激光除冰系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种激光除冰系统及方法，其特征在于，所述系统包括激光发射装置，用于发射激光；可移动承载装置，用于装载所述激光发射装置；线缆追踪装置，用于对线缆的位置进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给控制装置；检测装置，用于对覆盖在所述线缆上的冰雪厚度进行检测，并将检测得到的冰雪厚度值反馈给所述控制装置；控制装置，用于根据所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向；以及，用于根据所述冰雪厚度值，调整所述激光发射装置的激光发射功率。通过这种激光除冰系统和方法，工作人员可以方便地对复杂地形上的高压线缆进行局部除冰操作，当可移动承载装置为无人机、无人车等设备时，这种便捷性更为明显。

Laser deicing system and method

The embodiment of the invention provides a laser deicing system and a method, characterized in that the system comprises a laser launching device for transmitting lasers, a movable bearing device for loading the laser launching device, and a cable tracking device for capturing, aiming at and tracking the position of the wire and cable, and the wire. The real-time position information of the cable is fed back to the control device, and the detection device is used to detect the ice and snow thickness covering the cable, and the detected ice and snow thickness value is fed back to the control device; the control device is used to adjust the laser emission direction of the laser transmitter according to the real-time position information. And for adjusting the laser transmitting power of the laser transmitting device according to the ice and snow thickness value. With this kind of laser deicing system and method, the staff can easily carry out partial deicing operation for high-voltage cables on complex terrain. This convenience is more obvious when the movable bearing device is UAV, UAV and other equipment.

【技术实现步骤摘要】
激光除冰系统及方法
本专利技术实施例涉及光电技术应用领域，尤其涉及一种利用激光进行除冰的系统及方法。
技术介绍
2008年以来，南方大范围雨雪冰冻灾害对湖南、贵州、江西、浙江等省份电力系统造成了重创，输电线路分布广泛，多处于微地形微气象区域，倒塔断线事故频发，直接影响到了用户的可靠供电。研究输电线路融冰方案，是确保冰灾时期用户供电可靠性的关键。近年来加热除冰已逐渐成为电网的主流融冰方式。这种加热法处理方式，就是通过对输电线路的导线和地线施加大流量交流电或大流量直流电进行融冰的方式。但是加热除冰的方案适合对整条输电线路进行融冰，无法对线路局部区域进行针对性的融冰处理，有可能造成输电线路无冰、少冰部分区域干烧，从而损坏输电线路。同时在采用大交流电或大流量直流电的方式时，无法实现架空线路地线进行融冰。所以一种针对输电线路局部重冰区域的融冰方法成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种利用激光器进行除冰的系统及方法，解决了现有技术中对高压线缆除冰困难的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光除冰系统，包括：激光发射装置，用于发射激光；可移动承载装置，用于装载所述激光发射装置；线缆追踪装置，用于对线缆的位置进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给控制装置；检测装置，用于对覆盖在所述线缆上的冰雪厚度进行检测，并将检测得到的冰雪厚度值反馈给所述控制装置；控制装置，用于根据所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向；以及，用于根据所述冰雪厚度值，调整所述激光发射装置的激光发射功率。可选的，所述控制装置还可用于根据所述实时位置信息，控制所述可移动承载装置的移动方向和/或移动速度。可选的，所述控制装置还可用于根据所述冰雪厚度值，控制所述可移动承载装置的移动方向和/或移动速度。可选的，所述检测装置，可用于对覆盖在所述线缆上的冰雪厚度进行检测具体包括：控制装置根据所述线缆跟踪装置所反馈的所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向，所述激光发射装置发出第一功率强度的激光，对所述冰雪厚度进行检测。相应的，所述可移动承载装置可以包括工程车、无人车或无人机。可选的，所述系统还包括供电装置，用于对所述系统提供电力。所述供电装置包括储电设备、自主发电设备或取电设备，所述取电设备可从线缆或附近电源中取电并转换成激光发射装置可用的电源，取电方式可以是直插式取电、接触式取电或者以磁感应的方式从线缆中无线取电。可选的，所述线缆追踪装置具体包括：摄像装置，用于获取图像数据；图像识别装置，用于根据所获取的图像数据，识别出覆盖有冰雪的线缆；定位跟踪装置，用于根据所识别出的覆盖有冰雪的线缆，对所述线缆进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给所述控制装置。可选地，所述控制装置还用于对激光照射的时长进行控制，对激光照射点的移动速度进行控制。通过这种激光除冰装置，工作人员可以方便地对复杂地形上的高压线缆进行局部除冰操作，当可移动承载装置为无人机时，这种便捷性更为明显。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种激光除冰方法，包括：S1，对线缆的位置进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给控制装置；S2，对覆盖在所述线缆上的冰雪厚度进行检测，并将检测得到的冰雪厚度值反馈给所述控制装置；S3，根据所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向；以及，用于根据所述冰雪厚度值，调整所述激光发射装置的激光发射功率；S4，根据所调整的所述激光发射方向和所调整的所述激光发射功率，向所述线缆发射激光，对所述线缆进行除冰操作。可选的，步骤S1可具体包括：S11，获取图像数据；S12，根据所获取的图像数据，识别出覆盖有冰雪的线缆；S13，根据所识别出的覆盖有冰雪的线缆，对所述线缆进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给所述控制装置。可选的，所述激光发射装置设置于可移动承载装置上；所述方法还可包括：根据所述实时位置信息，控制所述可移动承载装置的移动方向和/或移动速度。可选的，所述激光发射装置设置于可移动承载装置上；所述方法还可包括：用于根据所述冰雪厚度值，控制所述可移动承载装置的移动方向和/或移动速度。可选的，步骤S2具体包括：根据所反馈的所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向，所述激光发射装置发出第一功率强度的激光，对所述冰雪厚度进行检测，并将检测得到的冰雪厚度值反馈给所述控制装置。相应的，所述可移动承载装置包括工程车、无人车或无人机。可选的，所述方法还包括：对激光照射的时长进行控制，对激光照射点的移动速度进行控制。通过这种激光除冰装置，工作人员可以方便地对复杂地形上的高压线缆进行局部除冰操作，当可移动承载装置为无人机时，这种便捷性更为明显。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的激光除冰系统的结构示意图；图2为本专利技术图1所示的线缆跟踪装置的优选结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的激光除冰方法的流程意图；图4为本专利技术图3所示实施例中步骤S1的优选流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。图1示出了一种激光除冰系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括以下装置/模块：激光发射装置，用于发射激光；可包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器、染料激光器、自由电子激光器或其组合，也可包括脉冲式大功率激光器；可发射不同功率等级的激光信号，当其发射低功率激光时，可用于跟踪、定位、冰雪厚度检测，当其发射高功率激光时，可用于对冰雪进行融雪除冰操作。可选地，当需要对冰雪厚度进行检测时，可采用第一激光发射功率的激光来进行检测操作；当冰雪厚度值低过第一阈值时，可采用第二激光发射功率来进行除冰操作；当冰雪厚度超过第一阈值低于第二阈值时，可采用第三激光发射功率来进行除冰操作；当冰雪厚度超过第二阈值时，可采用第四激光发射功率来进行除冰操作；冰雪厚度越厚，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光除冰系统，其特征在于，所述系统包括：激光发射装置，用于发射激光；可移动承载装置，用于装载所述激光发射装置；线缆追踪装置，用于对线缆的位置进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给控制装置；检测装置，用于对覆盖在所述线缆上的冰雪厚度进行检测，并将检测得到的冰雪厚度值反馈给所述控制装置；控制装置，用于根据所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向；以及，用于根据所述冰雪厚度值，调整所述激光发射装置的激光发射功率。

【技术特征摘要】
1.一种激光除冰系统，其特征在于，所述系统包括：激光发射装置，用于发射激光；可移动承载装置，用于装载所述激光发射装置；线缆追踪装置，用于对线缆的位置进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给控制装置；检测装置，用于对覆盖在所述线缆上的冰雪厚度进行检测，并将检测得到的冰雪厚度值反馈给所述控制装置；控制装置，用于根据所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向；以及，用于根据所述冰雪厚度值，调整所述激光发射装置的激光发射功率。2.根据权利要求1所述的激光除冰系统，其中，所述控制装置还用于根据所述实时位置信息，控制所述可移动承载装置的移动方向和/或移动速度。3.根据权利要求1所述的激光除冰系统，其中，所述控制装置还用于根据所述冰雪厚度值，控制所述可移动承载装置的移动方向和/或移动速度。4.根据权利要求1所述的激光除冰系统，其中，所述检测装置，用于对覆盖在所述线缆上的冰雪厚度进行检测具体包括：控制装置根据所述线缆跟踪装置所反馈的所述实时位置信息，调整所述激光发射装置的激光发射方向，所述激光发射装置发出第一功率强度的激光，对所述冰雪厚度进行检测。5.根据权利要求1所述的激光除冰系统，其中，所述可移动承载装置包括工程车、无人车或无人机。6.根据权利要求1所述的激光除冰系统，其中，所述系统还包括供电装置，用于对所述系统提供电力。7.根据权利要求1所述的激光除冰系统，其中，所述线缆追踪装置具体包括：摄像装置，用于获取图像数据；图像识别装置，用于根据所获取的图像数据，识别出覆盖有冰雪的线缆；定位跟踪装置，用于根据所识别出的覆盖有冰雪的线缆，对所述线缆进行捕获、瞄准和跟踪，并将所述线缆的实时位置信息反馈给所述控制装置。8.根据权利要求6所述的激光除冰系统，其中，所述供电装置包括储电设备、自主发电设备或取电设备，所述取电设备可从线缆或附近电源中取电并转换成激光发射装置可用的电源。9.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李路明，张治国，冯宇辰，颜哲昊，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网江西省电力有限公司信息通信分公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11