[发明专利]一种电网异物激光清理装置

说明书

本发明公开一种电网异物激光清理装置，包括激光出射单元、成像单元、显控单元和水平及俯仰角度调节机构，激光出射单元的出光光轴与成像单元的成像光轴平行；成像单元，用于采集待清理区域图像；显控单元，用于实时显示待清理区域图像，并响应于用户的操作，控制水平及俯仰角度调节机构带动激光出射单元和成像单元同步运动及控制激光出射单元出射激光束，以使得激光出射单元出射的激光束沿用户任意设定的路线往返运动。本发明可通过对电网异物的精确激光烧蚀切割，有效实现电网异物清理。

技术领域

本发明涉及激光技术领域。更具体地，涉及一种电网异物激光清理装置。

背景技术

高压电线上易附着缠绕风筝、塑料袋、尼龙绳等异物，异物在雷雨等天气下会引发高压线路短路，造成供电网络瘫痪，带来巨大的经济损失。为避免缠绕异物对高压电线造成不良影响，需及时清理高压电线上的异物，传统方法多为人工爬上杆塔进行清理、绝缘斗臂车升空摘取、无人机喷火清理等，上述方法均存在安全隐患。激光具有方向性好、能量密度高的特点，用来烧毁清理高压电线上的异物可避免人员安全问题，因此一些基于激光的电网异物清理装置被提出。

基于激光的电网异物清理装置将激光束汇聚到异物上，考虑到装置的便携性，所选用的激光器功率有限。为保证有限功率的激光器能有效烧蚀电网上的异物，异物上的光斑直径应保证在厘米量级以内，而有些异物的尺寸在几十甚至上百厘米，只烧毁异物几厘米并不能有效清理异物。目前电网异物激光清理装置的几种实现方式及其存在的问题为：1)大多异物清理系统的设计是通过调整发射系统的出射方向实现大尺寸异物的清理，为避免激光对高压电缆的影响清理异物时需要沿着电缆边缘切割。由于电缆有一定的弧度，不同角度下所需要的切割线路灵活多变，清理时多为人为参与的手动调节，这使得发射系统激光出射方向的变化不连贯，到达远方异物上不同位置激光积累的能量不同，难以实现连续有效切割。另外，由于大风等因素的存在，更加加大了能量积累的不均衡。2)快反镜精密跟踪成本高、体积重量大、起火对跟踪效应有影响，图像处理算法对不同目标和场景的适应性差。

此外，电网激光异物清理系统工作距离通常在一百至两百米，在清理布条、风筝线等尺寸较小物体时很难准确的瞄准。

因此，需要提供一种可有效实现电网异物清理的电网异物激光清理装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效实现电网异物清理的电网异物激光清理装置。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种电网异物激光清理装置，包括激光出射单元、成像单元、显控单元和水平及俯仰角度调节机构，所述激光出射单元的出光光轴与所述成像单元的成像光轴平行；

所述成像单元，用于采集待清理区域图像；

所述显控单元，用于实时显示待清理区域图像，并响应于用户的操作，控制所述水平及俯仰角度调节机构带动所述激光出射单元和所述成像单元同步运动及控制所述激光出射单元出射激光束，以使得所述激光出射单元出射的激光束沿用户设定的路线往返运动。

优选地，激光出射单元包括激光器及位于所述激光器出射光路上的准直整形器件。

优选地，所述水平及俯仰角度调节机构为二维转台。

优选地，所述显控单元，用于响应于用户在显示的待清理区域图像上选择的起点位置和终点位置，控制所述水平及俯仰角度调节机构带动所述激光出射单元和所述成像单元同步运动，以使得所述激光出射单元出射的激光束沿用户在显示的待清理区域图像上选择的起点位置和终点位置之间的直线对应在待清理区域中的直线往返运动。