[發明專利]一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置及方法

有效

• 申請號: 201410259098.2
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104064989B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 陳光;劉洋;馬勇;陳杰;周志成;王小軍;周治國
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

1.一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置，其特征在于：包括激光器（1）、數控底座（2）、光束準直器（3）、可見指示光單元（4）、掃描振鏡（6）、測距儀（7）、電子望遠瞄準具（8）、控制器（9）和發射筒（12），所述激光器（1）、光束準直器（3）、可見指示光裝置（4）、掃描振鏡（6）從下到上依次安裝在發射筒（12）內，所述發射筒（12）通過旋轉軸（13）安裝在數控底座（2）的側面，所述發射筒（12）以旋轉軸（13）為軸旋轉，所述激光器（1）的出光口朝上，且上方設有光束準直器（3），所述可見指示光單元（4）位于光束準直器（3）的正上方，所述掃描振鏡（6）設置在發射筒（12）上部的出光口處，所述測距儀（7）安裝固定在發射筒（12）的頂部，所述電子望遠瞄準具（8）安裝固定在測距儀（7）的上方，所述控制器（9）通過電纜分別連接到電子望遠瞄準具（8）、測距儀（7）、掃描振鏡（6）、激光器（1）、數控底座（2）的控制信號輸入端。

2.根據權利要求1所述的一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置，其特征在于：還包括電源（10）和冷卻單元（11），所述電源（10）用于給冷卻單元（11）、數控底座（2）和激光器（1）提供工作電源；所述電源（10）包括發電機和穩壓器，所述發電機為汽油發電機或柴油發電機；所述冷卻單元（11）用于發射筒（12）內的激光器（1）進行冷卻。

3.根據權利要求1所述的一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置，其特征在于：所述激光器（1）采用紅外波段的中高功率二氧化碳激光器或者固定激光器，用于產生灼燒損毀輸電線路的異物所需的激光，所述激光器（1）的激光光源的光功率可調節。

4.根據權利要求1所述的一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置，其特征在于：所述光束準直器（3）采用至少兩塊鏡片組成望遠準直光學單元，用于將激光器（1）產生的激光光束準直。

5.根據權利要求1或4所述的一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置，其特征在于：所述可見光單元（4）包括可見光源（401）和光楔（402），所述光楔（402）的兩面鍍膜，一面為紅外激光高透膜，另一面為可見光高反膜，所述光楔（402）的鍍紅外激光高透膜的一面放置在光束準直器（3）輸出的激光光束的光軸上，所述可見光源（401）固定在發射筒（12）的一側，所述可見光源（401）發出準直的可見光束，發射到光楔（402）的鍍可見光高反膜的一面，可見光束被光楔（402）反射后與激光器（1）產生的激光光束同軸同向。

6.根據權利要求1所述的一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置，其特征在于：所述掃描振鏡（6）用于將同軸同向的激光光束、可見光束，掃描振鏡（6）在發射筒（12）所指方向正負20°范圍內改變方向，跟蹤瞄準處于搖擺運動狀態的異物目標。

7.根據權利要求1所述的一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置，其特征在于：所述電子望遠瞄準具（8）用于觀察和瞄準遠處的異物目標，其的望遠方向與發射筒（12）側面的出光口方向平行。

8.基于權利要求1所述的一種輸電線路上異物的激光遠程清除裝置的清除方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟（A），通過人眼觀察異物目標所在方向和位置；

步驟（B），打開控制器（9），控制器對激光器（1）、數控底座（2）、光束準直器（3）、可見指示光單元（4）、掃描振鏡（6）、測距儀（7）、電子望遠瞄準具（8）進行初始化；

步驟（C），通過控制器（9）控制數控底座（2）轉動，帶動發射筒（12）的出光口指向異物目標所在方向，并通過顯示在控制器（9）上的來自電子望遠瞄準具（8）的圖像，尋找到異物目標；

步驟（D），在對準異物目標后，通過控制器（9）控制測距儀（7）對目標進行測距；

步驟（E），控制器（9）根據異物目標的距離、在圖像中判斷得到的異物目標的材料信息，計算需要的激光功率；

步驟（F），控制器（9）開啟冷卻單元（11）、激光器（1），冷卻單元（11）用于給工作的激光器（1）進行冷卻；

步驟（G），控制器（9）控制激光器（1）、可見指示光裝單元（4）的可見光源（401），根據計算需要的激光功率的出光，使發射筒（12）的出光口出現一條光束；

步驟（H），控制器（9）通過圖像識別獲取異物目標的運動軌跡，并控制掃描振鏡（6）改變光束的方向，自動跟蹤射擊異物目標；

步驟（I），光束照射到遠處輸電線路上的異物目標，灼燒異物目標，若異物目標大，掃描振鏡（6）控制異物目標上的光斑按設定的方向和速度移動并保持在異物目標上，使異物目標被遠程切割損毀墜落；

步驟（J），異物目標清除結束，控制器（9）發出命令，控制激光器（1）、可見指示光裝單元（4）的可見光源（401）停止出光，激光器（1）、可見光源（401）、冷卻單元（11）依次關閉，關閉電源（10）。