用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置及其方法，瞄准装置包括合束镜、分色镜、可见光指示器、反射镜、扫描振镜、图像采集设备和控制器；合束镜和分色镜依次放置在红外激光光轴上，反射镜放置在图像采集设备的镜头光轴上、并与分色镜相平行放置；可见光指示器的出光经合束镜反射、与红外激光合束后同轴同向输出合束光给分色镜，再经分色镜和扫描振镜输出红外激光至架空线路的动态异物上；图像采集设备通过可见光反射采集架空线路动态异物的图像、并将图像传输给控制器，图像采集设备获取的自扫描振镜至分色镜的图像采集光轴与红外激光光轴同轴设置。有益效果：能够精确地瞄准远程异物，并且能够持续跟踪瞄准远程动态异物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种瞄准装置和瞄准方法，特别是涉及一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置及其方法，属于输变电

技术介绍
目前，输配电线路绝大部分是由无绝缘层保护的裸金属线通过杆塔架设在空中，但是，风筝、风筝线、塑料布、广告布等漂浮性异物很容易吹落到裸露的金属导线上。一旦此类漂浮性的异物受雨、雪、露浸湿，极易造成金属导线相间短路、单相接地等故障，从而导致输配电线路的跳闸或线路损毁；甚至垂落到人畜可接触位置的异物，则有可能造成人畜伤亡。因此，及时清理输电线路上的异物对于供电安全十分重要。传统的清除输电线路上的异物采用等电位带电作业处理或者停电处理，普遍具有作业程序复杂、作业时间长、人员体力消耗大、作业安全风险高、人力物力消耗大等问题。目前，采用红外激光远程清除架空输电线路异物是一种新的清除方法，这种方法通过在地面发射一束激光到空中的异物目标，通过光热作用将架空线路上的漂浮型异物熔断、灼烧损毁或掉落，是一种安全、方便、快捷的清除方式。然而，由于红外激光对人眼不可见，异物目标距离较远，依靠传统的枪械瞄准原理精确瞄准目标比较困难，而且高空的异物目标往往处于摇摆、飘摇不定的状态，普通的瞄准方式很难精确、持续地跟踪瞄准，难以发挥激光远程异物清除工具的特长。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置及其方法，能够精确地瞄准远程异物，并且能够持续跟踪瞄准远程动态异物。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：r>一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置，包括合束镜、分色镜、可见光指示器、反射镜、扫描振镜、图像采集设备和控制器，所述扫描振镜和图像采集设备分别与控制器相连；所述分色镜对可见光高反、对红外激光高透，所述扫描振镜对可见光、红外激光均高反。其中，所述合束镜和分色镜依次放置在红外激光光轴上，所述合束镜与红外激光光轴出光方向呈135度夹角放置，所述分色镜与红外激光光轴出光方向呈45度夹角放置，所述可见光指示器与红外激光光轴出光方向呈90度夹角放置，并朝向合束镜出光；可见光指示器的出光经合束镜反射、与红外激光合束后同轴同向输出合束光给分色镜，合束光经分色镜对可见光高反、对红外激光高透后输出红外激光给扫描振镜；扫描振镜将入射的红外激光输出至架空线路的动态异物上。而且，所述反射镜放置在图像采集设备的镜头光轴上、并与分色镜相平行放置，所述扫描振镜将外部进入的可见光反射给分色镜、由分色镜反射给反射镜、再由反射镜反射入图像采集设备；所述图像采集设备通过可见光反射采集架空线路动态异物的图像、并将图像传输给控制器，图像采集设备获取的自扫描振镜至分色镜的图像采集光轴与红外激光光轴同轴设置。本专利技术进一步设置为：所述扫描振镜包括第一扫描振镜镜片、第一扫描振镜电机、第二扫描振镜镜片、第二扫描振镜电机，所述第一扫描振镜电机和第二扫描振镜电机分别与控制器相连；所述第一扫描振镜镜片通过第一扫描振镜电机驱动旋转，所述第二扫描振镜镜片通过第二扫描振镜电机驱动旋转，第一扫描振镜镜片的旋转轴与第二扫描振镜镜片的旋转轴垂直设置；所述第一扫描振镜镜片将分色镜输入的红外激光反射到第二扫描振镜镜片上，所述第二扫描振镜镜片将红外激光反射到架空线路的动态异物上、并将外部进入的可见光经第一扫描振镜镜片反射给分色镜。本专利技术进一步设置为：所述控制器通过线缆分别与扫描振镜和图像采集设备相连。本专利技术进一步设置为：所述图像采集设备具有可调焦的望远镜头。本专利技术还提供一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置的瞄准方法，包括以下步骤：1）通过扫描振镜的第二扫描振镜镜片将外部进入的可见光经第一扫描振镜镜片反射给分色镜、由分色镜反射给反射镜、再由反射镜反射入图像采集设备，图像采集设备将采集的图像传输给控制器；2）控制器将接受的图像显示于显示屏上，通过操作控制器来控制第一扫描振镜电机和第二扫描振镜电机旋转，使得第一扫描振镜镜片和第二扫描振镜镜片转动，从而改变红外激光出射方向和图像采集设备的采集视野，并获取架空线路的动态异物图像显示于视野中心；3）对位于视野中心的架空线路的动态异物进行红外激光瞄准给予灼烧清除；4）当架空线路的动态异物目标处于摆动时，通过控制器计算当前瞄准的灼烧点偏离视野中心的距离和方向；对超出视野中心范围的动态异物目标，通过操作控制器来控制扫描振镜转动，将动态异物目标与视野中心重合，实现红外激光光束始终跟踪并瞄准架空线路的动态异物。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：1、本专利技术提供的用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置，可以方便地将远距离的激光光斑所在位置精确定位，通过合束镜和可见光指示器的设置，可解决由于激光光束对人眼和图像采集设备不可见带来的远程瞄准问题，针对动态异物目标，可通过扫描振镜的转动快速精确地控制激光光束方向，使光斑始终停留在异物目标所在位置，从而对动态异物目标实现激光灼烧清除。2、本专利技术提供的用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置的瞄准方法，操作简单，反应灵敏，无须其它辅助设备、也无须攀爬杆塔，操作人员与输电线路设备无直接接触即可精确地瞄准远程异物，并且能够持续跟踪瞄准，实现可带电作业，可远距离及时、快速、安全地清除线路异物，作业难度低，安全高效，省时省力。上述内容仅是本专利技术技术方案的概述，为了更清楚的了解本专利技术的技术手段，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。附图说明图1为本专利技术用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置的结构示意图；图2为本专利技术用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置中扫描振镜的工作原理图。具体实施方式下面结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。如图1所示的一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置，包括合束镜1、分色镜2、可见光指示器3、反射镜4、扫描振镜5、图像采集设备6和控制器7，所述扫描振镜5包括第一扫描振镜镜片51、第一扫描振镜电机52、第二扫描振镜镜片53、第二扫描振镜电机54，所述图像采集设备6、第一扫描振镜电机52和第二扫描振镜电机54通过线缆分别与控制器7相连；所述图像采集设备6优选具有可调焦的望远镜头，能够通过调焦观察远处异物。所述分色镜2对可见光高反、对红外激光高透，所述第一扫描振镜镜片51和第二扫描振镜镜片53均对可见光、红外激光高反；所述第一扫描振镜镜片51通过第一扫描振镜电机52驱动旋转，所述第二扫描振镜镜片53通过第二扫描振镜电机54驱动旋转，第一扫描振镜镜片51的旋转轴与第二扫描振镜镜片53的旋转轴垂直设置。所述合束镜1、分色镜2和第一扫描振镜镜片51依次放置在红外激光光轴11上，所述合束镜1与红外激光光轴11出光方向呈135度夹角放置，所述分色镜2与红外激光光轴11出光方向呈45度夹角放置，所述可见光指示器3与红外激光光轴11出光方向呈90度夹角放置，并朝向合束镜1出光；可见光指示器3的出光经合束镜1反射、与红外激光合束后同轴同向输出合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置，其特征在于：包括合束镜、分色镜、可见光指示器、反射镜、扫描振镜、图像采集设备和控制器，所述扫描振镜和图像采集设备分别与控制器相连；所述分色镜对可见光高反、对红外激光高透，所述扫描振镜对可见光、红外激光均高反；所述合束镜和分色镜依次放置在红外激光光轴上，所述合束镜与红外激光光轴出光方向呈135度夹角放置，所述分色镜与红外激光光轴出光方向呈45度夹角放置，所述可见光指示器与红外激光光轴出光方向呈90度夹角放置，并朝向合束镜出光；可见光指示器的出光经合束镜反射、与红外激光合束后同轴同向输出合束光给分色镜，合束光经分色镜对可见光高反、对红外激光高透后输出红外激光给扫描振镜；扫描振镜将入射的红外激光输出至架空线路的动态异物上；所述反射镜放置在图像采集设备的镜头光轴上、并与分色镜相平行放置，所述扫描振镜将外部进入的可见光反射给分色镜、由分色镜反射给反射镜、再由反射镜反射入图像采集设备；所述图像采集设备通过可见光反射采集架空线路动态异物的图像、并将图像传输给控制器，图像采集设备获取的自扫描振镜至分色镜的图像采集光轴与红外激光光轴同轴设置。

【技术特征摘要】
1.一种用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置，其特征在于：包括合束镜、分色镜、可见光指示器、反射镜、扫描振镜、图像采集设备和控制器，所述扫描振镜和图像采集设备分别与控制器相连；所述分色镜对可见光高反、对红外激光高透，所述扫描振镜对可见光、红外激光均高反；
所述合束镜和分色镜依次放置在红外激光光轴上，所述合束镜与红外激光光轴出光方向呈135度夹角放置，所述分色镜与红外激光光轴出光方向呈45度夹角放置，所述可见光指示器与红外激光光轴出光方向呈90度夹角放置，并朝向合束镜出光；可见光指示器的出光经合束镜反射、与红外激光合束后同轴同向输出合束光给分色镜，合束光经分色镜对可见光高反、对红外激光高透后输出红外激光给扫描振镜；扫描振镜将入射的红外激光输出至架空线路的动态异物上；
所述反射镜放置在图像采集设备的镜头光轴上、并与分色镜相平行放置，所述扫描振镜将外部进入的可见光反射给分色镜、由分色镜反射给反射镜、再由反射镜反射入图像采集设备；所述图像采集设备通过可见光反射采集架空线路动态异物的图像、并将图像传输给控制器，图像采集设备获取的自扫描振镜至分色镜的图像采集光轴与红外激光光轴同轴设置。
2.根据权利要求1所述的用于激光远程清除架空线路动态异物的瞄准装置，其特征在于：所述扫描振镜包括第一扫描振镜镜片、第一扫描振镜电机、第二扫描振镜镜片、第二扫描振镜电机，所述第一扫描振镜电机和第二扫描振镜电机分别与控制器相连；
所述第一扫描振镜镜片通过第一扫描振镜电机驱动旋转，所述第二扫描振镜镜片通过第二扫描振镜电机驱动旋转，第一扫描振镜镜片的旋转轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，梁伟，刘洋，王小军，周志成，李鸿泽，周治国，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32