用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種瞄準(zhǔn)裝置和瞄準(zhǔn)方法，特別是涉及一種用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置及其方法，屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，輸配電線路絕大部分是由無(wú)絕緣層保護(hù)的裸金屬線通過(guò)桿塔架設(shè)在空中，但是，風(fēng)箏、風(fēng)箏線、塑料布、廣告布等漂浮性異物很容易吹落到裸露的金屬導(dǎo)線上。一旦此類漂浮性的異物受雨、雪、露浸濕，極易造成金屬導(dǎo)線相間短路、單相接地等故障，從而導(dǎo)致輸配電線路的跳閘或線路損毀;甚至垂落到人畜可接觸位置的異物，則有可能造成人畜傷亡。因此，及時(shí)清理輸電線路上的異物對(duì)于供電安全十分重要。
[0003]傳統(tǒng)的清除輸電線路上的異物采用等電位帶電作業(yè)處理或者停電處理，普遍具有作業(yè)程序復(fù)雜、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、人員體力消耗大、作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)高、人力物力消耗大等問(wèn)題。
[0004]目前，采用紅外激光遠(yuǎn)程清除架空輸電線路異物是一種新的清除方法，這種方法通過(guò)在地面發(fā)射一束激光到空中的異物目標(biāo)，通過(guò)光熱作用將架空線路上的漂浮型異物熔斷、灼燒損毀或掉落，是一種安全、方便、快捷的清除方式。
[0005]然而，由于紅外激光對(duì)人眼不可見，異物目標(biāo)距離較遠(yuǎn)，依靠傳統(tǒng)的槍械瞄準(zhǔn)原理精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)比較困難，而且高空的異物目標(biāo)往往處于搖擺、飄搖不定的狀態(tài)，普通的瞄準(zhǔn)方式很難精確、持續(xù)地跟蹤瞄準(zhǔn)，難以發(fā)揮激光遠(yuǎn)程異物清除工具的特長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置及其方法，能夠精確地瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)程異物，并且能夠持續(xù)跟蹤瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)異物。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置，包括合束鏡、分色鏡、可見光指示器、反射鏡、掃描振鏡、圖像采集設(shè)備和控制器，所述掃描振鏡和圖像采集設(shè)備分別與控制器相連;所述分色鏡對(duì)可見光高反、對(duì)紅外激光高透，所述掃描振鏡對(duì)可見光、紅外激光均尚反。
[0008]其中，所述合束鏡和分色鏡依次放置在紅外激光光軸上，所述合束鏡與紅外激光光軸出光方向呈135度夾角放置，所述分色鏡與紅外激光光軸出光方向呈45度夾角放置，所述可見光指示器與紅外激光光軸出光方向呈90度夾角放置，并朝向合束鏡出光;可見光指示器的出光經(jīng)合束鏡反射、與紅外激光合束后同軸同向輸出合束光給分色鏡，合束光經(jīng)分色鏡對(duì)可見光高反、對(duì)紅外激光高透后輸出紅外激光給掃描振鏡；掃描振鏡將入射的紅外激光輸出至架空線路的動(dòng)態(tài)異物上。
[0009]而且，所述反射鏡放置在圖像采集設(shè)備的鏡頭光軸上、并與分色鏡相平行放置，所述掃描振鏡將外部進(jìn)入的可見光反射給分色鏡、由分色鏡反射給反射鏡、再由反射鏡反射入圖像采集設(shè)備;所述圖像采集設(shè)備通過(guò)可見光反射采集架空線路動(dòng)態(tài)異物的圖像、并將圖像傳輸給控制器，圖像采集設(shè)備獲取的自掃描振鏡至分色鏡的圖像采集光軸與紅外激光光軸同軸設(shè)置。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述掃描振鏡包括第一掃描振鏡鏡片、第一掃描振鏡電機(jī)、第二掃描振鏡鏡片、第二掃描振鏡電機(jī)，所述第一掃描振鏡電機(jī)和第二掃描振鏡電機(jī)分別與控制器相連;所述第一掃描振鏡鏡片通過(guò)第一掃描振鏡電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第二掃描振鏡鏡片通過(guò)第二掃描振鏡電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，第一掃描振鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)軸與第二掃描振鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置;所述第一掃描振鏡鏡片將分色鏡輸入的紅外激光反射到第二掃描振鏡鏡片上，所述第二掃描振鏡鏡片將紅外激光反射到架空線路的動(dòng)態(tài)異物上、并將外部進(jìn)入的可見光經(jīng)第一掃描振鏡鏡片反射給分色鏡。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述控制器通過(guò)線纜分別與掃描振鏡和圖像采集設(shè)備相連。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述圖像采集設(shè)備具有可調(diào)焦的望遠(yuǎn)鏡頭。
[0013]本發(fā)明還提供一種用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置的瞄準(zhǔn)方法，包括以下步驟:
1)通過(guò)掃描振鏡的第二掃描振鏡鏡片將外部進(jìn)入的可見光經(jīng)第一掃描振鏡鏡片反射給分色鏡、由分色鏡反射給反射鏡、再由反射鏡反射入圖像采集設(shè)備，圖像采集設(shè)備將采集的圖像傳輸給控制器；
2)控制器將接受的圖像顯示于顯示屏上，通過(guò)操作控制器來(lái)控制第一掃描振鏡電機(jī)和第二掃描振鏡電機(jī)旋轉(zhuǎn)，使得第一掃描振鏡鏡片和第二掃描振鏡鏡片轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變紅外激光出射方向和圖像采集設(shè)備的采集視野，并獲取架空線路的動(dòng)態(tài)異物圖像顯示于視野中心;
3)對(duì)位于視野中心的架空線路的動(dòng)態(tài)異物進(jìn)行紅外激光瞄準(zhǔn)給予灼燒清除；
4)當(dāng)架空線路的動(dòng)態(tài)異物目標(biāo)處于擺動(dòng)時(shí)，通過(guò)控制器計(jì)算當(dāng)前瞄準(zhǔn)的灼燒點(diǎn)偏離視野中心的距離和方向；對(duì)超出視野中心范圍的動(dòng)態(tài)異物目標(biāo)，通過(guò)操作控制器來(lái)控制掃描振鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，將動(dòng)態(tài)異物目標(biāo)與視野中心重合，實(shí)現(xiàn)紅外激光光束始終跟蹤并瞄準(zhǔn)架空線路的動(dòng)態(tài)異物。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
1、本發(fā)明提供的用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置，可以方便地將遠(yuǎn)距離的激光光斑所在位置精確定位，通過(guò)合束鏡和可見光指示器的設(shè)置，可解決由于激光光束對(duì)人眼和圖像采集設(shè)備不可見帶來(lái)的遠(yuǎn)程瞄準(zhǔn)問(wèn)題，針對(duì)動(dòng)態(tài)異物目標(biāo)，可通過(guò)掃描振鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)快速精確地控制激光光束方向，使光斑始終停留在異物目標(biāo)所在位置，從而對(duì)動(dòng)態(tài)異物目標(biāo)實(shí)現(xiàn)激光灼燒清除。
[0015]2、本發(fā)明提供的用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置的瞄準(zhǔn)方法，操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)靈敏，無(wú)須其它輔助設(shè)備、也無(wú)須攀爬桿塔，操作人員與輸電線路設(shè)備無(wú)直接接觸即可精確地瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)程異物，并且能夠持續(xù)跟蹤瞄準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)可帶電作業(yè)，可遠(yuǎn)距離及時(shí)、快速、安全地清除線路異物，作業(yè)難度低，安全高效，省時(shí)省力。
[0016]上述內(nèi)容僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了更清楚的了解本發(fā)明的技術(shù)手段，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置中掃描振鏡的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]如圖1所示的一種用于激光遠(yuǎn)程清除架空線路動(dòng)態(tài)異物的瞄準(zhǔn)裝置，包括合束鏡
1、分色鏡2、可見光指示器3、反射鏡4、掃描振鏡5、圖像采集設(shè)備6和控制器7，所述掃描振鏡5包括第一掃描振鏡鏡片51、第一掃描振鏡電機(jī)52、第二掃描振鏡鏡片53、第二掃描振鏡電機(jī)54，所述圖像米集設(shè)備6、第一掃描振鏡電機(jī)52和第二掃描振鏡電機(jī)54通過(guò)線纜分別與控制器7相連;所述圖像采集設(shè)備6優(yōu)選具有可調(diào)焦的望遠(yuǎn)鏡頭，能夠通過(guò)調(diào)焦觀察遠(yuǎn)處異物。
[0020]所述分色鏡2對(duì)可見光高反、對(duì)紅外激光高透，所述第一掃描振鏡鏡片51和第二掃描振鏡鏡片53均對(duì)可見光、紅外激光高反;所述第一掃描振鏡鏡片51通過(guò)第一掃描振鏡電機(jī)52驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第二掃描振鏡鏡片53通過(guò)第二掃描振鏡電機(jī)54驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，第一掃描振鏡鏡片51的旋轉(zhuǎn)軸與第二掃描振鏡鏡片53的旋轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置。
[0021]所述合束鏡1、分色鏡2和第一掃描振鏡鏡片51依次放置在紅外激光光軸11上，所述合束鏡I與紅外激光光軸11出光方向呈135度夾角放置，所述分色鏡2與紅外激光光軸11出光方向呈45度夾角放置，所述可見光指示器3與紅外激光光軸11出光方向呈90度夾角放置，并朝向合束鏡I出光;可見光指示器3的出光經(jīng)合束鏡I反射、與紅外激光合束后同軸同向輸出合束光給分色鏡2，合束光經(jīng)分色鏡2對(duì)可見光高反、對(duì)紅外激光高透后輸出紅外激光給第一掃描振鏡鏡片51;所述第一掃描振鏡鏡片51將入射的紅外激光反射到第二掃描振鏡鏡片53上