CN105977866A - 远距离激光清障系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远距离激光清障系统，属于光电技术领域，应用于架空输电线路维护、远距离爆破、有毒化学环境的清障等领域。所述远距离激光清障系统包括支架，其中：所述支架的上方设置有红外激光器，所述支架与所述红外激光器之间设置有用于调节所述红外激光器水平方位和俯仰角度的云台；所述红外激光器的前端设置有可调节聚光镜，所述可调节聚光镜内部设置有对红外激光束进行发散和聚焦处理的透镜组；所述红外激光器的尾端上方设置有观察杂物处理情况的光学瞄准镜，所述光学瞄准镜的前端上方设置有可见光指示器；所述红外激光器通过电源线与电源箱连接。与现有技术相比，本发明具有减轻劳动强度、降低成本，提高工作效率和安全性的优点。

Description

远距离激光清障系统

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别是指一种远距离激光清障系统。

背景技术

电力行业是我国一项基础性公用事业，对国民经济的发展与社会的稳定有着不可忽视的影响，其运行情况不但会影响到供电效率，还关系到广大使用者的生命安全。随着电力行业的快速发展，一些电力设施由于长期暴露在野外非常容易受到外界环境的干扰，出现不同程度的损坏。其中输电线路是电力系统的重要组成部分，由于受到自然环境和人为因素的影响，在输电线路上经常存在着一些杂物(如风筝、塑料袋，铝箔、铁丝等金属物体)，导致线路出现瞬时的跳闸，甚至瘫痪，因此需要定期对输电线路进行监测与维护以减少线路故障，降低经济损失。当前清理输电线路上杂物的方法主要有两种:人工清除和巡线机器人清理。

传统的人工清除法是维护工人通过云台或爬杆的方式到达杂物所在区域，手动清除杂物；或者人工手持带钩子的长杆，从地面完成清理，这种方式适合较低的线路，而且危险性高，不能带电作业，效率低。现有的巡线机器人清理法是依靠巡线机器人的专用夹持器或操作器，将杂物夹持住并切割，然后将其拉拽脱离线路，该方法虽然可以带电作业，危险性低，但是成本较高，并且前期准备工作较多，需要将巡线机器人送达指定区域的线路。因此，有必要提供一种既能够带电作业，又能够降低危险性、解决远距离聚焦问题、提高工作效率的清理输电线路杂物的新方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既能够带电作业、降低危险性，又能够解决远距离聚焦问题、提高工作效率的远距离激光清障系统。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种远距离激光清障系统，包括支架，其中：

所述支架的上方设置有用于发射红外激光束的红外激光器，所述支架与所述红外激光器之间设置有用于调节所述红外激光器水平方位和俯仰角度的云台；

所述红外激光器的前端设置有用于汇聚红外激光束的可调节聚光镜，所述可调节聚光镜内部设置有对红外激光束进行发散和聚焦处理的透镜组，所述透镜组由至少2片透镜组成；

所述红外激光器的尾端上方设置有观察杂物处理情况的光学瞄准镜，所述光学瞄准镜的前端上方设置有用于在目标物上形成可见光斑的可见光指示器；

所述红外激光器通过电源线与电源箱连接。

进一步的，所述云台上设置有用于调节所述云台的把手，所述把手的一端设置有螺纹，所述把手的另一端设置有手柄，所述手柄上设置有用于防滑的凹坑。

进一步的，所述云台上设置有凸台，所述凸台内部设置有用于与所述把手上螺纹相配合的螺纹孔和防止所述云台和把手相对滑动的锯齿状结构，所述凸台上设置有用于固定所述把手的螺纹旋钮。

进一步的，所述激光清障系统设置有用于调节所述云台的遥控器，所述遥控器上设置有摇杆、按钮和用于投影所述光学瞄准镜中影像的显示屏。

进一步的，所述云台内设置有用于接收所述遥控器信号的控制板。

进一步的，所述云台与所述红外激光器之间设置有连接板，所述连接板中部设置有用于连接所述红外激光器的螺杆，所述云台上设置有用于固定所述连接板的锁紧旋钮。

进一步的，所述支架为三脚架。

本发明具有以下有益效果：

本发明的远距离激光清障系统，通过云台设置在支架上的红外激光器产生红外激光束，经过可调节聚光镜的汇聚，聚焦在杂物的某一点上，在光束的高温作用下，杂物被烧融、切断并脱离输电线路，可调节聚光镜内部设置有对红外激光束进行发散和聚焦处理的透镜组(由凹透镜、凸透镜组成)，通过调节透镜之间的距离，调节激光聚焦的距离，从而解决远距离聚焦的问题；红外激光器和可调节聚光镜安装在支架的云台上，可自由调节水平方位和俯仰角度，以便对准杂物的不同部位，可见光指示器能够发出一束可见激光，在目标物上形成光斑，通过光学瞄准镜(或者CCD彩色监视器系统)观察光斑在目标物上的位置，以便瞄准。该设备可实现远距离清障操作，不需要人工爬到线路上清理，能够提高工作效率和安全性。与现有技术相比，本发明具有减轻劳动强度、降低成本，提高工作效率和安全性的优点。

附图说明

图1为本发明的远距离激光清障系统的结构示意图；

图2为本发明的远距离激光清障系统的云台和把手的结构示意图；

图3为本发明的远距离激光清障系统的云台的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种远距离激光清障系统，如图1-3所示，包括支架1，其中：

支架1的上方设置有用于发射红外激光束的红外激光器4，支架1与红外激光器4之间设置有用于调节红外激光器4水平方位和俯仰角度的云台3；

红外激光器4的前端设置有用于汇聚红外激光束的可调节聚光镜5，可调节聚光镜5内部设置有对红外激光束进行发散和聚焦处理的透镜组，透镜组由至少2片透镜组成；

红外激光器4的尾端上方设置有观察杂物6处理情况的光学瞄准镜8，光学瞄准镜8的前端上方设置有用于在目标物上形成可见光斑的可见光指示器7；

红外激光器4通过电源线14与电源箱15连接。

本发明的远距离激光清障系统，通过云台设置在支架上的红外激光器产生红外激光束，经过可调节聚光镜的汇聚，聚焦在杂物的某一点上，在光束的高温作用下，杂物被烧融、切断并脱离输电线路，可调节聚光镜内部设置有对红外激光束进行发散和聚焦处理的透镜组(由凹透镜、凸透镜组成)，通过调节透镜之间的距离，调节激光聚焦的距离，从而解决远距离聚焦的问题；红外激光器和可调节聚光镜安装在支架的云台上，可自由调节水平方位和俯仰角度，以便对准杂物的不同部位，可见光指示器能够发出一束可见激光，在目标物上形成光斑，通过光学瞄准镜(或者CCD彩色监视器系统)观察光斑在目标物上的位置，以便瞄准。该设备可实现远距离清障操作，不需要人工爬到线路上清理，能够提高工作效率和安全性。与现有技术相比，本发明具有减轻劳动强度、降低成本，提高工作效率和安全性的优点。

为了能够自由调节红外激光器和可调节聚光镜的水平方位和俯仰角度，以便对准杂物的不同部位。云台3可以通过手动或自动两种方式调节。云台3上设置有用于手动调节云台3的把手9，把手9的两端分别设置有螺纹和手柄17，手柄17上设置有用于防滑的凹坑16。另外，云台3上设置有凸台18，凸台18内部设置有螺纹孔和锯齿状结构23，凸台18外部还设置有螺纹旋钮19。将把手上的螺纹旋进凸台内的螺纹孔中，通过凸台外部的螺纹旋钮固定把手，实现把手与云台的连接，凸台内部的锯齿状结构能够防止云台和把手相对滑动。

优选的，激光清障器设置有用于自动调节云台3的遥控器12，遥控器12上设置有摇杆10、按钮13和显示屏11。另外，云台3内设置有控制板。通过遥控器上的摇杆和按钮对云台上的控制板发送调节云台位置的无线信号，然后控制云台内部的步进电机、齿轮传动等做出相应的动作，从而实现调整红外激光器和可调节聚光镜的水平方位和俯仰角度。遥控器上的显示屏能够投影光学瞄准镜中影像，以便远程操作时精确瞄准目标物。

进一步的，云台3与红外激光器4之间设置有连接板20，连接板20中部设置有用于连接红外激光器的螺杆21，云台3上设置有用于固定连接板20的锁紧旋钮22。先通过螺杆将红外激光器与连接板连接，红外激光器通过螺杆与连接板连接好后，将连接板放置在云台上，施加一定的压力，连接板将带有压力弹簧的锁紧旋钮压致锁紧的状态，从而实现红外激光器与云台的连接。

作为本发明的一种改进，支架1优选采用三脚架，三脚架的稳定性好，能够保证激光清障器不易晃动。

本发明中，云台3内部设置有铰接轴2，这种设计可以更好的调节红外激光器的水平位置和俯仰角度。另外，把手9上的手柄17优选采用柔性材料。尼龙、橡胶等柔性材料可以提高使用的舒适度，并且这类材料具有良好的耐磨性和韧性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种远距离激光清障系统，其特征在于，包括支架，其中：

所述支架的上方设置有用于发射红外激光束的红外激光器，所述支架与所述红外激光器之间设置有用于调节所述红外激光器水平方位和俯仰角度的云台；

所述红外激光器的前端设置有用于汇聚红外激光束的可调节聚光镜，所述可调节聚光镜内部设置有对红外激光束进行发散和聚焦处理的透镜组，所述透镜组由至少2片透镜组成；

所述红外激光器的尾端上方设置有观察杂物处理情况的光学瞄准镜，所述光学瞄准镜的前端上方设置有用于在目标物上形成可见光斑的可见光指示器；

所述红外激光器通过电源线与电源箱连接。

2.根据权利要求1所述的远距离激光清障系统，其特征在于，所述云台上设置有用于调节所述云台的把手，所述把手的一端设置有螺纹，所述把手的另一端设置有手柄，所述手柄上设置有用于防滑的凹坑。

3.根据权利要求2所述的远距离激光清障系统，其特征在于，所述云台上设置有凸台，所述凸台内部设置有用于与所述把手上的螺纹相配合的螺纹孔和防止所述云台和把手相对滑动的锯齿状结构，所述凸台上设置有用于固定所述把手的螺纹旋钮。

4.根据权利要求1所述的远距离激光清障系统，其特征在于，所述激光清障系统设置有用于调节所述云台的遥控器，所述遥控器上设置有摇杆、按钮和用于投影所述光学瞄准镜中影像的显示屏。

5.根据权利要求4所述的远距离激光清障系统，其特征在于，所述云台内设置有用于接收所述遥控器信号的控制板。

6.根据权利要求1-5任一所述的远距离激光清障系统，其特征在于，所述云台与所述红外激光器之间设置有连接板，所述连接板中部设置有用于连接所述红外激光器的螺杆，所述云台上设置有用于固定所述连接板的锁紧旋钮。

7.根据权利要求6所述的远距离激光清障系统，其特征在于，所述支架为三脚架。