【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输电塔防护，尤其涉及一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法及系统。
技术介绍
1、近年来，在巡检过程中相继发现有部分线路的输电角钢塔的塔腿发生腐蚀损伤现象。经现场检测，部分塔腿腐蚀非常严重，为此进行输电塔塔腿腐蚀损伤综合治理可以保证输电的持续性和安全性。进行输电塔塔腿腐蚀损伤综合治理时，除锈、检测和喷涂为主要的工艺过程，且通过除锈和喷涂一体化作业可以保证输电塔塔腿腐蚀损伤综合治理效率。
2、利用激光除锈方法，可以实现对塔腿处除锈部位的准确定位，除锈清洁度高，且除锈过程不与塔腿接触，不会造成塔腿的物理损坏；但是，除锈时，除了需要彻底清除塔腿避免秀层及氧化皮外，除锈后的塔腿角钢表面要符合粗糙度条件，才能保障喷涂时涂装漆膜在塔腿角钢表面的结合力；而当前进行激光除锈控制时，没有考虑粗糙度对涂装漆膜在塔腿角钢表面结合力的影响，导致对塔腿角钢表面的喷涂效果较差，制约除锈和喷涂一体化作业流程和设备的发展推广。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法及系统，本专利技术在实现激光除锈参数的准确控制基础上，考虑了粗糙度对涂装漆膜在塔腿角钢表面结合力的影响，可以解决塔腿角钢表面喷涂效果较差的问题，有利于除锈和喷涂一体化作业流程和设备在塔腿维护中的应用和推广。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，包括：
4、获取塔腿
5、根据所述锈层厚度和塔腿角钢表面的粗糙度，确定激光扫描的单线扫描沟槽深；其中，粗糙度等于，初始设定的粗糙度，加上第一调整因素与其对应调整参数的乘积，再加上第二调整因素与其对应调整参数的乘积；所述第一调整因素为除锈结束到喷涂开始时的时间间隔；所述第二调整因素为喷头单位时间内的喷涂面积值和喷头距塔腿角钢表面的作用距离乘积，再比上喷头单位时间内涂料的喷出量；
6、根据单线扫描沟槽深，确定能量密度；根据能量密度和预设的光斑直径，以及预设的沟槽轮廓高斯分布几何模型，确定沟槽轮廓高斯分布几何模型的模型参数；
7、根据模型参数，确定激光扫描搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量；
8、根据搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量进行激光扫描控制，进行塔腿角钢表面除锈。
9、进一步的，所述粗糙度为：
10、；
11、其中，为初始设定的粗糙度；为除锈结束到喷涂开始时的时间间隔；为喷涂设备中喷头单位时间内的喷涂面积值；为喷涂设备中喷头距塔腿角钢表面的作用距离；为喷涂设备中喷头单位时间内涂料的喷出量；和为调整参数，其中，当时，为正值，当时，为负值，当时，为正值，为第一预设时间值和为第二预设时间值。
12、进一步的，单线扫描沟槽深为锈层厚度和粗糙度之和；设定邻近两个光斑材料去除量相等，则垂直深度是锈层厚度二分之一的点为搭接点。
13、进一步的，能量密度为峰值功率、脉冲宽度与脉冲频率三者乘积，与光斑直径、扫描速度单线扫描沟槽深三者乘积的比值。
14、进一步的，所述沟槽轮廓高斯分布几何模型为：
15、；
16、其中，为高速分布轮廓内某个点至光斑中心的距离；某个点的深度数值；为能量密度；代表自然指数函数；、和为模型参数。
17、进一步的，确定沟槽轮廓高斯分布几何模型的模型参数的公式为：
18、；
19、；
20、；
21、其中，为槽宽；为槽深；为横截面的面积。
22、进一步的，确定激光扫描搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量的公式为：
23、。
24、第二方面，本专利技术还提供了一种考虑粗糙度的激光除锈控制系统，包括：
25、数据采集模块，被配置为：获取塔腿角钢表面的锈层厚度；
26、单线扫描沟槽深确定模块，被配置为：根据所述锈层厚度和塔腿角钢表面的粗糙度，确定激光扫描的单线扫描沟槽深；其中，粗糙度等于，初始设定的粗糙度，加上第一调整因素与其对应调整参数的乘积，再加上第二调整因素与其对应调整参数的乘积；所述第一调整因素为除锈结束到喷涂开始时的时间间隔；所述第二调整因素为喷头单位时间内的喷涂面积值和喷头距塔腿角钢表面的作用距离乘积，再比上喷头单位时间内涂料的喷出量；
27、模型参数确定模块，被配置为：根据单线扫描沟槽深，确定能量密度；根据能量密度和预设的光斑直径，以及预设的沟槽轮廓高斯分布几何模型，确定沟槽轮廓高斯分布几何模型的模型参数；
28、控制参数确定模块，被配置为：根据模型参数，确定激光扫描搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量；
29、控制模块，被配置为：根据搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量进行激光扫描控制，进行塔腿角钢表面除锈。
30、第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的考虑粗糙度的激光除锈控制方法的步骤。
31、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现了第一方面所述的考虑粗糙度的激光除锈控制方法的步骤。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
33、1、本专利技术中，首先，根据所述锈层厚度和塔腿角钢表面的粗糙度，确定激光扫描的单线扫描沟槽深；然后，根据单线扫描沟槽深，确定能量密度；根据能量密度和预设的光斑直径，以及预设的沟槽轮廓高斯分布几何模型，确定沟槽轮廓高斯分布几何模型的模型参数；最后，根据模型参数，确定激光扫描搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量；根据搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量进行激光扫描控制，进行塔腿角钢表面除锈；实现了激光除锈参数的准确控制，在此基础上，确定粗糙度时，粗糙度等于，初始设定的粗糙度，加上第一调整因素与其对应调整参数的乘积，再加上第二调整因素与其对应调整参数的乘积；所述第一调整因素为除锈结束到喷涂开始时的时间间隔；所述第二调整因素为喷头单位时间内的喷涂面积值和喷头距塔腿角钢表面的作用距离乘积，再比上喷头单位时间内涂料的喷出量；考虑了粗糙度对涂装漆膜在塔腿角钢表面结合力的影响，可以解决塔腿角钢表面喷涂效果较差的问题，有利于除锈和喷涂一体化作业流程和设备在塔腿维护中的应用和推广。
34、2、本专利技术中，当时，为正值，因为除锈时间短，塔腿角钢表面还不稳定，进行喷涂时存在湿度等因素影响喷涂效果的问题，此时增加粗糙度，以保证涂装漆膜在塔腿角钢表面的结合力，提高喷涂效果；当时，为负值，因为除锈时间较长，塔腿角钢表面趋于稳定，进行喷涂时可以适当的降低对粗糙度的要求，以确保不对塔腿角钢表面原有物理结构进行过度破坏；当时，为正值，除锈时间过长，虽然塔腿角钢表面趋于稳定，但是因时间过长，塔腿角钢表面会受外界环本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，所述粗糙度为：
3.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，单线扫描沟槽深为锈层厚度和粗糙度之和；设定邻近两个光斑材料去除量相等，则垂直深度是锈层厚度二分之一的点为搭接点。
4.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，能量密度为峰值功率、脉冲宽度与脉冲频率三者乘积，与光斑直径、扫描速度单线扫描沟槽深三者乘积的比值。
5.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，所述沟槽轮廓高斯分布几何模型为：
6.如权利要求5所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，确定沟槽轮廓高斯分布几何模型的模型参数的公式为：
7.如权利要求6所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，确定激光扫描搭接点至光斑中心的水平距，以及偏移量的公式为：
8.一种考虑粗糙度的激光除锈控制系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现了如权利要求1-7任一项所述的考虑粗糙度的激光除锈控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，所述粗糙度为：
3.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，单线扫描沟槽深为锈层厚度和粗糙度之和；设定邻近两个光斑材料去除量相等，则垂直深度是锈层厚度二分之一的点为搭接点。
4.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，能量密度为峰值功率、脉冲宽度与脉冲频率三者乘积，与光斑直径、扫描速度单线扫描沟槽深三者乘积的比值。
5.如权利要求1所述的一种考虑粗糙度的激光除锈控制方法，其特征在于，所述沟槽轮廓高斯分布几何模型为：
6.如权利要求5所述的一种考虑粗...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛天祥，李新梅，索帅，姜波，李文，刘芳州，张忠文，谢清宽，杜宝帅，李志明，步衍江，张鲁宁，王广川，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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