激光清障装置的制作方法

1.本实用新型专利涉及清障装置的技术领域，具体而言，涉及激光清障装置。


背景技术：

2.高压输电线路和高铁输电线路路常常因上面风筝、塑料袋等悬挂物或冻雨结冰等恶劣天气，造成工作不稳定，并且容易出现短路危险。
3.随着科学技术的发展，国内一些输电线路运维单位在开展异物清除方面进行了探索研究，出现了基于高压线机器人以及无人机对输电线路上异物进行清除的方法，主要是基于喷火无人机或激光远距离定向清障的方式。
4.喷火无人机是指无人机携带油料及喷火设备，有飞控手操作无人机，对输电线路上的障碍物进行喷火燃烧，因输电线路无绝缘层，金属铝线的熔点较高，障碍物燃烧后留下的焦炭很脆、很疏松，受压后极易破碎脱落。但是，该清障方式对飞控手的操作水平要求较高，正在燃烧的障碍物掉落，容易造成失火的风险。同时，对于输电线路下生长的高大树木枝叶，该作业方式无法清除。
5.采用激光体制的远距离清障装置是依靠激光的能量，远距离定向烧蚀缠绕的输电线路上的风筝、塑料袋等物品，或切割高压线下的树枝等，但目前的激光清障装置存在如下技术缺陷：
6.1)、超过500w的激光清障装置通常采用水冷，携带额外的水冷设备，增加户外作业系统的重量，在便携性上存在先天的不足；
7.2)、激光清障装置通常采用定点圆点聚焦烧蚀，在清除不同障碍物的过程中，存在光斑形貌和清障目标不匹配，清障效率低下；
8.3)、目前的激光清障装置的安全防护简单，容易造成户外作业的安全事故。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供激光清障装置，旨在解决现有技术中，激光清障装置的便携性较差的问题。
10.本实用新型是这样实现的，激光清障装置，包括无水冷的激光器、支撑架、镭射头、无线控制器以及箱体，所述支撑架的顶部设有水平周向转动且供镭射头固定的云台，所述无线控制器与激光器无线通讯，控制所述激光器；所述箱体内设有装置所述激光器、支撑架、镭射头以及无线控制器的容腔。
11.进一步的，所述激光清障装置包括电池组，所述箱体的侧壁上设有航空插头，所述电池组通过与航空插头连接，为所述箱体内提供电源。
12.进一步的，所述激光器固定放置在所述箱体内部。
13.进一步的，所述镭射头具有准直聚焦镜，所述激光器发出的贝塞尔光束通过所述准直聚焦镜输出，所述贝塞尔光束的波长范围是1微米正负10纳米，所述贝塞尔光束的输出功率大于700w。
14.进一步的，所述准直聚焦镜的输出焦点位置范围为0米至500米之间。
15.进一步的，所述镭射头的底部设有鸠尾槽，所述云台的顶部设有嵌入块，所述嵌入块活动嵌入在所述鸠尾槽中。
16.进一步的，所述云台与支撑架的顶部之间通过万向头连接，所述云台相对于支撑架周向摆动及转动。
17.进一步的，所述镭射头包括外壳，所述外壳中设有自动变焦镜头、星光级网络一体化机芯、两片45
°
镀膜反射镜、微波雷达安全感应器以及十字星快瞄器。
18.进一步的，所述箱体上设有滑轮以及供用户拉动箱体的拉杆。
19.进一步的，所述箱体的侧壁中设有通风口，所述箱体上设有急停开关以及启动开关。
20.与现有技术相比，本实用新型提供的激光清障装置，通过箱体可以容置激光器、支撑架、镭射头以及无线控制器，且激光器不需要进行水冷，便于整个激光清障装置的携带等，操作也简单，具有功率大、作用距离远、安全防护强等诸多优势，适合各种场合的激光清除障碍的作业。
附图说明
21.图1是本实用新型提供的激光清障装置的立体示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
24.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.参照图1所示，为本实用新型提供的较佳实施例。
26.激光清障装置，包括无水冷的激光器500、支撑架100、镭射头300、无线控制器600以及箱体400，支撑架100的顶部设有水平周向转动且供镭射头300 固定的云台200，无线控制器600与激光器500无线通讯，控制激光器500；箱体400内设有装置所述激光器500、支撑架100、镭射头300以及无线控制器600 的容腔。
27.当需要使用激光清障装置时，将激光器500、支撑架100、镭射头300、无线控制器600从箱体400的容腔中取出，当不需要使用激光清障装置时，将激光器500、支撑架100、镭射头300、无线控制器600放置在箱体400的容腔中。
28.激光器500输出700w连续功率，中心波长在1000
±
10nm之间，冷却方式为无水冷式的压缩机制冷冷却，控制的通信方式为232通信和无线蓝牙通讯，通过无线蓝牙通讯模块连
接到无线控制器600上进行远程控制。
29.上述提供的激光清障装置，通过箱体400可以容置激光器500、支撑架100、镭射头300以及无线控制器600，且激光器500不需要进行水冷，便于整个激光清障装置的携带等，操作也简单，具有功率大、作用距离远、安全防护强等诸多优势，适合各种场合的激光清除障碍的作业。
30.激光清障装置包括电池组，箱体400的侧壁上设有航空插头，电池组通过与航空插头连接，为箱体400内提供电源。
31.本实施例中，电池组为直流稳压锂电池组，直流稳压锂电池组通过两芯或者四芯的航空插头连接到防尘防爆箱内部。
32.激光器500固定放置在所述箱体400内部，便于激光器500的收纳及固定。
33.镭射头300具有准直聚焦镜302，激光器500发出的贝塞尔光束通过准直聚焦镜输出，贝塞尔光束的波长范围是1微米正负10纳米，贝塞尔光束的输出功率大于700w。
34.准直聚焦镜302的输出焦点位置范围为0米至500米之间，输出光斑模式可调，有圆形，椭圆形，方形，环形，双曲线。镜头变焦、调焦、光圈三可变，由 12v电源通过继电器驱动调节，镜头支持ccd最大尺寸为1英寸，接口为type c 接口。
35.镭射头300的外壳上设有红色指示器303，红色指示器303的波长从630纳米到680纳米可调，功率从20毫瓦到2瓦可调。
36.镭射头300的底部设有鸠尾槽，云台200的顶部设有嵌入块，嵌入块活动嵌入在鸠尾槽中，从而实现将镭射头300固定在云台200的顶部，当然，也可以将镭射头300从云台200上拆卸下来。
37.云台200与支撑架100的顶部之间通过万向头连接，云台200相对于支撑架 100周向摆动及转动。这样，云台200相对于支撑架100的调整方向为三维的，包含了俯仰方向，左右方向和上下方向，云台200的控制定位精度小于0.0005
°
。
38.本实施例中，支撑架100和云台200为星特朗公司天文望远镜的寻星经纬仪，可在水平和俯仰方向上运动，云台200的最大承重为6.5kg，云台200配有手控器，手控器通过miniusb线连接到控制平板电脑上用于云台200的控制。
39.镭射头300包括外壳，外壳中设有自动变焦镜头、星光级网络一体化机芯、两片45
°
镀膜反射镜、微波雷达安全感应器以及十字星快瞄器301。
40.星光级网络一体化机芯具有数字接口和网络接口，星光级网络一体化机芯的分辨率为1920*1024，ccd尺寸为1英寸，清晰度为1221线，在响应可见光的同时，对1微米激光波段也有响应，不存在1微米的波长截止。
41.十字星快瞄器301放置于镭射头300的外壳上，工作距离为500m。微波雷达安全感应器的感应波段为近红外波段，微波雷达安全感应器的感应广角为 180
°
，微波雷达安全感应器的感应距离范围为5米至50米之间。
42.当激光器500工作时探测到有人员进入，则输出高电平信号，直接切断激光器500的供电电源。云台200上的设备均通过大口径平行光管进行平行度的调节，确保各个光轴、视轴的平行度。镭射头300上另外配有两个24v转12v(12w)， 24v转5v(10w)两个降压模块用于设备供电。
43.本实施例中，箱体400的侧壁中设有通风口401，箱体400上设有急停开关以及启动
开关。箱体400的三个侧壁设有通风口401，用于激光器500的散热，开关包括输入电源线开关(总开关)、设备钥匙开关、激光器500开关、激光器 500急停开关。
44.箱体400上设有滑轮以及供用户拉动箱体400的拉杆。
45.本实施例中，激光清障装置的工作流程如下：
46.1)、开启箱体400，架设支撑架100，安装云台200并调平，取出镭射头 300，将其插入到云台200的底板安装孔里；
47.2)、开启箱体400上的总开关电源，启动无线控制器600，控制云台200 用十字线快瞄瞄准被清障物，调节变焦镜头的焦距至最大焦距处，使其清晰成像；夜晚环境下，开启星光模式，用于导引指示；
48.3)、对被清障物进行瞄准定位，生成相机和出射激光的十字重合线，控制云台200精确瞄准被清障物；
49.4)、在无线控制器600上输入要出射的激光功率、扫描路径、扫描速度，开启无水冷激光器500电源，对被清障物进行扫描直至完成；
50.5)、关闭激光器500、无线控制器600、总电源，拆卸镭射头300并放置于箱体400。
51.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。