[发明专利]基于视觉的激光除冰装置手动除冰方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉的激光除冰装置手动除冰方法，视觉传感器模块采集并显示当前图像信息；进行图像放大；控制系统进行图像识别和解算，转化为角度坐标发送指令给转台；根据输入装置的信息，进入切割模式；控制系统根据接收到的切割方向、切割速度指令以及当前像素信息，解算得到角度信息，计算出每一时刻对应的转台指令。激光部件发送激光，控制系统发送相对应的角度指令给转台，控制转台带动激光部件转动，完成切割任务。本发明通过视觉传感器模块采集并显示目标位置，在自动跟踪的基础上，通过用户端控制激光除冰装置，提高了控制精度与切割效率。

技术领域

本发明涉及电力系统高压输电线除冰领域，具体涉及一种基于视觉的激光除冰装置手动除冰方法。

背景技术

在冬季严寒雨雪天气，输电线路、塔架容易覆冰覆雪，严重时可引起线缆断裂、塔架倒塌等，导致周围人畜伤亡、输电线路损坏，损失极大。架空输电线路具有点多面广、跨度大、线路长的特点，输电线路的除冰十分困难。

现有的清除高压输电线路覆冰覆雪的手段主要有机械除冰、热力熔冰、自然除冰(也称被动除冰)、混合方式四类。机械除冰是一种接触式除冰操作，安全性能差，需要线路断电进行除冰，且易受地形限制等。自然脱冰无需附加能量，但适用性与可控性较差。热力熔冰以加热措施使覆冰熔化或脱落，使用最为广泛。激光除冰技术作为一种热力熔冰方式，通过激光加热使高压电缆的温度高于零度无法凝结成冰，或者直接熔冰，具有功率强、非接触操作、可移动等优点。但是当前的激光除冰技术装置需要全程人为操作控制，通过人来观察覆冰情况控制除冰操作，反馈实时性差，工作效率低，除冰效果差，并且还存在一定危险性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉的激光除冰装置手动除冰方法，通过人工选择切割路径和速度，完成清除架空输电线路上除冰的任务，具有灵活度高、机动性强、控制精度高、切割效率高的特点。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于视觉的激光除冰装置手动除冰方法，该方法基于激光除冰装置实现，所述激光除冰装置包括转台、激光部件、底座、电源系统、输入装置、显示屏、控制系统和视觉传感器模块；所述转台包括方位部件和俯仰部件，所述方位部件安装在所述底座上方，所述俯仰部件安装在方位部件上方，所述激光部件和视觉传感器模块安装在俯仰部件的联接部件上；

所述控制系统包括工控机和控制驱动部件，所述工控机与视觉传感器模块连接，用于控制视觉传感器模块调整参数，并对视觉传感器模块采集的图像进行识别，将识别结果传输给控制驱动部件；所述控制驱动部件和方位部件、俯仰部件相连，用于控制转台进行方位和俯仰两自由度的转动，进而带动激光部件和视觉传感器模块转动；

所述视觉传感器模块包括可见光摄像机，所述可见光摄像机与工控机连接，用于根据工控机的指令调整视觉传感器参数，捕获线缆与覆冰图像，并将捕获的图像传输给工控机；

所述全天时激光手动除冰方法包括以下步骤：

步骤1，可见光摄像机采集当前图像信息，传送给控制系统，并在显示器上显示；

步骤2，当图像中存在覆冰时，将采集的图像进行放大；

步骤3，控制系统接收到操作指令，对采集到的图像中框定区域进行图像识别，得到图像坐标，即覆冰与线缆的接触位置；

步骤4，控制系统将覆冰接触位置的图像坐标进行解算，得到角度坐标，再根据坐标系的转换关系得到转台坐标，发送指令给转台，使其转动，跟踪覆冰接触点；

步骤5，根据输入装置的信息，进入切割模式；

步骤6，控制系统根据接收的切割方向、切割速度指令，计算出相应的转台指令；

步骤7，激光部件发送激光，控制系统将步骤6中计算得到的转台指令发送给转台，控制转台带动激光部件转动；