激光清障系统的制作方法

1.本发明涉及电力设备既线路维护技术领域，具体涉及一种激光清障系统。


背景技术：

2.我们知道，对于架空设置的电力设备以及高压线路而言，经常会有风筝、气球、塑料膜、广告膜等附着、悬挂在高压线路上，甚至在高压铁搭等电力设备上会有鸟巢等的存在。而一旦到了冬季，高压线路上也会包覆冰层，继而容易造成短路、线路因承重过重导致的断裂等安全事故。为此，我们需要经常性地对这些电力设备、高压线路等进行清理和维护，以确保其安全运行。
3.在现有技术中，人们通常是利用如下三种方式进行清理和维护的，其一是人工维护，即维护人员爬到高压线路或电力设备上进行人工清理，该方法不仅效率低下，而且维护人员存在较大的安全隐患；其二是利用爬线机器人进行清理和维护，即爬线机器人爬升到高空的电力设备或高压线路上，通过喷火、剪切等接触方式进行清理和维；目前最新的方式则是利用遥控的无人机，通过喷火等非接触方式进行清理和维护，上述两种方式都可有效地解决维护人员的安全问题，但是对高压线路和电力设备的表面容易造成损伤，并且操控复杂，对操控人员的要求较高，因而造成维护成本高的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了提供一种激光清障系统，可快捷有效地清除架空的电力设备以及高压线路上的悬挂付着物，即可显著地提升清理维护效率，又可降低清理维护成本，并且降低对维护人员的技术要求。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种激光清障系统，包括工作支架、设置在工作支架上可调焦距的激光发射器，还包括激光测距仪，所述激光清障系统的工作步骤如下：a. 用激光测距仪测量出高压电线、或者塔架等电力设备需要清障点与地面的距离s；b. 调整激光发射器的焦距f，使f=s；c. 启动激光发射器，使激光光束对准清障点，即可使清障点的异物发热融化而自行脱落。
6.我们知道，激光是一种高能量光束，其可以在极短的时间内使被照射的物体升温直至损毁。需要清理悬挂、附着在清障点的类似风筝、气球塑料薄膜之类的异物时，只需开启激光发射器，将激光对准异物，即可在短时间内时异物受热融化或损毁，从而达到快速清除的目的。特别是，操作人员无需登高作业，只需站在地面上即可方便地操作激光发射器。
7.进一步地，为了提升激光发热器的清理效率，本发明还包括一个激光测距仪，操作人员可站在地面上方便地测量有异物的清障点的距离（高度），继而使激光发射器的焦距与该距离相匹配。这样射出的激光束可准确地聚焦到清障点的异物上，进而提升异物的升温、
损毁速度。
8.作为优选，还包括反射装置，所述反射装置包括伸缩杆、反射板，所述伸缩杆端部通过连接绳与反射板背面相连接，在步骤a中，先伸长伸缩杆，通过连接绳悬挂在伸缩杆顶端的反射板靠近清障点，然后使激光测距仪对准反射板正面，即可准确测量反射板与地面的距离。
9.本发明还包括一个反射装置，通过伸缩杆可方便地使反射板升高并靠近清障点，使反射板的高度与清障点异物的高度相匹配。此时开启激光测距仪并对准反射板，即可方便准确地测量出对应清障点异物处的距离（高度）。
10.可以理解的是，当清障点为高压电线、异物为悬挂在高压电线上的风筝、塑料薄膜时，如果用激光测距仪直接照射并测量高压电线或者异物的距离会比较困难。本发明通过一个反射板可使操作人员方便地找准测量点。特别是，当激光测距仪的有色光束照射到反射板上时，操作人员可清晰地加以辨别，避免因测量对象的偏差造成测距误差。
11.作为优选，还包括反射装置，所述反射装置包括氢气球、反射板，氢气球通过连接绳与反射板背面相连接，氢气球上连接有若干根定位绳，在步骤a中，先逐渐释放定位绳，使氢气球通过连接绳带动反射板升空并靠近清障点，然后使激光测距仪对准反射板正面，即可准确测量反射板与地面的距离，定位绳在周向上间隔布置，从而使氢气球保持定位。
12.在该替代方案中，由氢气球替代伸缩杆，使反射板可轻易地“自动升空”，从而减轻操作人员的工作强度。其中的定位绳可用于控制氢气球以及反射板的高度和位置。
13.作为优选，所述氢气球外面套设有网套，所述定位绳的一端连接在网套上。
14.在本方案中，氢气球外面套设有网套，一方面可对氢气球形成有效的保护，避免氢气球被扎破，同时便于和定位绳的连接。当氢气球升空时，定位绳呈周向的间隔分布，从而可用于控制氢气球以及反射板的位置。
15.作为优选，在反射板背面设有开口朝上的定位挂钩，所述连接绳连接在定位挂钩上，在步骤a中，当反射板升高靠近清障点时，反射板背面的定位挂钩钩挂在清障点的高压电线或者电力设备上，从而使反射板可靠定位。
16.可以理解的是，无论是用伸缩杆还是利用氢气球，升高后的反射板容易出现晃动，从而影响激光测距仪的测距。尤其是，当处于有风天气时，上述问题会更严重。为此，本发明在反射板背面设置开口朝上的定位挂钩。这样，当氢气球升空时，反射板背面的定位挂钩即可方便地钩挂在清障点的高压电线或者电力设备上，从而使反射板可靠定位。
17.可以理解的是，无论是用伸缩杆还是利用氢气球使反射板升高，此时的定位挂钩都会受到一个向上的拉力，从而使定位挂钩可靠地定位在清障点的高压电线或者电力设备上，避免反射板出现随风晃动的现象，方便激光测距仪的测距。
18.因此，本发明具有如下有益效果：可快捷有效地清除架空的电力设备以及高压线路上的悬挂付着物，即可显著地提升清理维护效率，又可降低清理维护成本，并且降低对维护人员的技术要求。
附图说明
19.图1是本发明反射装置的第一种结构示意图。
20.图2是本发明反射装置的第二种结构示意图。
21.图3是第二种反射装置在管单元铰接处的结构示意图。
22.图4是本发明反射装置的第三种结构示意图。
23.图中：1、伸缩杆 11、管单元 2、反射板 3、连接绳 4、氢气球 5、定位绳 6、网套 7、定位挂钩 8、固定套管。
具体实施方式
24.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
25.如图1所示，一种激光清障系统，其适用于清除悬挂或附着在架空的高压电线、电力设备上的风筝、塑料薄膜、气球之类的异物，甚至是冬季雨雪天气后高压电线上的冰凌，具体包括一个工作支架、设置在工作支架上可调焦距的激光发射器，可无接触测量距离的激光测距仪，所述激光清障系统的工作步骤如下：a. 先用激光测距仪测量出高压电线、或者塔架等电力设备需要清障点与地面的距离s；b. 调整激光发射器的焦距f，使f=s；c. 启动激光发射器，使激光光束对准清障点，激光光束在极短的时间内使被照射的位于清障点的异物升温直至损毁，继而使清障点的异物发热融化而自行脱落。并且在此过程中，操作人员无需登高作业，只需站在地面上即可方便地操作激光发射器。
26.需要说明的是，对于大功率的激光发射器以及激光测距仪而言，其本身属于现有技术，故在本实施例中不做详细的描述。
27.由于激光测距仪使操作人员可站在地面上方便地测量有异物的清障点的距离（高度），继而使激光发射器的焦距与该距离相匹配。这样，射出的激光束可准确地聚焦到清障点的异物上，进而提升异物的升温、损毁速度。
28.作为一种优选方案，本发明还包括一个反射装置，如图1、图2所示，反射装置包括伸缩杆1、反射板2，伸缩杆一端为手持端，在伸缩杆的另一端端部通过连接绳3与反射板背面中心位置相连接。这样，在步骤a中，先伸长伸缩杆，使通过连接绳悬挂在伸缩杆顶端的反射板靠近清障点，此时的反射板与清障点的异物等高。然后使激光测距仪对准反射板正面（下侧面），即可准确测量反射板与地面的距离。
29.可以理解的是，由于连接绳与反射板背面中心位置相连接，因此可确保反射板始终处于大致水平的状态，操作人员可站立在对应反射板的下方位置，从而确保与反射板之间具有最短距离，进而使激光发射器与清障点的异物之间具有最短距离，有利于提升异物清理效率。
30.需要说明的是，如图1所示，伸缩杆1可以是包括若干节管单元11的套管式结构，各管单元的管径由伸缩杆的后端至前端逐渐减小，前端的管单元插接在相邻后端的管单元内。或者，如图2所示，伸缩杆也可以是包括若干节管单元的折叠式结构，相邻的管单元端部之间形成铰接，整个伸缩杆的各管单元形成往复折返的蛇形排列。当然，为了确保折叠式结构的伸缩杆具有足够的刚性，如图3所示，我们可在相邻管单元铰接处设置一个固定套管8，固定套管与一侧的管单元螺纹连接。当伸缩杆处于折叠状态时，该固定套管退回到另一个管单元靠近铰接处，以便于相邻管单元之间的折叠。当相邻管单元展开处于同轴状态时，将前述固定套管轴向移动至铰接处，并与前一个管单元螺纹连接，从而可有效地避免相邻管
单元之间自行弯折。
31.可以理解的是，当清障点为高压电线、异物为悬挂在高压电线上的风筝、塑料薄膜时，如果用激光测距仪直接照射并测量高压电线或者异物的距离会比较困难。而反射板可使操作人员方便地找准测量点。特别是，当遇到白天光线明亮——尤其是有明媚阳光时，激光测距仪的有色光束照射到反射板上，操作人员可清晰地加以辨别，避免因测量对象的偏差造成测距误差。
32.作为上述优化方案的一种替代方案，如图4所示，本发明还包括一个反射装置，反射装置包括氢气球4、反射板，氢气球通过连接绳与反射板背面的中间位置相连接，氢气球上连接有若干根定位绳5。这样，在步骤a中，先逐渐释放定位绳，使氢气球通过连接绳带动反射板升空并靠近清障点，然后使激光测距仪对准反射板正面（下侧面），即可准确测量反射板与地面的距离，定位绳在周向上间隔布置，从而使氢气球保持定位。
33.在该替代方案中，由氢气球替代伸缩杆，使反射板可轻易地“自动升空”从而减轻操作人员的工作强度。其中的定位绳可用于控制氢气球以及反射板的高度和位置。
34.为了方便对氢气球的定位控制，我们可在氢气球外面套设个网套6，定位绳的一端连接在网套的边缘上，并在周向上均匀分布。当氢气球升空时，定位绳的下端分别由不同的操作人员控制而呈三角形或4边形状，以编控制氢气球的定位。
35.可以理解的是，无论是用伸缩杆还是利用氢气球，升高后的反射板容易出现晃动，从而影响激光测距仪的测距。尤其是，当处于有风天气时，上述问题会更严重。为此，我们还可在反射板背面设置开口朝上的定位挂钩7，定位挂钩连接在连接绳上。这样，在步骤a中，当反射板升高靠近清障点时，反射板背面的定位挂钩可钩挂在清障点的高压电线或者电力设备上，从而使反射板可靠定位。
36.由于用伸缩杆还是利用氢气球使反射板升高，此时的定位挂钩都会受到一个向上的拉力，从而使定位挂钩可靠地定位在清障点的高压电线或者电力设备上，避免反射板出现随风晃动的现象，方便激光测距仪的测距。