CN108746087A - 激光清线装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种激光清线装置及***，涉及电力维护设施领域。激光清线装置用于对架空线路上的悬挂物进行清理，该装置包括光纤激光器、监视相机、测距仪和旋转支架，光纤激光器、监视相机和测距仪均设置于旋转支架上，旋转支架用于调节光纤激光器、监视相机和测距仪的安装角度，监视相机用于监视和瞄准悬挂物，测距仪用于测量悬挂物与当前位置的距离，光纤激光器用于发射聚焦的激光以清除悬挂物。本发明提供的激光清线装置及***可以帮助运维人员在不停电的情况下及时地、机动地实现悬挂物的清理，有效减少停电次数，着力缩短用户停电时间，保障民生可靠供电，进一步有效提高供电可靠率，同时也避免了电量损失。
Description
技术领域
本发明涉及电力维护设施领域，具体而言，涉及一种激光清线装置及***。
背景技术
架空线路周边环境复杂多变，时常会由于风筝、彩带等悬挂物造成线路短路，不仅可能严重威胁线路安全运行，甚至可能发生人身触电事故。《110～500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999)对导线与地面的最小距离进行了如下规定：110千伏线路经过居民区时，导线对地面的最小距离为7米；220千伏线路经过居民区时，导线对地面的最小距离为7.5米；500千伏路经过居民区时，导线对地面的最小距离为14米。只要在最小安全距离之外，一般不会引发触电事故。但是导线上悬挂长条状异物时，可能导致安全距离不足而引发触电事故。且导线上的异物如果不及时清除或者不断累积，在某种极端情况下也有可能压断导线，引发触电事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光清线装置及***，以改善上述的问题。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种激光清线装置，用于对输电导线上悬挂的悬挂物进行清理，激光清线装置包括：光纤激光器、监视相机、测距仪和旋转支架，所述光纤激光器、所述监视相机和所述测距仪均设置于所述旋转支架上，所述旋转支架用于调节所述光纤激光器、所述监视相机和所述测距仪的安装角度，所述监视相机用于监视和瞄准所述悬挂物，所述测距仪用于测量所述悬挂物与当前位置的距离，所述光纤激光器用于发射聚焦的激光以清除所述悬挂物。
如上所述的激光清线装置，可选地，所述旋转支架包括底座和固定架，所述底座与所述固定架连接，所述固定架上设置有转动轴承，所述光纤激光器、所述监视相机和所述测距仪均设置于所述转动轴承上，所述转动轴承与所述固定架能够沿第一轴线转动，所述固定架与所述底座能够沿第二轴线转动，所述第一轴线与所述第二轴线异面。
如上所述的激光清线装置，可选地，所述固定架呈“U”字形。
如上所述的激光清线装置，可选地，所述第一轴线与所述第二轴线垂直。
如上所述的激光清线装置，可选地，所述测距仪为激光测距仪。
第二方面，本发明实施例提供了一种激光清线***，该激光清线***包括上述任一所述的激光清线装置，还包括控制器，所述控制器分别与所述光纤激光器和所述测距仪电性连接，所述控制器用于根据所述测距仪测量到的所述距离调节所述光纤激光器的焦距。
如上所述的激光清线***，可选地，所述光纤激光器包括用于调焦的第一驱动电机，所述控制器与所述第一驱动电机电性连接，所述控制器用于根据所述测距仪测量到的所述距离驱动所述第一驱动电机以调节所述光纤激光器的焦距。
如上所述的激光清线***，可选地，所述第一驱动电机为步进电机。
如上所述的激光清线***，可选地，所述旋转支架上设置有用于调节所述光纤激光器、所述监视相机以及所述测距仪的安装角度的第二驱动电机，所述控制器与所述第二驱动电机电性连接，所述控制器用于驱动所述第二驱动电机以调节所述光纤激光器、所述监视相机以及所述测距仪的安装角度。
如上所述的激光清线***，可选地，所述第二驱动电机为步进电机。
对于现有技术，本发明提供的激光清线装置及***具有如下的有益效果：
本发明提供的激光清线装置及***可以帮助运维人员在不停电的情况下及时地、机动地实现悬挂物的清理，有效减少停电次数，着力缩短用户停电时间，保障民生可靠供电，进一步有效提高供电可靠率，同时也避免了电量损失，快速清除电网安全隐患，大大提高工作效率，具有较强的现实意义和实用价值。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的激光清线装置的结构示意图。
图2为本发明第二实施例提供的激光清线***的电路框图。
图3为本发明第二实施例提供的另一激光清线***的电路框图。
图4为本发明第二实施例提供的又一激光清线***的电路框图。
图标：100-激光清线装置；110-光纤激光器；111-第一驱动电机；120-监视相机；130-测距仪；140-旋转支架；141-底座；142-固定架；143-转动轴承；144-第二驱动电机；200-控制器；300-显示屏。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例
请参阅图1，本发明实施例提供了一种激光清线装置100，用于对架空线路上的悬挂物进行清理，该激光清线装置100包括有光纤激光器110、监视相机120、测距仪130和旋转支架140。其中，所述光纤激光器110、所述监视相机120和所述测距仪130均设置于所述旋转支架140上，所述旋转支架140用于调节所述光纤激光器110、所述监视相机120和所述测距仪130的安装角度，所述监视相机120用于监视和瞄准所述悬挂物，所述测距仪130用于测量所述悬挂物与当前位置的距离，所述光纤激光器110用于发射聚焦的激光以清除所述悬挂物。
旋转支架140用于安装光纤激光器110、监视相机120和测距仪130，并可调节光纤激光器110、监视相机120和测距仪130的安装角度。具体的，旋转支架140包括有底座141和固定架142，底座141与固定架142连接，固定架142上设置一转动轴承143，光纤激光器110、监视相机120和测距仪130等均设置在转动轴承143上，转动轴承143与固定架142能够沿第一轴线转动，固定架142与底座141能够沿第二轴线转动，且第一轴线与第二轴线异面。如此，安装在转动轴承143上的光纤激光器110、监视相机120和测距仪130可沿着水平和竖直方向转动。
光纤激光器110、监视相机120和测距仪130等均设置在转动轴承143上，相互之间保持靠拢，且监视相机120所朝向的方向、测距仪130的朝向以及光纤激光器110的朝向保持一致。如此，当监视相机120的焦距对准架空线路上待清理的悬挂物时，待清理的悬挂物也刚好位于光纤激光器110的光路方向和测距仪130所正对的方向上，以便测距仪130测量待清理的悬挂物与当前位置的距离，同时确保光纤激光器110启动后能够对架空线路上的待清理悬挂物进行清理。
所述测距仪130可以采用，但不限于红外测距仪或激光测距仪。较佳的，本发明实施例中，所述测距仪130为激光测距仪。
本发明实施例中，所述固定架142呈“U”字形，转动轴承143穿过“U”字形的固定架142的两侧，从而可转动轴承143与固定架142能够沿第一轴线转动。可以理解的，在其他的一些实施例中，所述固定架142也可以设置为其他形状，例如呈“V”字形、“Y”字形或其他形状。
本发明实施例中，第一轴线与第二轴线异面，较佳的，第一轴线与第二轴线垂直设置。
在使用激光清线装置100对架空线路上的悬挂物进行清理时，首先调节旋转支架140以调节设置在其上的光纤激光器110、监视相机120和测距仪130的安装角度，通过监视相机120获取待清理的悬挂物的图像，以便对待清理的悬挂物进行监视和瞄准，瞄准后停止调节旋转支架140。此时，测距仪130能够检测到该悬挂物距离当前位置的距离(即距离激光清线装置100的距离)。然后根据检测到的距离调整光纤激光器110的焦距，使得该悬挂物刚好位于光纤激光器110的焦距上并通过光纤激光器110对架空线路上的悬挂物进行切割，从而完成对悬挂物的清理。
综上所述，本发明提供的激光清线装置100通过将光纤激光器110、监视相机120和测距仪130均设置于旋转支架140上，并将旋转支架140设置为可调节的方式，在使用激光清线装置100对架空线路上的悬挂物进行清理时，可通过调节旋转支架140调节设置在其上的光纤激光器110、监视相机120和测距仪130的安装角度，并通过监视相机120监视和瞄准待清理的悬挂物，然后根据测距仪130检测到悬挂物的距离调整光纤激光器110的焦距，使得该悬挂物刚好位于光纤激光器110的焦距上并通过光纤激光器110对架空线路上的悬挂物进行切割，从而完成对悬挂物的清理。本发明提供的激光清线装置100结构简洁，能够被制作成较小的体积，方便携带，可以帮助运维人员在不停电的情况下及时地、机动地实现悬挂物的清理，有效减少停电次数，着力缩短用户停电时间，保障民生可靠供电，进一步有效提高供电可靠率，同时也避免了电量损失，快速清除电网安全隐患，大大提高工作效率，具有较强的现实意义和实用价值。
第二实施例
请参阅图2，本实施例提供了一种激光清线***，该激光清线***除包括第一实施例所述的激光清线装置100外，还包括有控制器200，控制器200分别与光纤激光器110、监视相机120和测距仪130电性连接，控制器200用于根据测距仪130测量到的距离调节光纤激光器110的焦距。
具体的，光纤激光器110包括用于调焦的第一驱动电机111，控制器200与第一驱动电机111电性连接，控制器200用于根据测距仪130测量到的距离驱动第一驱动电机111以调节所光纤激光器110的焦距。如此，当测距仪130测量到架空线路上悬挂物的距离时，控制器200可驱动第一驱动电机111自动对光纤激光器110进行调焦，无需运维人员进行手动调焦，方便使用。
所述第一驱动电机111可以是，但不限于步进电机或伺服电机，本发明实施例中，所述第一驱动电机111为步进电机。
进一步的，请参阅图3，本发明实施例提供的激光清线***还在旋转支架140上设置有用于调节光纤激光器110、监视相机120以及测距仪130的安装角度的第二驱动电机144。如图3所示，所述第二驱动电机144的数量为两个，其中一个用于驱动固定架142上设置的转动轴承143，另一个用于驱动与底座141连接的固定架142，控制器200分别与该两个第二驱动电机144电性连接，用于驱动该两个第二驱动电机144，从而能够调节光纤激光器110、监视相机120以及测距仪130的安装角度。
所述第二驱动电机144可以是，但不限于步进电机或伺服电机，本发明实施例中，所述第二驱动电机144为步进电机。
进一步的，请参阅图4，本发明实施例提供的激光清线***还可设置显示屏30，显示屏30与控制器200电性连接并用于显示监视相机120获取到的待清理的悬挂物的图像。另外，所述显示屏30上还可设置用于控制第二驱动电机144的控件，或者另外增设用于控制第二驱动电机144的遥控开关。在使用过程中，运维人员可根据显示屏30上显示的图像并通过控件或遥控开关控制第二驱动电机144手动旋转支架140转动以控制光纤激光器110对架空线路上的悬挂物进行切割，从而十分方便快捷地完成对悬挂物的清理。
综上所述，本发明提供的激光清线***，通过将光纤激光器110、监视相机120和测距仪130均设置于旋转支架140上，并将旋转支架140设置为可调节的方式，在对架空线路上的悬挂物进行清理时，可通过调节旋转支架140调节设置在其上的光纤激光器110、监视相机120和测距仪130的安装角度，并通过监视相机120监视和瞄准待清理的悬挂物，然后根据测距仪130检测到悬挂物的距离调整光纤激光器110的焦距，使得该悬挂物刚好位于光纤激光器110的焦距上并通过光纤激光器110对架空线路上的悬挂物进行切割，从而完成对悬挂物的清理。同时，光纤激光器110设置用于调焦的第一驱动电机111，可通过控制器自动进行调焦，无需运维人员进行手动调焦，方便使用。其次，通过设置于控制器200电性连接的第二驱动电机144，可通过控制器200调节光纤激光器110、监视相机120以及测距仪130的安装角度，无需运维人员手动机械调焦，方便使用。另外，通过设置显示屏30并在控制第二驱动电机144的控件或额外增设用于控制第二驱动电机144的遥控开关，在使用过程中，运维人员可根据显示屏30上显示的图像并通过控件或遥控开关控制第二驱动电机144手动旋转支架140转动以控制光纤激光器110对架空线路上的悬挂物进行切割，从而十分方便快捷地完成对悬挂物的清理。本发明提供的激光清线***结构简洁，能够被制作成较小的体积，方便携带，可以帮助运维人员在不停电的情况下及时地、机动地实现悬挂物的清理，有效减少停电次数，着力缩短用户停电时间，保障民生可靠供电，进一步有效提高供电可靠率，同时也避免了电量损失，快速清除电网安全隐患，大大提高工作效率，具有较强的现实意义和实用价值。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种激光清线装置，用于对架空线路上的悬挂物进行清理，其特征在于，包括：光纤激光器、监视相机、测距仪和旋转支架，所述光纤激光器、所述监视相机和所述测距仪均设置于所述旋转支架上，所述旋转支架用于调节所述光纤激光器、所述监视相机和所述测距仪的安装角度，所述监视相机用于监视和瞄准所述悬挂物，所述测距仪用于测量所述悬挂物与当前位置的距离，所述光纤激光器用于发射聚焦的激光以清除所述悬挂物。
2.根据权利要求1所述的激光清线装置，其特征在于，所述旋转支架包括底座和固定架，所述底座与所述固定架连接，所述固定架上设置有转动轴承，所述光纤激光器、所述监视相机和所述测距仪均设置于所述转动轴承上，所述转动轴承与所述固定架能够沿第一轴线转动，所述固定架与所述底座能够沿第二轴线转动，所述第一轴线与所述第二轴线异面。
3.根据权利要求2所述的激光清线装置，其特征在于，所述固定架呈“U”字形。
4.根据权利要求2所述的激光清线装置，其特征在于，所述第一轴线与所述第二轴线垂直。
5.根据权利要求1所述的激光清线装置，其特征在于，所述测距仪为激光测距仪。
6.一种激光清线***，包括权利要求1-5任一所述的激光清线装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述光纤激光器和所述测距仪电性连接，所述控制器用于根据所述测距仪测量到的所述距离调节所述光纤激光器的焦距。
7.根据权利要求6所述的激光清线***，其特征在于，所述光纤激光器包括用于调焦的第一驱动电机，所述控制器与所述第一驱动电机电性连接，所述控制器用于根据所述测距仪测量到的所述距离驱动所述第一驱动电机以调节所述光纤激光器的焦距。
8.根据权利要求7所述的激光清线***，其特征在于，所述第一驱动电机为步进电机。
9.根据权利要求6所述的激光清线***，其特征在于，所述旋转支架上设置有用于调节所述光纤激光器、所述监视相机以及所述测距仪的安装角度的第二驱动电机，所述控制器与所述第二驱动电机电性连接，所述控制器用于驱动所述第二驱动电机以调节所述光纤激光器、所述监视相机以及所述测距仪的安装角度。
10.根据权利要求9所述的激光清线***，其特征在于，所述第二驱动电机为步进电机。
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