一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，激光发射单元通过电动云台连接在箱体上，箱体内设有用于冷却激光发射单元的冷却单元和电源；激光发射单元包括二氧化碳激光器、光束准直器和可见光指示单元；瞄准单元包括调焦摄像机和无线网桥模块，调焦摄像机与二氧化碳激光器出射的激光同向；无线网桥模块将调焦摄像机采集到的激光发射单元瞄准位置的图像传输至控制器，控制器与电动云台通过无线网络相连，控制器通过显示屏显示激光发射单元瞄准位置的图像，根据指令控制电动云台承载激光发射单元转动。本实用新型专利技术清除异物准确率高，不需要高空作业、操作方便、可带电作业、安全风险低、人力物力消耗小、耗时短。

A laser cleaning device for foreign objects in transmission line based on CO2 laser

The utility model discloses a foreign laser cleaning device for power transmission line based on CO2 laser, laser emission unit connected to the cabinet by electric PTZ, the box body is provided with a cooling unit for cooling and power of laser emission unit; laser emission unit includes two carbon dioxide laser, beam collimator and visible light target unit comprises a focusing indication unit; the camera and wireless bridge module, camera and carbon dioxide laser emitted by the laser in same direction; the wireless bridge module will focus laser camera to capture the emission unit aiming position image transmission to the controller, the controller and the electric platform connected by wireless network controller through the display unit aimed at the position of the laser emission image, according to the instructions to control the electric pan the bearing unit rotates the laser emission. The utility model has the advantages of high accuracy of eliminating foreign objects, no need for aerial work, convenient operation, live operation, low safety risk, small manpower and material consumption, and short time consuming.

【技术实现步骤摘要】
一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置
本技术涉及输变电线路的激光清洁，尤其是一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置。
技术介绍
输电线路分布点多面广，地形复杂，环境恶劣，在运行维护过程中经常发现风筝、广告条幅、遮阳网等异物缠绕导、地线，严重的会引发相间短路，造成停电事故，同时垂落的异物和烧断损毁的导线还有可能造成人畜伤亡，极大威胁到供电安全。因此，及时清理输电线路上的异物对于供电安全十分重要。传统的清除工具和方法普遍存在作业程序复杂、作业安全风险高、需高空作业、近距离接触高压电、人力物力消耗大、甚至需要停电作业等问题，难度大，风险高，耗时长。
技术实现思路
技术目的：针对上述现有技术存在的缺陷，本技术旨在提供一种不需要高空作业、清除效率高、操作方便、可带电作业、安全风险低、人力物力消耗小、耗时短的基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置。技术方案：一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，包括激光发射单元、瞄准单元、电动云台、箱体和控制器，所述激光发射单元通过电动云台连接在箱体上，箱体内设有用于冷却激光发射单元的冷却单元和电源；激光发射单元包括依次同轴固定的二氧化碳激光器、光束准直器和可见光指示单元；瞄准单元包括调焦摄像机和无线网桥模块，调焦摄像机与二氧化碳激光器出射的激光同向；无线网桥模块将调焦摄像机采集到的激光发射单元瞄准位置的图像传输至控制器，控制器与电动云台通过无线网络相连，控制器包括显示屏，显示屏显示激光发射单元瞄准位置的图像，控制器根据操作人员的指令控制电动云台承载激光发射单元转动。进一步的，所述可见光指示单元包括绿色半导体激光器和合束器，所述合束器安装在二氧化碳激光器和绿色半导体激光器的光路上，所述绿色半导体激光器出射的绿色激光与二氧化碳激光器出射的激光经合束器合束后同轴同向。进一步的，绿色半导体激光器和合束器之间设有准直器。进一步的，所述绿色半导体激光器的激光功率为30-100mW，所述合束器为两面镀膜的光楔，其中面向二氧化碳激光器的一面镀有红外激光高透膜，面向绿色半导体激光器的一面镀有绿色半导体激光高反膜。进一步的，所述电动云台为最小分辨精度小于0.05度的精密电动云台。进一步的，所述光束准直器为四镜片组合的扩束准直聚焦镜。进一步的，所述电源的总开关、二氧化碳激光器的出光开关以及冷却单元的开关均集成在箱体表面，箱体表面还设有用于切断二氧化碳激光器电源和绿色半导体激光器电源的急停开关。进一步的，所述冷却单元采用水冷装置进行冷却。进一步的，所述激光发射单元固定在电动云台的上方，激光发射单元与电动云台之间通过通信和供电电缆连接。进一步的，所述电源包括电池组和逆变器，所述逆变器将直流电逆变为二氧化碳激光器所需的交流电。有益效果：本技术公开了一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，以二氧化碳激光器为激光光源，成本较低，且清除异物种类多，覆盖范围广。无须其他辅助设备，可以对所有等级的架空输电线路异物进行远程快速清除，并且能够通过无线网络实时传输显示瞄准待清洁异物目标的图像，并能够根据图像控制高精度云台承载激光发射单元转动瞄准，清除异物准确率更高，不需要高空作业、清除效率高、操作方便、可带电作业、安全风险低、人力物力消耗小、耗时短，具有良好的应用前景。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式下面通过一个最佳实施例并结合附图对本技术方案进行详细说明。如图1所示，一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，包括激光发射单元3、瞄准单元4、电动云台5、箱体和控制器6，激光发射单元3通过电动云台5连接在箱体上，激光发射单元3在使用时固定在精密电动云台5的上方，激光发射单元3与精密电动云台5之间由通信、供电电缆连接；电动云台5为最小分辨精度小于0.05度的精密电动云台5，能够保证异物清除系统对异物放入线形切割过程更加精确，精密电动云台5可在水平和垂直方向上以多种速率转动，带动发射装置运动，改变其指向；精密电动云台5由外部供电，同时也提供电源1输出口，可通过电缆给发射装置供电；精密电动云台5通过螺栓固定在由电源1和冷却单元2组成的集成箱体的正上方；箱体内设有用于冷却激光发射单元3的冷却单元2和电源1，本实施例中电源1为电池组和逆变器组合，由电池提供直流电，由逆变器将直流电逆变为二氧化碳激光器301所需的交流电；冷却单元2采用水冷装置进行冷却，由进水管道和出水管道循环冷却水，激光发射单元3通过电源1线与电源1连接，通过进水管和出水管连接到冷却单元2；激光发射单元3包括依次同轴固定的二氧化碳激光器301、光束准直器302和可见光指示单元303；二氧化碳激光器301可发射特定波段的红外激光，光束准直器302为四镜片组合的扩束准直聚焦镜，可以进行不同放大倍率，不同聚焦的精确调节；可见光指示单元303包括绿色半导体激光器、准直器和合束器，绿色半导体激光器的激光功率为30-100mW，激光波长为532nm，该波长和功率范围的绿色激光亮度高，肉眼易观察，在白天不易受太阳光干扰，并且能耗小；绿色半导体光束在射到合束镜前先进行准直，保证输出到远处的光束发散比较小。准直器设置在绿色半导体激光器和合束器之间，合束器安装在二氧化碳激光器301和绿色半导体激光器的光路上，合束器为两面镀膜的光楔，其中面向二氧化碳激光器301的一面镀有红外激光高透膜，面向绿色半导体激光器的一面镀有绿色半导体激光高反膜。绿色半导体激光器出射的绿色激光与二氧化碳激光器301出射的激光经合束器合束后同轴同向。瞄准单元4包括调焦摄像机和无线网桥模块，调焦摄像机与二氧化碳激光器301出射的激光同向，激光发射单元3与瞄准单元4平行固定，瞄准单元4固定在发射部上方或侧方；无线网桥模块将调焦摄像机采集到的激光发射单元3瞄准位置的图像传输至控制器6，控制器6与电动云台5通过无线网络相连，控制器6包括显示屏，显示屏显示激光发射单元3瞄准位置的图像，并能够根据需要进行放大、缩小图像，辅助进行瞄准，控制器6根据操作人员的指令控制电动云台5承载激光发射单元3转动。电源1的总开关、二氧化碳激光器301的出光开关以及冷却单元2的开关均集成在箱体表面，箱体表面还设有用于切断二氧化碳激光器301电源1和绿色半导体激光器电源1的急停开关，供工作人员在发现紧急情况时按下，及时切断二氧化碳激光器301和指示光的电源1，避免误伤事故。本技术的具体使用方法如下：步骤A，将由激光发射单元3和瞄准单元4组成的组合体固定在精密电动云台5的上方；步骤B，将二氧化碳激光器301的电源1线与电源1相连接，将二氧化碳激光器301的进水管和出水管分别与冷却单元2的出水管和进水管连接，将精密电动云台55的电源1线与电源1相连，完成整套装置部署；步骤C，开启电源1，水冷单元、可见光指示单元303和无线网桥模块开始工作，通过控制器6调节方向按钮控制精密电动云台5转向，对准异物目标，当控制器6屏幕上出现目标图像，控制调焦摄像机进行调焦，放大目标图像到一定程度，继续微调精密电动云台5以瞄准目标，当控制器6屏幕上的可见光光标对准图像中的异物目标时，表明激光发射单元3已对准目标；步骤D，在对准异物目标后，开启电源11上的激光发射按钮，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，其特征在于，包括激光发射单元(3)、瞄准单元(4)、电动云台(5)、箱体和控制器(6)，所述激光发射单元(3)通过电动云台(5)连接在箱体上，箱体内设有用于冷却激光发射单元(3)的冷却单元(2)和电源(1)；激光发射单元(3)包括依次同轴固定的二氧化碳激光器(301)、光束准直器(302)和可见光指示单元(303)；瞄准单元(4)包括调焦摄像机和无线网桥模块，调焦摄像机与二氧化碳激光器(301)出射的激光同向；无线网桥模块将调焦摄像机采集到的激光发射单元(3)瞄准位置的图像传输至控制器(6)，控制器(6)与电动云台(5)通过无线网络相连，控制器(6)包括显示屏，显示屏显示激光发射单元(3)瞄准位置的图像，控制器(6)根据操作人员的指令控制电动云台(5)承载激光发射单元(3)转动。

【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，其特征在于，包括激光发射单元(3)、瞄准单元(4)、电动云台(5)、箱体和控制器(6)，所述激光发射单元(3)通过电动云台(5)连接在箱体上，箱体内设有用于冷却激光发射单元(3)的冷却单元(2)和电源(1)；激光发射单元(3)包括依次同轴固定的二氧化碳激光器(301)、光束准直器(302)和可见光指示单元(303)；瞄准单元(4)包括调焦摄像机和无线网桥模块，调焦摄像机与二氧化碳激光器(301)出射的激光同向；无线网桥模块将调焦摄像机采集到的激光发射单元(3)瞄准位置的图像传输至控制器(6)，控制器(6)与电动云台(5)通过无线网络相连，控制器(6)包括显示屏，显示屏显示激光发射单元(3)瞄准位置的图像，控制器(6)根据操作人员的指令控制电动云台(5)承载激光发射单元(3)转动。2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，其特征在于，所述可见光指示单元(303)包括绿色半导体激光器和合束器，所述合束器安装在二氧化碳激光器(301)和绿色半导体激光器的光路上，所述绿色半导体激光器出射的绿色激光与二氧化碳激光器(301)出射的激光经合束器合束后同轴同向。3.根据权利要求2所述的一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，其特征在于，绿色半导体激光器和合束器之间设有准直器。4.根据权利要求2所述的一种基于二氧化碳激光器的输电线路异物激光清除装置，其特征在于，所述绿...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁伟，陈杰，周志成，刘洋，许海清，曹京荥，谭笑，周治国，周建华，朱孟周，高嵩，
申请(专利权)人：江苏省电力试验研究院有限公司，国家电网公司，国网江苏省电力公司电力科学研究院，北京北创芯通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32