[发明专利]一种输电线路上异物的激光远程清除装置及方法

权利要求书

1.一种输电线路上异物的激光远程清除装置，其特征在于：包括激光器（1）、数控底座（2）、光束准直器（3）、可见指示光单元（4）、扫描振镜（6）、测距仪（7）、电子望远瞄准具（8）、控制器（9）和发射筒（12），所述激光器（1）、光束准直器（3）、可见指示光装置（4）、扫描振镜（6）从下到上依次安装在发射筒（12）内，所述发射筒（12）通过旋转轴（13）安装在数控底座（2）的侧面，所述发射筒（12）以旋转轴（13）为轴旋转，所述激光器（1）的出光口朝上，且上方设有光束准直器（3），所述可见指示光单元（4）位于光束准直器（3）的正上方，所述扫描振镜（6）设置在发射筒（12）上部的出光口处，所述测距仪（7）安装固定在发射筒（12）的顶部，所述电子望远瞄准具（8）安装固定在测距仪（7）的上方，所述控制器（9）通过电缆分别连接到电子望远瞄准具（8）、测距仪（7）、扫描振镜（6）、激光器（1）、数控底座（2）的控制信号输入端。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路上异物的激光远程清除装置，其特征在于：还包括电源（10）和冷却单元（11），所述电源（10）用于给冷却单元（11）、数控底座（2）和激光器（1）提供工作电源；所述电源（10）包括发电机和稳压器，所述发电机为汽油发电机或柴油发电机；所述冷却单元（11）用于发射筒（12）内的激光器（1）进行冷却。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路上异物的激光远程清除装置，其特征在于：所述激光器（1）采用红外波段的中高功率二氧化碳激光器或者固定激光器，用于产生灼烧损毁输电线路的异物所需的激光，所述激光器（1）的激光光源的光功率可调节。

4.根据权利要求1所述的一种输电线路上异物的激光远程清除装置，其特征在于：所述光束准直器（3）采用至少两块镜片组成望远准直光学单元，用于将激光器（1）产生的激光光束准直。

5.根据权利要求1或4所述的一种输电线路上异物的激光远程清除装置，其特征在于：所述可见光单元（4）包括可见光源（401）和光楔（402），所述光楔（402）的两面镀膜，一面为红外激光高透膜，另一面为可见光高反膜，所述光楔（402）的镀红外激光高透膜的一面放置在光束准直器（3）输出的激光光束的光轴上，所述可见光源（401）固定在发射筒（12）的一侧，所述可见光源（401）发出准直的可见光束，发射到光楔（402）的镀可见光高反膜的一面，可见光束被光楔（402）反射后与激光器（1）产生的激光光束同轴同向。

6.根据权利要求1所述的一种输电线路上异物的激光远程清除装置，其特征在于：所述扫描振镜（6）用于将同轴同向的激光光束、可见光束，扫描振镜（6）在发射筒（12）所指方向正负20°范围内改变方向，跟踪瞄准处于摇摆运动状态的异物目标。

7.根据权利要求1所述的一种输电线路上异物的激光远程清除装置，其特征在于：所述电子望远瞄准具（8）用于观察和瞄准远处的异物目标，其的望远方向与发射筒（12）侧面的出光口方向平行。

8.基于权利要求1所述的一种输电线路上异物的激光远程清除装置的清除方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（A），通过人眼观察异物目标所在方向和位置；

步骤（B），打开控制器（9），控制器对激光器（1）、数控底座（2）、光束准直器（3）、可见指示光单元（4）、扫描振镜（6）、测距仪（7）、电子望远瞄准具（8）进行初始化；

步骤（C），通过控制器（9）控制数控底座（2）转动，带动发射筒（12）的出光口指向异物目标所在方向，并通过显示在控制器（9）上的来自电子望远瞄准具（8）的图像，寻找到异物目标；

步骤（D），在对准异物目标后，通过控制器（9）控制测距仪（7）对目标进行测距；

步骤（E），控制器（9）根据异物目标的距离、在图像中判断得到的异物目标的材料信息，计算需要的激光功率；

步骤（F），控制器（9）开启冷却单元（11）、激光器（1），冷却单元（11）用于给工作的激光器（1）进行冷却；

步骤（G），控制器（9）控制激光器（1）、可见指示光装单元（4）的可见光源（401），根据计算需要的激光功率的出光，使发射筒（12）的出光口出现一条光束；

步骤（H），控制器（9）通过图像识别获取异物目标的运动轨迹，并控制扫描振镜（6）改变光束的方向，自动跟踪射击异物目标；

步骤（I），光束照射到远处输电线路上的异物目标，灼烧异物目标，若异物目标大，扫描振镜（6）控制异物目标上的光斑按设定的方向和速度移动并保持在异物目标上，使异物目标被远程切割损毁坠落；

步骤（J），异物目标清除结束，控制器（9）发出命令，控制激光器（1）、可见指示光装单元（4）的可见光源（401）停止出光，激光器（1）、可见光源（401）、冷却单元（11）依次关闭，关闭电源（10）。