[发明专利]激光清除异物装置的跟踪控制方法

说明书

本发明公开了一种激光清除异物装置的跟踪控制方法。该方法主要包含寻找异物目标时的控制方法和自动跟踪目标时的控制方法，通过相机将目标位置显示给操作人员，在调转和跟踪过程中，采用粗精结合的控制方法，提高了转台的效率和跟踪的实时性。

技术领域

本发明涉及高压线缆清除异物装置领域，具体地说是一种激光清除异物装置的跟踪控制方法。

背景技术

架空输电线沿线环境复杂，风筝和风筝线、农用塑料布、广告布、遮阳网等漂浮性异物经常缠挂在输电线路上，导致线路跳闸停电或线路损毁，给电力系统和社会造成了极大的经济损失。

目前，对于输电线路进行异物清除的主要方法有两种，一种是工作人员上塔清除，具有需攀爬杆塔、走线、高电压高空作业、难度高、风险大、耗时长、需停电作业等缺点，耗费了大量人力物力。另外一种使用较多的方法是无人机搭载喷火装置或者利用其他机械式遥控装置除异物，该方法对设备的可操纵性要求较高，其中一些方法也会对电缆造成损害，没有能够大面积推广使用。

由于线路跨地广，异物相对很小，在寻找异物的过程中，搜索面积大，而在清除过程中线缆本身晃动较小，需要精细地进行小范围的操作。普通单一的操作方式，往往效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光清除异物装置的跟踪控制方法，使得清除高压线异物的过程具有实时性高、精度高的特点，从而能够完成清除架空输电线路上异物的任务。

实现本发明目的的技术解决方案为：本发明一种激光清除异物装置的跟踪控制方法，主要体现在寻找异物目标时以及自动跟踪目标时。

其中，寻找异物目标时的控制方法具体步骤如下：

步骤一：根据异物实际位置，调整显示屏界面中的滑动条改变电机调转速度，实行调转角度大于0.5度、误差范围为±0.5度的快速调转控制，使异物出现在视觉传感器画面中；

步骤二：调整滑动条减小电机调转速度，使异物尽量靠近视觉传感器视野中心；

步骤三：放大视觉传感器倍数，使含有异物特征的视野中心区域显示出来，同时通过画面中的十字光标显示激光点的位置；

步骤四：调整滑动条减小转台方位部件和俯仰部件的调转速度，使异物靠近十字光标；

自动跟踪目标时的控制方法具体步骤如下：

步骤一：在显示屏的图像显示框内选择目标区域；

步骤二：控制系统根据点选的区域进行目标识别和坐标解算，得出异物缠绕点位置，进而确定异物的确切位置；

步骤三：初次点选时，系统根据异物的位置，选择大角度快速的调转，并选择能够快速响应和稳定的转台参数，对转台进行调转控制，使异物快速的进入可以激光有效的区域；

步骤四：当异物进入有效区域后，控制系统选择能够使转台响应时间小于5ms并且动态性能更良好的转台参数，对转台进行控制，使转台能够稳定跟踪上晃动的异物，使异物始终处于切割有效区域，为激光切割做好准备。

使用前述控制方法的激光清除异物装置，包括转台、激光部件、输入输出装置、控制系统、视觉传感器；其中，转台包括方位部件和俯仰部件，方位部件安装在底座上方，俯仰部件安装在方位部件上方，激光部件包括激光发射头，激光发射头和视觉传感器安装在俯仰部件上；

控制系统与视觉传感器连接，调整视觉传感器焦距和广角参数，视觉传感器用于捕获异物点，将图像传给控制系统进行图像识别；控制系统分别与方位部件、俯仰部件相连，控制系统对图像识别的结果进行处理，驱动方位部件、俯仰部件进行方位和俯仰两自由度的转动，从而带动激光部件和视觉传感器转动；输入输出装置与控制系统连接，用于显示控制系统的控制界面和输入操作信息。