一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置及清除方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置及清除方法，属于激光应用技术领域，所述清除装置包括跟踪机架、激光输出机构、指示光源、光路调整机构、目标监视机构、激光测距机构以及供能机构，所述光路调整机构包括平面镜组件和扩束组件，本发明专利技术通过跟踪机架指向目标飘挂物所在的方位，使目标飘挂物进入目标监视机构视场内并成像，利用激光测距机构测量跟踪机架与目标飘挂物的间距，根据测量距离对扩束组件进行调焦，使激光聚焦于目标飘挂物并切割清除飘挂物，操作便捷，安全性高，并能实现远距离、快速清除工作。

A device for removing floating objects on transmission lines based on fiber laser and its removal method

The invention relates to a transmission line fiber laser based on floating hanging device and method for removing, which belongs to the technical field of laser application, the cleaning device comprises a tracking frame, laser output mechanism, light source, optical path adjustment mechanism, surveillance mechanism, laser ranging mechanism and energy supply mechanism, the optical path adjustment mechanism including plane mirror assembly and beam components, the present invention by tracking the target with a hanging frame in the direction of the target with the hanging into the surveillance mechanism in the field of view and imaging, using laser range measurement and target tracking mechanism of frame spacing float hanging, focusing on distance measurement according to the components of the laser beam. Focus on the goal of floating hanging and cutting clearance hung, convenient operation, high safety, and can realize the long distance and rapid clearance work.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置及清除方法
本专利技术属于激光应用
，具体地说涉及一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置及清除方法。
技术介绍
输电线路是电网的重要组成部分，对输电线路的定期巡查是保证输电线路及其设备安全运行的一项基础性工作。随着城市建设的不断推进，输电线路中经常会缠绕有塑料袋、鱼线、孔明灯、风筝、广告布等飘挂物，飘挂物已成为威胁电网安全稳定运行的一大因素。传统的飘挂物处理方法非常繁杂，需设备停电或者带电作业，设备停电将造成经济损失，降低供电可靠性；带电作业需要操作人员登塔作业，操作人员间接或者直接接触带电体，存在较高的作业风险。
技术实现思路
针对现有技术的种种不足，专利技术人采用激光清理输电线路飘挂物，克服了传统处理方法的不足，无需设备停电和人员攀爬杆塔，能够直接远距离、及时、安全地清除导电线上异物，操作方便，省时省力。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，包括：跟踪机架，其包括俯仰机架和方位机架；激光输出机构和指示光源，分别用于输出激光和指示光；光路调整机构，其包括平面镜组件和扩束组件，所述激光、指示光分别经平面镜组件耦合进入扩束组件中，且位于扩束组件中的激光与指示光的光轴平行；目标监视机构，用于对目标飘挂物成像，以引导激光聚焦于目标飘挂物上并实时评估清除效果；激光测距机构，用于测量跟踪机架与目标飘挂物的间距；以及分别与激光输出机构、指示光源、激光测距机构连接的供能机构，所述激光输出机构、指示光源、光路调整机构、目标监视机构、激光测距机构和供能机构均位于跟踪机架上。进一步，所述跟踪机架采用地平式结构，所述方位机架设为U型结构，其顶部贯穿设有水平轴，其底部设有垂直轴，所述俯仰机架与水平轴固连，水平轴的外围套设有俯仰调节机构，所述垂直轴的外围套设有方位调节机构，所述垂直轴下方固设有基座。进一步，所述激光输出机构包括光纤激光器、激光准直头及电控元件，所述光纤激光器固设于俯仰机架的下表面，所述激光准直头、电控元件均固设于俯仰机架的上表面，所述光纤激光器与激光准直头通过光纤连接，所述光纤激光器与电控元件电连接。进一步，所述目标监视机构位于俯仰机架的上表面，其包括长焦成像镜头、滤光片、监视相机和显示器，所述滤光片位于监视相机上，所述显示器与监视相机电连接，用于显示监视相机输出图像。进一步，所述扩束组件位于俯仰机架的上表面，其包括扩束镜头和调焦元件，所述扩束镜头包括物镜组和目镜组，所述目镜组与调焦元件连接，且两者沿着扩束镜头的光轴移动。进一步，所述长焦成像镜头位于监视相机上，且监视相机的光轴与扩束组件的光轴平行，所述平面镜组件依次包括同光轴设置的第一反射镜、第一分光镜和第二反射镜，所述第一反射镜与指示光源对应设置，所述第一分光镜与激光准直头对应设置，所述第二反射镜与目镜组对应设置。进一步，所述第一反射镜上镀有指示光增反膜，所述第一分光镜上镀有指示光增透膜和激光增反膜，所述第二反射镜上镀有指示光和激光增反膜。进一步，所述监视相机的光轴与扩束组件的光轴垂直，所述长焦成像镜头包括扩束镜头、第二分光镜和聚焦透镜，长焦成像镜头与扩束组件共用扩束镜头，所述平面镜组件依次包括第一反射镜、第一分光镜和第二反射镜，所述第一反射镜与指示光源对应设置，所述第一分光镜与激光准直头对应设置，所述第二分光镜与目镜组对应设置，所述聚焦透镜、第二反射镜和监视相机同光轴设置，所述第二分光镜与第二反射镜垂直设置。进一步，所述第一反射镜上镀有指示光增反膜，所述第二反射镜上镀有除指示光、激光外的可见光增反膜，所述第一分光镜上镀有指示光增透膜和激光增反膜，所述第二分光镜上镀有指示光、激光增反膜和除指示光、激光外的可见光增透膜。另，本专利技术还提供一种采用所述的基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置的清除方法，包括如下步骤：S1：开启指示光源，指示光经平面镜组件耦合进入扩束组件中，然后传输到目标飘挂物处并经目标飘挂物散射，形成散射光；S2：旋转跟踪机架使其指向目标飘挂物所在的方位，并使散射光进入监视相机的视场中心，监视相机对目标飘挂物成像并显示于显示器上；S3：根据激光测距机构提供的距离信息对扩束镜头进行调焦，使激光聚焦点位于目标飘挂物上；S4：开启光纤激光器，激光经平面镜组件耦合进入扩束组件中，然后聚焦于目标飘挂物上，在显示器中观察激光清除效果，旋转跟踪机架直至激光清除全部目标飘挂物。本专利技术的有益效果是：通过俯仰机架和方位机架实现整个装置在方位和俯仰方面的旋转，保证跟踪机架指向目标飘挂物所在的方位，使目标飘挂物进入目标监视机构视场内并成像，利用激光测距机构测量跟踪机架与目标飘挂物的间距，根据测量距离对扩束组件进行调焦，使激光聚焦于目标飘挂物并切割清除飘挂物，操作便捷，安全性高，并能实现远距离、快速清除工作。附图说明图1是本专利技术一种实施方式的整体结构示意图；图2是图1所示结构的俯视图；图3是本专利技术另一种实施方式的整体结构俯视图；图4是本专利技术的方位调节机构的结构示意图；图5是本专利技术的俯仰调节机构的结构示意图。附图中：1-跟踪机架、101-方位机架、102-俯仰机架、103-水平轴、104-垂直轴、105-基座、2-激光输出机构、201-光纤、202-激光准直头、203-电控元件、204-光纤激光器、3-指示光源、4-扩束组件、401-扩束镜头、402-调焦元件、5-目标监视机构、501-长焦成像镜头、502-显示器、503-监视相机、504-第二分光镜、505-聚焦透镜、6-激光测距机构、7-供能机构、801-第一反射镜、802-第一分光镜、803-第二反射镜、9-方位调节机构、901-方位轴承、902-方位调节台、903-连接板、904-方位轴承盖、905-方位固定座、906-方位转动盘、907-转接板、908-螺纹通孔、909-方位锁紧螺钉、10-俯仰调节机构、1001-俯仰轴承、1002-俯仰调节台、1003-俯仰锁紧螺钉、1004-俯仰固定座、1005-俯仰转动盘。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本专利技术创造。实施例一：如图1-2和图4-5所示，一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，包括跟踪机架1、激光输出机构2、指示光源3、光路调整机构、目标监视机构5、激光测距机构6以及供能机构7，所述激光输出机构2、指示光源3、光路调整机构、目标监视机构5和激光测距机构6均位于跟踪机架1上，跟踪机架1具有方位旋转和俯仰旋转功能，对内提供上述各部件的安装接口和空间，对外提供整个清除装置的外部安装接口。所述跟踪机架1采用地平式结构，结构紧凑稳定，瞄准精度高，角度覆盖面大，其包括俯仰机架102和方位机架101，其中，所述方位机架101设为U型结构，其顶部贯穿设有水平轴103，其底部设有垂直轴104，所述俯仰机架102与水平轴103固连，水平轴103的外围套设有俯仰调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，其特征在于，包括：跟踪机架，其包括俯仰机架和方位机架；激光输出机构和指示光源，分别用于输出激光和指示光；光路调整机构，其包括平面镜组件和扩束组件，所述激光、指示光分别经平面镜组件耦合进入扩束组件中，且位于扩束组件中的激光与指示光的光轴平行；目标监视机构，用于对目标飘挂物成像，以引导激光聚焦于目标飘挂物上并实时评估清除效果；激光测距机构，用于测量跟踪机架与目标飘挂物的间距；以及分别与激光输出机构、指示光源、激光测距机构连接的供能机构，所述激光输出机构、指示光源、光路调整机构、目标监视机构、激光测距机构和供能机构均位于跟踪机架上。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，其特征在于，包括：跟踪机架，其包括俯仰机架和方位机架；激光输出机构和指示光源，分别用于输出激光和指示光；光路调整机构，其包括平面镜组件和扩束组件，所述激光、指示光分别经平面镜组件耦合进入扩束组件中，且位于扩束组件中的激光与指示光的光轴平行；目标监视机构，用于对目标飘挂物成像，以引导激光聚焦于目标飘挂物上并实时评估清除效果；激光测距机构，用于测量跟踪机架与目标飘挂物的间距；以及分别与激光输出机构、指示光源、激光测距机构连接的供能机构，所述激光输出机构、指示光源、光路调整机构、目标监视机构、激光测距机构和供能机构均位于跟踪机架上。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，其特征在于，所述跟踪机架采用地平式结构，所述方位机架设为U型结构，其顶部贯穿设有水平轴，其底部设有垂直轴，所述俯仰机架与水平轴固连，水平轴的外围套设有俯仰调节机构，所述垂直轴的外围套设有方位调节机构，所述垂直轴下方固设有基座。3.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，其特征在于，所述激光输出机构包括光纤激光器、激光准直头及电控元件，所述光纤激光器固设于俯仰机架的下表面，所述激光准直头、电控元件均固设于俯仰机架的上表面，所述光纤激光器与激光准直头通过光纤连接，所述光纤激光器与电控元件电连接。4.根据权利要求3所述的一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，其特征在于，所述目标监视机构位于俯仰机架的上表面，其包括长焦成像镜头、滤光片、监视相机和显示器，所述滤光片位于监视相机上，所述显示器与监视相机电连接，用于显示监视相机输出图像。5.根据权利要求4所述的一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，其特征在于，所述扩束组件位于俯仰机架的上表面，其包括扩束镜头和调焦元件，所述扩束镜头包括物镜组和目镜组，所述目镜组与调焦元件连接，且两者沿着扩束镜头的光轴移动。6.根据权利要求5所述的一种基于光纤激光的输电线路飘挂物清除装置，其特征在于，所述长焦成像镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊，来银安，
申请(专利权)人：绵阳耐思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51