清除和帶電清除兩種方式。停電清除異物受到停電時(shí)間和電網(wǎng)運(yùn)行方式的限制，對(duì)異物的清除難以及時(shí)。此外，停電清除異物會(huì)給生活、生產(chǎn)帶來(lái)諸多不便，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，且在某些場(chǎng)合很難實(shí)現(xiàn)停電。因此，在確保人身安全的前提下，對(duì)異物的清除首選帶電清除方式。
[0004]現(xiàn)有的異物帶電清除方法主要有:絕緣桿摘取法、剪切裝置切割法、噴燈燃燒法、等電位操作法。絕緣桿摘取法，是作業(yè)人員站在地面或桿塔上通過(guò)絕緣桿進(jìn)行異物的摘取，處理范圍受到操作桿長(zhǎng)度的限制。剪切裝置切割法和噴燈燃燒法，是將剪切裝置或噴火裝置安裝在高壓輸電線纜上，由作業(yè)人員牽引剪切裝置或噴火裝置在高壓輸電線纜上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)異物的切割去除或燒蝕去除，準(zhǔn)備工作和清除操作都比較復(fù)雜，需要多人參與，耗時(shí)較長(zhǎng)，且會(huì)對(duì)高壓輸電線造成一定程度的機(jī)械磨損。等電位操作法，是帶電使用吊籃、軟梯或絕緣斗臂車使作業(yè)人員等電位進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)行手工清除，需要作業(yè)人員進(jìn)入高壓強(qiáng)電場(chǎng)，安全風(fēng)險(xiǎn)高。
[0005]如上所述，現(xiàn)有的異物帶電清除方法均存在一定局限性和不足，如:處理范圍有限、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)程序復(fù)雜、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)高、實(shí)施困難、對(duì)高壓輸電線的線纜有一定損傷等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法和設(shè)備，能夠及時(shí)、方便、快捷的清除懸掛在高壓輸電線上的各種異物。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、水冷機(jī)和主機(jī)三部分。該設(shè)備主要放置在車上使用，通過(guò)車輛將設(shè)備運(yùn)輸至距離異物目標(biāo)20m?10m處進(jìn)行作業(yè)。其中:
[0008]所述發(fā)電機(jī)用于為水冷機(jī)和主機(jī)提供?220V電源；
[0009]所述水冷機(jī)用于對(duì)主機(jī)中的激光器進(jìn)行制冷；
[0010]所述主機(jī)是由AC/DC電源、控制設(shè)備、激光器和云臺(tái)系統(tǒng)組成；其中:
[0011]所述八(:/0(:電源用于對(duì)所述發(fā)電機(jī)提供的?2207電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為所述控制設(shè)備和所述云臺(tái)系統(tǒng)提供直流電源；
[0012]所述控制設(shè)備用于對(duì)所述八(:/0(:電源、所述激光器和所述云臺(tái)系統(tǒng)實(shí)施控制；
[0013]所述激光器是激光的產(chǎn)生裝置；
[0014]所述云臺(tái)系統(tǒng)是由攝像變焦系統(tǒng)、攝像高分辨系統(tǒng)、測(cè)距模塊、激光聚焦系統(tǒng)和云臺(tái)共同組成。其中:
[0015]所述冗0攝像變焦系統(tǒng)用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)內(nèi)對(duì)異物目標(biāo)的搜索和確認(rèn)；
[0016]所述冗0攝像高分辨系統(tǒng)用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)異物目標(biāo)的清晰辨識(shí)；
[0017]所述測(cè)距模塊用于獲取由所述攝像高分辨系統(tǒng)所辨識(shí)到的異物目標(biāo)的距離信息；
[0018]所述激光聚焦系統(tǒng)的激光輸入由所述激光器提供，用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令依照異物目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，即自動(dòng)調(diào)整激光聚焦點(diǎn)，使照射在異物上的激光能量滿足異物清除的要求；
[0019]所述云臺(tái)用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令完成轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)整使聚焦后的高能激光瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)。
[0020]所述攝像變焦系統(tǒng)、所述攝像高分辨系統(tǒng)、所述測(cè)距模塊、所述激光聚焦系統(tǒng)均安裝于所述云臺(tái)上，作為所述云臺(tái)的負(fù)載，隨所述云臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述發(fā)電機(jī)為單相汽油發(fā)電機(jī)，額定電壓2207，額定功率6鼎；
[0022]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述水冷機(jī)名義制冷為2.7X1，接口為10臟快速接頭；
[0023]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述激光器為5001連續(xù)輸出光纖激光器，功率調(diào)節(jié)范圍10%?100%。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述云臺(tái)采用重載云臺(tái)，其控制精度和旋轉(zhuǎn)角度范圍可以滿足異物目標(biāo)搜索和瞄準(zhǔn)的需要。
[0025]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述000攝像變焦系統(tǒng)，采用電動(dòng)變倍鏡頭，具備大視場(chǎng)角。
[0026]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述攝像高分辨系統(tǒng)，在100111處可實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑10臟的線纜的清晰辨識(shí)。
[0027]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述測(cè)距模塊采用激光測(cè)距模塊，測(cè)距范圍不小于150%測(cè)距精度優(yōu)于±0^加。
[0028]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備中，所述激光聚焦系統(tǒng)采用電動(dòng)調(diào)焦方式，可實(shí)現(xiàn)20111?100111范圍內(nèi)的激光自動(dòng)調(diào)焦。
[0029]按照本發(fā)明的另一方面，還提供了一種基于上述系統(tǒng)利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，該方法以激光為工作介質(zhì)，以云臺(tái)為轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，采用一路大視場(chǎng)攝像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異物目標(biāo)的搜索和確認(rèn)，采用一路高分辨攝像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異物目標(biāo)的清晰辨識(shí)，采用測(cè)距模塊獲取異物目標(biāo)的距離信息，采用激光聚焦系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，通過(guò)異物目標(biāo)的高分辨圖像信息和高分辨攝像系統(tǒng)的視場(chǎng)角信息自動(dòng)計(jì)算云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度，通過(guò)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)使激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)，通過(guò)激光聚焦系統(tǒng)根據(jù)異物目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，通過(guò)控制激光器出射激光，使聚焦后的高能激光照射在異物目標(biāo)上，數(shù)秒就可實(shí)現(xiàn)20m?10m范圍內(nèi)對(duì)異物目標(biāo)的非接觸式、帶電清除。
[0030]此外，通過(guò)對(duì)異物目標(biāo)的高分辨圖像信息進(jìn)行分析，可以確定異物目標(biāo)的清除區(qū)域，異物目標(biāo)的清除區(qū)域不包括高壓輸電線，可以使聚焦后的高能激光避開(kāi)高壓輸電線，不對(duì)高壓輸電線的線纜造成損傷。
[0031]此外，通過(guò)異物目標(biāo)的高分辨圖像信息，還可以實(shí)時(shí)查看異物目標(biāo)的狀態(tài)，確認(rèn)異物目標(biāo)的清除效果。
[0032]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0033]1、本發(fā)明的有益效果在于提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，以激光為工作介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)異物的帶電清除，不需停電作業(yè)，避免了因停電造成的不便和經(jīng)濟(jì)損失。
[0034]2、本發(fā)明的有益效果在于提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，以激光為工作介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)異物的非接觸式清除，不涉及設(shè)備與輸電線的線纜之間的機(jī)械接觸，不會(huì)對(duì)線纜造成機(jī)械磨損。
[0035]3、本發(fā)明的有益效果在于提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，作業(yè)距離達(dá)100m，異物清除的處理范圍能夠滿足絕大多數(shù)異物清除的需要。
[0036]4、本發(fā)明的有益效果在于提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，將聚焦后的高能激光照射在異物上，數(shù)秒就可實(shí)現(xiàn)對(duì)異物的清除，異物清除速度非?？?。
[0037]5、本發(fā)明的有益效果在于提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，通過(guò)對(duì)異物目標(biāo)的高分辨圖像信息進(jìn)行分析，可以確定異物目標(biāo)的清除區(qū)域，異物目標(biāo)的清除區(qū)域不包括高壓輸電線，可以使聚焦后的高能激光避開(kāi)高壓輸電線，不對(duì)高壓輸電線的線纜造成損傷。
[0038]6、本發(fā)明的有益效果在于提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，具備(XD攝像變焦系統(tǒng)和(XD攝像聞分辨系統(tǒng)，可通過(guò)圖像實(shí)時(shí)查看異物目標(biāo)、確認(rèn)異物清除效果，具有良好的可視化體驗(yàn)。
[0039]7、本發(fā)明的有益效果在于提供一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，該設(shè)備主要放置在車上使用，通過(guò)車輛將設(shè)備運(yùn)輸至距離異物目標(biāo)20m?10m處進(jìn)行作業(yè)，作業(yè)人員在地面即可完成對(duì)異物的清除，不涉及登桿、上線等危險(xiǎn)操作，使作業(yè)人員遠(yuǎn)離高壓電場(chǎng)，避免了觸電隱患，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)的安全系數(shù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1為本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程圖；
[0041]圖2為本發(fā)明的設(shè)備組成及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)1、水冷機(jī)2和主機(jī)3三部分。該設(shè)備主要放置在車上使用，通過(guò)車輛將設(shè)備運(yùn)輸至距離異物目標(biāo)20111?100111處進(jìn)行戶外作業(yè)。
[0044]其中:
[0045]發(fā)電機(jī)1用于為水冷機(jī)2和主機(jī)3提供2207電源；
[0046]水冷機(jī)2用于對(duì)主機(jī)3中的激光器33進(jìn)行制冷；
[0047]主機(jī)3包括4(:/0(:電源31、控制設(shè)備32、激光器33和云臺(tái)系統(tǒng)34。
[0048]其中:
[0049]^0/00電源31用于對(duì)由發(fā)電機(jī)1提供的2207電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而為控制設(shè)備32和云臺(tái)系統(tǒng)34提供直流電源；
[0050]控制設(shè)備32用于對(duì)…/0(:電源31、激光器33和云臺(tái)系統(tǒng)34實(shí)施控制；
[0051]激光器33是激光的產(chǎn)生裝置；
[0052]云臺(tái)系統(tǒng)34是由云臺(tái)341、攝像變焦系統(tǒng)342、(^⑶攝像高分辨系統(tǒng)343、測(cè)距模塊344、激光聚焦系統(tǒng)345共同組成。
[0053]其中:
[0054]云臺(tái)341用于根據(jù)控制設(shè)備32的指令完成轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)整使聚焦后的高能激光瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)。
[0055]攝像變焦系統(tǒng)342用于根據(jù)控制設(shè)備32的指令實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)內(nèi)對(duì)異物目標(biāo)的搜索和確認(rèn)；
[0056]000攝像高分辨系統(tǒng)343用于根據(jù)控制設(shè)備的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)異物目標(biāo)的清晰辨識(shí)；
[0057]測(cè)距模塊344用于獲取由攝像高分辨系統(tǒng)343所辨識(shí)到的異物目標(biāo)的距離信息；
[0058]激光聚焦系統(tǒng)345的激光輸入由激光器33提供，用于根據(jù)控制設(shè)備32的指令依照異物目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，即自動(dòng)調(diào)整激光聚焦點(diǎn)，使照射在異物上的激光能量滿足異物清除的要求；
[0059]攝像變焦系統(tǒng)342、^1:0攝像高分辨系統(tǒng)343、測(cè)距模塊344、激光聚焦系統(tǒng)345均安裝于云臺(tái)341上，作為云臺(tái)341的負(fù)載，隨云臺(tái)341 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0060]進(jìn)一步地，所述發(fā)電機(jī)為單相汽油發(fā)電機(jī)，額定電壓2207，額定功率6鼎。
[0061]進(jìn)一步地，所述水冷機(jī)名義制冷為2.7鼎，接口為10臟快速接頭。
[0062]進(jìn)一步地，所述激光器為5001連續(xù)輸出光纖激光器，功率調(diào)節(jié)范圍10%?100%。
[0063]進(jìn)一步地，所述云臺(tái)采用重載云臺(tái)，其控制精度和旋轉(zhuǎn)角度范圍滿足異物目標(biāo)搜索和瞄準(zhǔn)的需要。
[0064]進(jìn)一步地，所述冗0攝像變焦系統(tǒng)，采用電動(dòng)變倍鏡頭，具備大視場(chǎng)角。
[0065]進(jìn)一步地，所述攝像變焦系統(tǒng)，所述攝像高分辨系統(tǒng)，在100111處可實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑川臟的線纜的清晰辨識(shí)。
[0066]進(jìn)一步地，所述測(cè)距模塊采用激光測(cè)距模塊，測(cè)距范圍不小于150%測(cè)距精度優(yōu)于+ 0.1111。
[0067]進(jìn)一步地，所述激光聚焦系統(tǒng)采用電動(dòng)調(diào)焦方式，可實(shí)現(xiàn)20m?10m范圍內(nèi)的激光自動(dòng)調(diào)焦。
[0068]如圖2所示，本發(fā)明提供了一種基于上述設(shè)備的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，該方法以激光為工作介質(zhì)，以云臺(tái)為轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，采用一路大視場(chǎng)攝像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異物目標(biāo)的搜索和確認(rèn)，采用一路高分辨攝像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異物目標(biāo)的清晰辨識(shí)，采用測(cè)距模塊獲取異物目標(biāo)的距離信息，采用激光聚焦系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，通過(guò)異物目標(biāo)的高分辨圖像信息和高分辨攝像系統(tǒng)的視場(chǎng)角信息自動(dòng)計(jì)算云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度，通過(guò)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)使激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)，通過(guò)激光聚焦系統(tǒng)根據(jù)異物目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，通過(guò)控制激光器出射激光，使聚焦后的高能激光照射在異物目標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)異物目標(biāo)的非接觸式、帶電清除。其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
[0069]I)異物目標(biāo)搜索和確認(rèn)
[0070]通過(guò)CXD攝像變焦系統(tǒng)7在大范圍內(nèi)搜索和確認(rèn)異物目標(biāo)。若異物目標(biāo)在CXD攝像變焦系統(tǒng)7的視場(chǎng)范圍內(nèi)，則對(duì)CCD攝像變焦系統(tǒng)7實(shí)施電動(dòng)變倍，縮小視場(chǎng)范圍，對(duì)異物目標(biāo)進(jìn)行確認(rèn)。若異物目標(biāo)不在CCD攝像變焦系統(tǒng)7的視場(chǎng)范圍內(nèi)，則通過(guò)控制設(shè)備I發(fā)送指令控制云臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)整云臺(tái)4的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使異物目標(biāo)進(jìn)入CXD攝像變焦系統(tǒng)7的視場(chǎng)范圍內(nèi)。
[0071]2)異物目標(biāo)辨識(shí)
[0072]對(duì)異物目標(biāo)進(jìn)行搜索和確認(rèn)后，切換至CCD攝像高分辨系統(tǒng)6，對(duì)異物目標(biāo)進(jìn)行清晰辨識(shí)。CXD攝像高分辨系統(tǒng)6在10m處可實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑1mm的線纜的清晰辨識(shí)。
[0073]3)圖像信息分析
[0074]對(duì)CCD攝像高分辨系統(tǒng)6所獲取的圖像信息進(jìn)行分析，確定異物目標(biāo)的清除區(qū)域。異物目標(biāo)的清除區(qū)域不包括高壓輸電線，可以使聚焦后的高能激光避開(kāi)高壓輸電線，不對(duì)高壓輸電線的線纜造成損傷。
[0075]4)異物目標(biāo)瞄準(zhǔn)
[0076]根據(jù)CCD攝像高分辨系統(tǒng)6所獲取的高分辨圖像，通過(guò)異物目標(biāo)的高分辨圖像信息和高分辨攝像系統(tǒng)6的視場(chǎng)角信息自動(dòng)計(jì)算瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)云臺(tái)4所需旋轉(zhuǎn)的角度，由控制設(shè)備I向云臺(tái)4發(fā)送指令，控制云臺(tái)4進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)，通過(guò)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)使激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)。
[0077]5)激光自動(dòng)調(diào)焦
[0078]對(duì)異物目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)后，通過(guò)測(cè)距模塊5自動(dòng)獲取異物目標(biāo)的距離信息。依照異物目標(biāo)清除距離的遠(yuǎn)近，由控制設(shè)備I向激光聚焦系統(tǒng)3發(fā)送指令，控制激光聚焦系統(tǒng)3依照距離異物目標(biāo)的遠(yuǎn)近不同自動(dòng)完成激光的調(diào)焦，即自動(dòng)調(diào)整激光聚焦點(diǎn)，使照射在異物上的激光能量能夠滿足異物清除的要求。
[0079]6)激光出射
[0080]由控制設(shè)備I控制激光器2出射激光，使聚焦后的高能激光照射在異物目標(biāo)的清除區(qū)域上。根據(jù)異物目標(biāo)的不同，可由控制設(shè)備I對(duì)激光器2進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。
[0081]7)效果查看
[0082]通過(guò)CXD攝像高分辨系統(tǒng)6對(duì)異物目標(biāo)的清除效果進(jìn)行查看，實(shí)時(shí)查看異物目標(biāo)的狀態(tài)，確認(rèn)異物目標(biāo)的清除效果。若滿足要求，則結(jié)束異物清除任務(wù)；若不滿足要求，則重新執(zhí)行異物清除任務(wù)。
[0083]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、水冷機(jī)和主機(jī)三部分，其中: 所述發(fā)電機(jī)用于為水冷機(jī)和主機(jī)提供220V電源； 所述水冷機(jī)用于對(duì)主機(jī)中的激光器進(jìn)行制冷； 所述主機(jī)是由AC/DC電源、控制設(shè)備、激光器和云臺(tái)系統(tǒng)組成；其中: 所述AC/DC電源用于對(duì)所述發(fā)電機(jī)提供的220V電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為所述控制設(shè)備和所述云臺(tái)系統(tǒng)提供直流電源； 所述控制設(shè)備用于對(duì)所述AC/DC電源、所述激光器和所述云臺(tái)系統(tǒng)實(shí)施控制； 所述激光器是激光的產(chǎn)生裝置； 所述云臺(tái)系統(tǒng)由CXD攝像變焦系統(tǒng)、CXD攝像高分辨系統(tǒng)、測(cè)距模塊、激光聚焦系統(tǒng)和云臺(tái)組成；其中: 所述CCD攝像變焦系統(tǒng)用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)內(nèi)對(duì)異物目標(biāo)的搜索和確認(rèn)；所述CCD攝像高分辨系統(tǒng)用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)異物目標(biāo)的清晰辨識(shí)；所述測(cè)距模塊用于獲取由所述CCD攝像高分辨系統(tǒng)所辨識(shí)到的異物目標(biāo)的距離信息；所述激光聚焦系統(tǒng)的激光輸入由所述激光器提供，用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令依照異物目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，即自動(dòng)調(diào)整激光聚焦點(diǎn)，使照射在異物上的激光能量滿足異物清除的要求； 所述云臺(tái)用于根據(jù)所述控制設(shè)備的指令完成轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)整使聚焦后的高能激光瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)； 所述CCD攝像變焦系統(tǒng)、所述CCD攝像高分辨系統(tǒng)、所述測(cè)距模塊、所述激光聚焦系統(tǒng)均安裝于所述云臺(tái)上，作為所述云臺(tái)的負(fù)載，隨所述云臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)為單相汽油發(fā)電機(jī)，額定電壓220V，額定功率6KW。
3.如權(quán)利要求1或2所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述水冷機(jī)名義制冷為2.7KW，接口為1mm快速接頭。
4.如權(quán)利要求1或2所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述激光器為500W連續(xù)輸出光纖激光器，功率調(diào)節(jié)范圍10%?100%。
5.如權(quán)利要求1或2所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述云臺(tái)采用重載云臺(tái)，其控制精度和旋轉(zhuǎn)角度范圍滿足異物目標(biāo)搜索和瞄準(zhǔn)的需要。
6.如權(quán)利要求1或2所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述CCD攝像變焦系統(tǒng)，采用電動(dòng)變倍鏡頭，具備大視場(chǎng)角。
7.如權(quán)利要求1或2所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述CXD攝像高分辨系統(tǒng)，在10m處可實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑1mm的線纜的清晰辨識(shí)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)距模塊采用激光測(cè)距模塊，測(cè)距范圍不小于150m，測(cè)距精度優(yōu)于±0.lm。
9.如權(quán)利要求1或2所述的利用激光帶電清除高壓輸電線異物的設(shè)備，其特征在于，所述激光聚焦系統(tǒng)采用電動(dòng)調(diào)焦方式，可實(shí)現(xiàn)20m?10m范圍內(nèi)的激光自動(dòng)調(diào)焦。
10.一種利用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述系統(tǒng)進(jìn)行激光帶電清除高壓輸電線異物的方法，其特征在于:以激光為工作介質(zhì)，以云臺(tái)為轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，采用一路大視場(chǎng)攝像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異物目標(biāo)的搜索和確認(rèn)，采用一路高分辨攝像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異物目標(biāo)的清晰辨識(shí)，采用測(cè)距模塊獲取異物目標(biāo)的距離信息，采用激光聚焦系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，通過(guò)異物目標(biāo)的高分辨圖像信息和高分辨攝像系統(tǒng)的視場(chǎng)角信息自動(dòng)計(jì)算云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度，通過(guò)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)使激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)異物目標(biāo)，通過(guò)激光聚焦系統(tǒng)根據(jù)異物目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光調(diào)焦，通過(guò)控制激光器出射激光，使聚焦后的高能激光照射在異物目標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)異物目標(biāo)的非接觸式、帶電清除。
【文檔編號(hào)】H02G1/02GK104377590SQ201410655990
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】蘭利寶, 于海濤, 閆阿澤, 張庸, 左強(qiáng), 喬穎 申請(qǐng)人:湖北三江航天紅峰控制有限公司