一种用于架空线路异物激光远程清除的瞄准装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于架空线路异物激光远程清除的瞄准装置及其方法，属于输变电技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，输配电线路绝大部分是由无绝缘层保护的裸金属线通过杆塔架设在空中，但是，风筝、风筝线、塑料布、广告布等漂浮性异物很容易吹落到裸露的金属导线上，一旦此类漂浮性的异物受雨、雪、露浸湿，极易造成金属导线相间短路、单相接地等故障，从而导致输配电线路的跳闸或线路损毁，甚至垂落到人畜可接触位置的异物，则有可能造成人畜伤亡，因此，及时清理输电线路上的异物对于供电安全十分重要。
[0003]传统的清除输电线路上的异物采用等电位带电作业处理或者停电处理，普遍具有作业程序复杂、作业时间长、人员体力消耗大、作业安全风险高、人力物力消耗大等问题。采用红外激光远程清除架空输电线路异物是一种新的清除方法，这种方法通过在地面发射一束激光到空中的异物目标，通过光热作用将架空线路上的漂浮型异物熔断、灼烧损毁或掉落，是一种安全、方便、快捷的清除方式。然而由于红外激光对人眼不可见，异物目标距离较远，依靠传统的枪械瞄准原理精确瞄准目标比较困难，尤其是对动态的异物目标很难持续跟踪瞄准，难以起到远程异物清除应有的作用。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于架空线路异物激光远程清除的瞄准装置及其方法，能够精确瞄准远程异物，并且能够持续跟踪瞄准动态的异物。
[0005]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:
[0006]本发明的一种用于架空线路异物激光远程清除的瞄准装置，包括与光轴线垂直放置的可调焦长焦摄像机、放置在可调焦长焦摄像机镜头前面的滤光片、半反半透镜、放置在光轴线末端的反射镜、可在两个维度上旋转用于控制激光输出方向的精密电动云台和用于控制精密电动云台转动的主控制器；反射镜固定在精密电动云台的前面；可调焦长焦摄像机的镜头面对准半反半透镜的反射面中心；半反半透镜放置在红外激光光路上，且与光轴线成45度放置；可调焦长焦摄像机的输出端通过数据线连接到主控制器，主控制器的输出端通过控制线连接到精密电动云台。
[0007]本发明还包括设置在可调焦长焦摄像机镜头外围的辅助光源，所述辅助光源的光轴与可调焦长焦摄像机的光轴同向，辅助光源发出的光通过半反半透镜和反射镜反射出去。
[0008]上述可调焦长焦摄像机的镜头面也可以平行于光轴线，在所述镜头面设有一片可将光线反射进入可调焦长焦摄像机镜头的发射镜。
[0009]本发明的瞄准装置的瞄准方法，具体包括以下几个步骤:
[0010](A)所述可调焦长焦摄像机采集入射的可见光，可观察到红外激光光斑所在位置的物体图像，红外激光光斑所在位置一直保持在可调焦长焦摄像机视野中央；
[0011](B)所述主控制器将可调焦长焦摄像机采集得到的图像显示在屏幕上，并控制精密电动云台转动，即可带动反射镜转动，从而改变红外激光出射方向和可调焦长焦摄像机视野；
[0012](C)当远程异物目标处于动态时，所述主控制器通过对比采集到的每帧图像，计算图像中远程异物目标的移动方向，然后通过实时控制精密电动云台跟随转动，实现光束始终跟踪瞄准远程异物目标。
[0013]步骤(A)中，当光线较暗时，辅助光源发出辅助光，与红外激光同向输出到远程异物目标位置，用于增加亮度。
[0014]步骤(B)中，通过操作按钮或手柄控制精密电动云台转动。
[0015]本发明可以方便地将远距离的激光光斑所在位置精确定位，解决了由于激光光束对人眼和图像采集设备不可见带来的远程瞄准问题，同时，针对动态异物目标，本发明可以根据图像处理快速精确地控制激光光束方向，使光斑始终停留在异物目标所在位置，从而对动态异物目标实现激光清除。本发明激光光斑始终保持在图像视野中央，只要内部光路可靠，就不需担心偏离问题；光路中具有同轴可见光束或摄像机可见的近红外光，用来增加亮度，在光线较暗时帮助摄像机采集图像。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的一种用于架空线路异物激光远程清除的瞄准装置结构示意图；
[0017]图中各标号:1、可调焦长焦摄像机，2、滤光片，3、半反半透镜，4、反射镜，5、精密电动云台，6、主控制器，7、辅助光源，8、控制线，9、远程异物目标，10、光轴线，11、可见光，12、辅助光，13、数据线。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0019]参见图1，本发明的一种用于输电线路异物激光远程清除的瞄准装置，利用该装置，可以方便地对远程异物目标9进行观察和瞄准，具体包括可调焦长焦摄像机1、滤光片
2、半反半透镜3、反射镜4、精密电动云台5、主控制器6、辅助光源7。
[0020]可调焦长焦摄像机1垂直光轴线10放置，镜头面对光轴10方向，也可以平行于红外光轴10放置，只需要再加一片发射镜即可；滤光片2放置在摄像机1的镜头前面；半反半透镜3放置在红外激光光路上，与光轴线10成45度放置；反射镜4放置光轴线10末端，与精密电动云台5固定；精密电动云台5放置在反射镜4后面；主控制器6通过控制线8连接到精密电动云台5，通过数据线13连接到可调焦长焦摄像机1 ;辅助光源7在摄像机1的镜头外围位置，其光轴与摄像机1的光轴同向，并且处于半反半透镜3和反射镜4的工作范围内。
[0021]半反半透镜3—面对红外激光高透，另一面对可见光高反；反射镜4对红外激光和可见光尚反；滤光片2可以滤除红外光线，起到保护摄像机1，提尚成像质量的功能。红外激光通过半反半透镜3出射到反射镜4，然后被反射出去照射到远程异物目标9，远程异物目标9表面反射的可见光或对摄像机CCD可见的光通过反射镜4反射到半反半透镜3的反射面，然后被反射到滤光片2，滤光片2滤除杂光和可能的高能红外光，允许对摄像机1可见的光进入摄像机1的镜头，从而使摄像机1采集到远程异物目标9图像。