便攜式風冷輸電線路異物激光清除儀的制作方法

本發明專利涉及一種電網異物清除裝置，具體地，涉及便攜式風冷輸電線路異物激光清除儀。

背景技術：

目前常見帶電處理線路異物的方法主要有絕緣操作桿法、翻跟斗滑車絕緣繩法、無人機噴火法等。當異物如廣告飄帶，塑料氣球，常見的風箏、韌性強度很強的風箏線、大棚薄膜等離桿塔距離在10米以內時，可采用絕緣操作桿法或者翻跟斗滑車絕緣繩法清理高壓線上異物。但大多數高壓線路分布在野外，可能與農田、魚塘、樹木、高架橋等在一起，翻跟斗滑車的行駛受很大的阻礙。現有利用遙控飛機加載噴火槍帶電處理異物方式被廣泛應用，無人機的操控性不被一般人掌握，遇到大風，沙塵暴等天氣，無人機無法準確瞄準目標，風力和風向對無人機飛行的影響很大，難于在短時間內瞄準目標實現噴火作業。新型激光遠程電網清除異物裝置不受距離限制，可以解決現有傳統方法的不足，破除傳統方法所受到的環境限制，解決傳統方法在處理異物中遇到的困難，從而能夠更高效、更便捷、更安全地處理異物。

當異物遠離桿塔，遠遠大于10米，或者直接在線檔中央，我們以往的方法是在導線或者架空地線上掛翻跟斗滑車，利用絕緣繩與滑車的配合，將滑車滑至異物點，用滑車與導線地線的摩擦，將異物磨爛磨斷，并使異物掉離導線地線。此方法的優點是使用的工器具較少，但缺點很多，如異物同時纏繞多相導線地線，可能就要分別掛多次翻跟斗滑車。遇線檔下跨越其他高壓線路較多時，滑車滑至異物處將變為一件很困難的事了。當線檔下，遇有魚塘、河道、公路、鐵路等其他地面工作人員難以直接通過的地點，那將滑車滑到異物處，成為難上加難的事了，帶電處理異物更是無法完成了。現在流行的采用無人機噴火去除高壓線異物的裝置不適合大面積使用，噴火槍裝有汽油，屬于易燃物，不適合攜帶，無人機對風向很敏感，操控性不好，不適合在大風或者惡略環境下使用，因此以上三種傳統的異物處理方法因受到實際作業環境的限制，工作人員操作實施起來相當困難，承擔著巨大的安全風險，甚至在某些作業環境下根本無法實施。

技術實現要素：

本發明為了解決現有技術中存在的上述缺陷和不足，提供了便攜式風冷輸電線路異物激光清除儀。

為解決上述技術問題，本發明提供便攜式風冷輸電線路異物激光清除儀，包括電源、光纖激光器、光束整形裝置、瞄準器和控制手柄，所述電源用于向清除裝置供電，所述光束整形裝置和瞄準器固定在封裝殼體內，所述封裝殼體通過經緯雙向轉動云臺固定在三腳架上，所述光纖激光器通過設置在光纖端部的QBH輸出頭與所述光束整形裝置相連，所述瞄準器置于所述光纖激光器的激光鏡頭上，所述控制手柄用于控制云臺的經緯雙向轉動，并通過RS232接口與所述光纖激光器相連。

進一步，所述控制手柄包括可編程控制器、與所述可編程控制器相連的控制按鈕和圖像顯示屏，可編程控制器通過云臺雙向轉動電路與云臺雙向轉動驅動機構相連，所述云臺雙向轉動電路與所述云臺雙向轉動驅動機構電連接；所述圖像顯示屏與瞄準器相連。

進一步，所述云臺雙向轉動驅動機構包括直流伺服電機、緯向轉臺、緯向轉軸、徑向轉軸和徑向轉軸安裝架，所述緯向轉臺設置在云臺基座上，所述緯向轉軸設置在緯向轉臺內，并由直流伺服電機驅動，所述徑向轉軸安裝架固定在所述緯向轉臺上表面，所述徑向轉軸設置在所述徑向轉軸安裝架上，并由直流伺服電機驅動，所述封裝殼體通過安裝座固定在所述徑向轉軸上；工作時，可編程控制器通過云臺雙向轉動電路控制直流伺服電機帶動緯向轉軸工作，從而帶動緯向轉臺及安裝座上的封裝殼體相對云臺基座進行緯向旋轉，同理，帶動徑向轉軸工作，進而帶動封裝殼體進行徑向旋轉。

進一步，所述三腳架上設有安裝基座，云臺基座和安裝基座通過連接旋鈕固定在一起。

進一步，所述光束整形裝置包括QBH輸出頭、鏡筒和微調鏡組模塊，所述鏡筒設有微細螺紋，用于同軸連接QBH輸出頭和微調鏡組模塊；所述QBH輸出頭內設有兩個銅觸點，兩個銅觸點通過QBH光纖輸出頭短接；所述微調鏡組模塊包括聚焦鏡、激光窗口和微調旋鈕，所述聚焦鏡為非球面結構。

進一步，所述聚焦鏡的曲率由中心點向四周依次增大；

進一步，所述激光窗口采用厚度為1mm的平面窗口。

進一步，所述激光窗口的表面鍍有一層厚度為1064nm的增透膜。

進一步，所述微調旋鈕包括絲桿和微調螺釘，所述微調螺釘帶動聚焦鏡沿著絲桿移動，實現在-2mm— +2mm范圍內進行連續變化對焦。

進一步，所述瞄準器包括物鏡、焦距旋鈕和目鏡， 所述物鏡和目鏡組成的空間內充有氮氣，且所述物鏡的鏡片和目鏡的鏡片均鍍有增透寬帶膜。

本發明所達到的有益技術效果：本發明提供的便攜式風冷輸電線路異物激光清除儀，無需其他輔助工具，無需攀爬高壓桿塔，可帶電作業，可以遠程操作，快速、準確清除高壓線異物，操作方便，裝配簡單，易于操作。彌補現有傳統方法的不足，破除傳統方法所受到的環境限制，解決傳統方法在處理異物中遇到的困難，從而能夠更高效、更便捷、更安全的處理異物、保障輸電線路安全運行。

附圖說明

圖1本發明結構示意圖；

圖2本發明之光束整形裝置結構示意圖；

圖3本發明之瞄準器結構示意圖；

圖4本發明之使用狀態結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1-3所示，本發明專利提供便攜式風冷輸電線路異物激光清除儀，包括電源1、光纖激光器2、光束整形裝置、瞄準器和控制手柄8，所述電源1用于向清除裝置供電，所述光束整形裝置和瞄準器固定在封裝殼體4內，所述封裝殼體4通過經緯雙向轉動云臺5固定在三腳架6上，所述光纖激光器2通過設置在光纖3端部的QBH輸出頭與所述光束整形裝置相連，其中QBH輸出頭為石英棒端帽，所述瞄準器置于所述光纖激光器的激光鏡頭上，所述控制手柄8用于控制云臺5的經緯雙向轉動，并通過RS232接口與所述光纖激光器2相連。

所述控制手柄8包括可編程控制器、與所述可編程控制器相連的控制按鈕和圖像顯示屏7，可編程控制器通過云臺雙向轉動電路與云臺雙向轉動驅動機構相連，所述云臺雙向轉動電路與所述云臺雙向轉動驅動機構電連接；所述圖像顯示屏7與瞄準器相連。

所述云臺雙向轉動驅動機構包括直流伺服電機、緯向轉臺54、緯向轉軸、徑向轉軸55和徑向轉軸安裝架56，所述緯向轉臺54設置在云臺基座51上，所述緯向轉軸設置在緯向轉臺54內，并由直流伺服電機驅動，所述徑向轉軸安裝架56固定在所述緯向轉臺54上表面，所述徑向轉軸55設置在所述徑向轉軸安裝架56上，并由直流伺服電機驅動，所述封裝殼體4通過安裝座固定在所述徑向轉軸55上，其中，所述安裝座為鳩尾板，在所述徑向轉軸55上設有鳩尾板插槽，安裝時只需要將鳩尾板安裝在插槽內即可；工作時，可編程控制器通過云臺雙向轉動電路控制直流伺服電機帶動緯向轉軸工作，從而帶動緯向轉臺及安裝座上的封裝殼體4相對云臺基座進行緯向旋轉，同理，帶動徑向轉軸55工作，進而帶動封裝殼體4進行徑向旋轉，旋轉精度控制在0.1角秒，而且速度快、定位準確，工作效率高。

所述三腳架6上設有安裝基座52，云臺基座51和安裝基座52通過連接旋鈕53固定在一起，可以方便快捷的安裝或拆卸。

所述光束整形裝置包括QBH輸出頭41、鏡筒42和微調鏡組模塊43，所述鏡筒42設有微細螺紋，用于同軸連接QBH輸出頭41和微調鏡組模塊43，鏡筒42可以根據激光輸出頭和聚焦能力配置不同規格的接頭和微調鏡組；

所述QBH輸出頭41采用通用接口，內設有兩個銅觸點411和QBH光纖輸出頭412，兩個銅觸點411通過所述QBH光纖輸出頭412短接，保證激光器的正常工作。銅觸點411用于機械定位及其激光安全防護，QBH光纖輸出頭412通過機械定位的方式固定在QBH輸出頭41內，旋轉鎖緊后，銅觸點411導通，激光處于待命狀態；

所述微調鏡組模塊43包括聚焦鏡431、激光窗口432和微調旋鈕433，所述聚焦鏡431為非球面結構，即鏡面上各點的曲率均不相等，適合高斯光斑能量分布特性，聚焦能力強。所述聚焦鏡431的曲率由中心點向四周依次增大，即聚焦鏡中心點處的焦距和四周的焦距不相等，最大焦距為120mm，實現高斯光束的120m遠程聚焦，聚焦光斑約10mm，作為本發明的一個實施例，聚焦鏡431的材料可以為K9玻璃。

所述激光窗口432采用厚度為1mm的平面窗口，材料為K9玻璃，表面鍍有1064nm增透膜，防止外界雜散光通過聚焦系統進入激光器，更好保護激光器安全。

所述微調旋鈕433包括絲桿和微調螺釘434，所述微調螺釘434帶動聚焦鏡沿著絲桿移動，實現在-2mm— +2mm范圍內進行連續變化對焦，從而保證光路的一致性。

所述瞄準器包括物鏡44、焦距旋鈕45和目鏡46， 所述物鏡44和目鏡45組成的空間內充有氮氣，在野外作業時可以起到防水防霧的作用，且所述物鏡44的鏡片和目鏡46的鏡片均鍍有增透寬帶膜。瞄準器的光學放大倍率可以根據實際需要進行選擇，如為4-16x，通過焦距旋鈕進行調節焦距，可以實現目標鎖定，物鏡44的通光口徑為44mm。為了更好地觀察目標物，瞄準器還可以配備攝像設備，如攝像頭或平板電腦。

使用時，如圖4所示，在距離異物合適的地方，將本發明專利組裝完成，通過控制手柄8旋轉云臺，使瞄準器對準目標，并在圖像顯示屏7上顯示，通過精調目標，使目標位于瞄準器的十字叉中心。目標定位完成后，打開光纖激光器2，激光通過光束整形裝置在目標處形成光斑，通過控制手柄8旋轉云臺，使激光在目標附近進行反復掃描，當激光運行到異物上時，會快速燒融異物，最后，異物從高壓線上脫落下來。異物清除完畢后，關閉光纖激光器2，將裝置拆除放入制定儀器盒中。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。