[發明專利]反射型激光清除異物裝置的跟蹤控制方法

在審

• 申請號: 201810624645.0
• 申請日: 2018-06-16
• 公開（公告）號: CN108599002A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 郭健;姜珊;樊衛華;李勝;文云;黃紫霄;韓宇;郭燁;董晟;王艷琴
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

本發明公開了一種反射型激光清除異物裝置的跟蹤控制方法。該方法主要包含尋找異物目標時的控制方法和自動跟蹤目標時的控制方法，通過相機將目標位置顯示給操作人員，在調轉和跟蹤過程中，采用粗精結合的控制方法，提高了轉臺的效率和跟蹤的實時性。

技術領域

本發明涉及高壓線纜清除異物裝置領域，具體地說是一種基于反射型激光清除異物裝置的跟蹤控制方法。

背景技術

架空輸電線沿線環境復雜，風箏和風箏線、農用塑料布、廣告布、遮陽網等漂浮性異物經常纏掛在輸電線路上，導致線路跳閘停電或線路損毀，給電力系統和社會造成了極大的經濟損失。

目前，對于輸電線路進行異物清除的主要方法有兩種，一種是工作人員上塔清除，具有需攀爬桿塔、走線、高電壓高空作業、難度高、風險大、耗時長、需停電作業等缺點，耗費了大量人力物力。另外一種使用較多的方法是無人機搭載噴火裝置或者利用其他機械式遙控裝置除異物，該方法對設備的可操縱性要求較高，其中一些方法也會對電纜造成損害，沒有能夠大面積推廣使用。

由于線路跨地廣，異物相對很小，在尋找異物的過程中，搜索面積大，而在清除過程中線纜本身晃動較小，需要精細地進行小范圍的操作。普通單一的操作方式，往往效率不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種反射型激光清除異物裝置的跟蹤控制方法，使得清除高壓線異物的過程具有實時性高、精度高的特點，從而能夠完成清除架空輸電線路上異物的任務。

實現本發明目的的技術解決方案為：本發明一種反射型激光清除異物裝置的跟蹤控制方法，主要體現在尋找異物目標時以及自動跟蹤目標時。

其中，尋找異物目標時的控制方法具體步驟如下：

步驟一：根據異物實際位置，調整顯示屏界面中的滑動條改變電機調轉速度，實行調轉角度大于0.5度、誤差范圍為±0.5度的快速調轉控制，使異物出現在視覺傳感器畫面中；

步驟二：調整滑動條減小電機調轉速度，使異物盡量靠近視覺傳感器視野中心；

步驟三：放大視覺傳感器倍數，使含有異物特征的視野中心區域顯示出來，同時通過畫面中的十字光標顯示激光點的位置；

步驟四：調整滑動條減小轉臺方位部件和俯仰部件的調轉速度，使異物靠近十字光標；

自動跟蹤目標時的控制方法具體步驟如下：

步驟一：在顯示屏的圖像顯示框內選擇目標區域；

步驟二：控制系統根據點選的區域進行目標識別和坐標解算，得出異物纏繞點位置，進而確定異物的確切位置；

步驟三：初次點選時，系統根據異物的位置，選擇大角度快速的調轉，并選擇能夠快速響應和穩定的轉臺參數，對轉臺進行調轉控制，使異物快速的進入可以激光有效的區域；

步驟四：當異物進入有效區域后，控制系統選擇能夠使轉臺響應時間小于5ms并且動態性能更良好的轉臺參數，對轉臺進行控制，使轉臺能夠穩定跟蹤上晃動的異物，使異物始終處于切割有效區域，為激光切割做好準備。

使用前述控制方法的反射型激光清除異物裝置，包括轉臺、激光部件、輸入輸出裝置、控制系統和視覺傳感器；其中，轉臺包括方位部件和俯仰部件，激光部件包括激光發射頭、反射鏡部件一、反射鏡部件二；

方位部件安裝在固定架上方，俯仰部件安裝在方位部件上方，激光發射頭安裝在方位部件中，反射鏡部件一、反射鏡部件二安裝在俯仰部件中，視覺傳感器安裝在俯仰部件中；