安全激光清理装置的制作方法

本实用新型涉及激光设备技术领域，具体而言，涉及一种安全激光清理装置。

背景技术：

在电网领域中，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。目前输电线路导地线清障工作主要是采取以下几种方法：在停电情况下攀爬至故障位置处进行人工清理，其效率低；在施工作业车辆平台上手动清除异物，受地形条件限制较多，地形复杂的地方，车辆无法进入；利用等电位的操作杆拨动悬挂物，但操作杆的长度有限，而且灵活性不够；利用无人机火烧的方式清除异物，但受环境、天气影等响因素较多。上述的几种方式在使用时局限性较大，清障的效率和机动性均不高。若采用激光进行清理，则无法进行聚焦。另外，现有激光在使用过程中，如遇到装置倾倒的情况时，装置会继续运行，容易带来安全隐患。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种安全激光清理装置。

为了实现上述目的，本实用新型实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本实用新型实施例提供一种安全激光清理装置，包括：处理模块、驱动组件、测距传感器、角度传感器、多个激光发射器、固定架、倾倒状态采集模块及电控开关；所述角度传感器设置于至少部分所述激光发射器上，所述驱动组件配合所述角度传感器设置于至少部分所述激光发射器上；所述驱动组件、所述测距传感器、所述角度传感器、所述倾倒状态采集模块均与所述处理模块连接，所述电控开关的输入端用于与供电电源连接，所述电控开关的输出端与所述多个激光发射器连接，所述电控开关的控制端与所述处理模块连接，所述多个激光发射器设置于所述固定架上，其中，所述驱动组件用于带动至少部分所述激光发射器转动，并使至少部分所述激光发射器的光路经由同一预设点，所述处理模块用于在接收到所述倾倒状态采集模块得到的倾倒信号时输出断路信号至所述电控开关，以使所述电控开关断开。

可选地，上述驱动组件包括电动机及齿轮组，所述电动机与所述齿轮组传动连接，所述齿轮组与所述激光发射器传动连接。

可选地，上述安全激光清理装置还包括与所述多个激光发射器连接的功率调节模块。

可选地，每个所述激光发射器设置有所述角度传感器以及所述驱动组件，所述角度传感器与所述驱动组件相配合，用于调整所述激光发射器的光路经由所述预设点。

可选地，上述激光发射器还包括散热件，所述散热件设置于所述固定架上。

可选地，上述激光发射器还包括与所述处理模块连接的散热风机。

可选地，上述固定架为环形架，所述多个激光发射器间隔设置于所述环形架上。

可选地，上述固定架为方形架，所述多个激光发射器间隔设置于所述方形架上。

可选地，上述固定架为固定板，多个所述激光发射器呈阵列设置于所述固定板上。

第二方面，本实用新型实施例还提供另一种安全激光清理装置，包括：处理模块、驱动组件、测距传感器、角度传感器、电源模块、多个激光发射器、固定架、倾倒状态采集模块及电控开关；所述角度传感器设置于至少部分所述激光发射器上，所述驱动组件配合所述角度传感器设置于至少部分所述激光发射器上；所述驱动组件、所述测距传感器、所述角度传感器、所述倾倒状态采集模块均与所述处理模块连接，所述电控开关的输入端与所述电源模块连接，所述电控开关的输出端与所述多个激光发射器连接，所述电控开关的控制端与所述处理模块连接，所述多个激光发射器设置于所述固定架上，其中，所述驱动组件用于带动至少部分所述激光发射器转动，并使至少部分所述激光发射器的光路经由同一预设点，所述处理模块用于在接收到所述倾倒状态采集模块得到的倾倒信号时输出断路信号至所述电控开关，以使所述电控开关断开。

相对于现有技术而言，本实用新型提供的安全激光清理装置至少具有以下有益效果：该安全激光清理装置包括处理模块、驱动组件、测距传感器、角度传感器、多个激光发射器、固定架、倾倒状态采集模块及电控开关。角度传感器设置于至少部分激光发射器上，驱动组件配合角度传感器设置于至少部分激光发射器上；驱动组件、测距传感器、角度传感器与处理模块连接，其中，驱动组件用于带动至少部分激光发射器转动，并使至少部分激光发射器的光路经由同一预设点，处理模块用于在接收到倾倒状态采集模块得到的倾倒信号时输出断路信号至电控开关，以使电控开关断开。本方案通过驱动组件调节多个激光发射器，以使发射的激光聚焦，利用聚焦后的激光对需要清理的悬挂物进行清除，一方面可根据实际情况调节焦距，有助于扩大清理范围、提高清理的效率，另一方面，在倾倒时可通过电控开关自动关断电路，有助于降低装置的安全隐患。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型实施例，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实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的安全激光清理装置的方框示意图。

图2为本实用新型实施例提供的安全激光清理装置的结构示意图之一。

图3为图2所示的安全激光清理装置在运行状态时的示意图。

图4为本实用新型实施例提供的安全激光清理装置的结构示意图之二。

图标：100-安全激光清理装置；110-处理模块；120-驱动组件；130-测距传感器；140-角度传感器；150-激光发射器；160-功率调节模块；170-散热风机；180-固定架；191-电控开关；192-倾倒状态采集模块；193-电源模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“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，或者是该实用新型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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，也可以是电性连接。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实用新型中的具体含义。

在现有技术中，电网的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。而现有解决手段(比如人工清理)局限性较大，清障的效率和机动性均不高。

如何提供一种科学的装置，能够便捷、高效地对架空线路上的悬挂物进行清理，是本领域技术人员的一大难题。鉴于上述问题，本申请实用新型人经过长期研究探索，提出以下实施例以解决上述问题。下面结合附图，对本实用新型实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1和图2，其中，图1为本实用新型实施例提供的安全激光清理装置100的方框示意图，图2为本实用新型实施例提供的安全激光清理装置100的结构示意图之一。本实用新型实施例提供的安全激光清理装置100能够自动聚焦，实现对电网架空线路(输电线路)上容易造成短路的悬挂物的清理。

在本实施例中，安全激光清理装置100可以包括处理模块110、驱动组件120、测距传感器130、角度传感器140、多个激光发射器150、固定架180、电控开关191及倾倒状态采集模块192。

在本实施例中，角度传感器140设置于至少部分激光发射器150上，驱动组件120配合角度传感器140设置于至少部分激光发射器150上；驱动组件120、测距传感器130、角度传感器140、倾倒状态采集模块192均与处理模块110连接。电控开关191的输入端用于与电源模块193或供电电源连接，电控开关191的输出端与多个激光发射器150连接，电控开关191的控制端与处理模块110连接。多个激光发射器150设置于所述固定架180上。其中，驱动组件120用于带动至少部分激光发射器150转动，并使至少部分激光发射器150的光路经由同一预设点。

可理解地，预设点即为安全激光清理装置100的聚焦点。当激光束聚焦到聚焦点时，该点的能量密度大，可以用于通过灼烧实现悬挂物的清理。

可选地，每个激光发射器150设置有角度传感器140及驱动组件120。驱动组件120配合角度传感器140，可以实现激光发射器150空间角度的调节。即，每个激光发射器150均可以调节空间角度，从而使得每个激光发射器150的光路可经由同一预设点，实现激光射线的聚焦。

在本实施例中，处理模块110用于在接收到倾倒状态采集模块192得到的倾倒信号时输出断路信号至电控开关191，以使电控开关191断开。

可选地，倾倒状态采集模块192可以设置在固定架180上。该倾倒状态采集模块192可以包括，但不限于用于采集位置变化的位置传感器、陀螺仪等。运行时，当倾倒状态采集模块192采集到固定架180位置变化量超过预设阈值(其预设阈值可根据实际情况进行设置，也可以由生产厂家预先设置)时，则输出倾倒信号(为一电平信号，可以为高电平信号或低电平信号)，处理模块110基于该倾倒信号输出断路信号(为另一电平信号，可以为高电平信号或低电平信号)。电控开关191设置在各激光发射器150的供电线路上，当电控开关191在接收到低电平信号或高电平信号时，自动断开，使得各激光发射器150断电。基于此，安全激光清理装置100可以在倾倒时使激光发射器150断电，避免倾倒后激光发射器150继续运行而造成人、物品、作物等人、物的损失(比如，可以避免倾倒后激光发射器150继续发出激光而损伤到施工员)，降低了装置的安全隐患，提高了装置的安全性及可靠性。

值得说明的是，同一个电控开关191的输出端可以与多个激光发射器150中的至少部分激光发射器150连接。或者电控开关191有多个，每个电控开关191的输出端与一个激光发射器150连接，只要电控开关191能实现对各激光发射器150供电通断的控制，这里对供电开关与各激光发射器150的连接方式不作具体限定。

在本实施例中，处理模块110可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

可选地，安全激光清理装置100还可以包括与处理模块110连接的存储模块。该存储模块可以是，但不限于，随机存取存储器，只读存储器，可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，电可擦除可编程只读存储器等。在本实施例中，存储模块可以用于存储激光发射器150的角度数据。当然，存储模块还可以用于存储程序，处理模块110在接收到执行指令后，执行该程序。

在本实施例中，驱动组件120可以包括电动机及齿轮组，电动机与齿轮组传动连接，齿轮组与激光发射器150传动连接。

可理解地，电动机转动时，通过电机的转轴带动齿轮组转动，在齿轮组的带动下，可使得激光发射器150转动。其中，激光发射器150可以设置有与此轮组相啮合的齿轮，电动机可以为步进电机或伺服电机，可以在角度传感器140的配合下，使得激光发射器150转动至指定的角度，该角度可根据实际情况进行确定，这里不作具体限定。

可选地，驱动组件120可以包括电动机及同步带。电动机可以与同步带传动连接，同步带还可以与激光发射器150传动连接。电动机可以固定于固定架180上。当电动机传动时，通过同步带，便可以带动激光发射器150转动。其中，激光发射器150可以设置于同步带相匹配的同步带轮。

在本实施例中，测距传感器130可以用于测量并确定激光发射器150与悬挂物之间的距离，该距离也就是安全激光清理装置100在清理悬挂物时的焦距。基于该距离，便可以确定出各个激光发射器150需要调节的角度，然后利用驱动组件120将各个激光发射器150转动至相应的角度，便可以使得各个激光发射器150发出的激光束的焦距为激光发射器150与悬挂物之间的距离，从而有助于对悬挂物进行清理。

在本实施例中，测距传感器130可以为用于测距的传感芯片，也可以为测距模块。例如，测距传感器130可以为激光测距TDC芯片、激光测距仪等，这里对测距传感器130的具体种类及型号不作具体限定。

可选地，安全激光清理装置100还包括与多个激光发射器150连接的功率调节模块160。该功率调节模块160可以用于调节激光发射器150的输出功率，从而实现激光发射器150发射的激光束的能量的调节。其中，输出功率越大，激光束的能量越大，清理悬挂物的效果越好。

在本实施例中，功率调节模块160可以为变压器，用于调节施加在激光发射器150上的电压，在激光发射器150的额定电压范围内，对激光发射器150施加的电压越大，其功率越大。在其他实施方式中，功率调节模块160可以为变阻器，通过分担激光发射器150的电压，实现激光发射器150功率的调节。

可选地，激光发射器150还包括散热件，散热件设置于固定架180上，用于为激光发射器150散热，保障激光发射器150正常运行。该散热件可以是，但不限于为散热铜片、散热铜管等，其散热件的数量可以为一个或多个，这里不作具体限定。

可选地，激光发射器150还包括与处理模块110连接的散热风机170，用于为激光发射器150散热，保障激光发射器150正常运行。

可选地，安全激光清理装置100还包括与处理模块110连接的温度传感器，用于测量激光发射器150的温度。当采集的温度超过预设温度阈值时，处理模块110控制散热风机170运行，以对激光发射器150进行散热。可理解地，处理模块110预先存储有预设的温度阈值，当温度传感器可将采集的温度发送至处理模块110，处理模块110可对采集的温度与温度阈值进行比较，当采集的温度大于或等于温度阈值时，可生成控制信号，散热风机170在接收到该控制信号时，便开始运行。其中，预设的温度阈值可根据实际情况进行设置，这里不作具体限定。

基于上述设计，安全激光清理装置100结构简单、易于实现、便于移动搬迁，便于在复杂环境下使用。另外，该安全激光清理装置100可以自动调整焦距，操作人员可以在地面操作实现架空线路上悬挂物的清理，从而有助于提高清理的效率，保障操作人员的人身安全。

请参照图3，为图2所示的安全激光清理装置100在运行状态时的示意图。在本实施例中，固定架180可以为环形架，多个激光发射器150间隔设置于环形架上。可选地，各个激光发射器150转动的平面相交于一线，该交线为环形架的中轴线(该中轴线垂直于环形架所在平面，且经由圆环的圆心)。基于该设计，安全激光清理装置100的聚焦点便位于该中轴线上，有助于将聚焦点对准悬挂物，实现对悬挂物的清理。

请参照图4，为本实用新型实施例提供的安全激光清理装置100的结构示意图之二。可选地，固定架180可以为直条状结构。多个激光发射器150间隔设置于该直条状结构上。可理解地，多个激光发射器150可以设置在一条直线上，且各个激光发射器150的转动面相重合，使得各个激光发射器150可以在重合的转动面上聚焦。

可选地，固定架180为方形架。多个激光发射器150间隔设置于方形架上。

可选地，固定架180为方形架固定板。多个激光发射器150呈阵列设置于固定板上。

需要说明的是，固定架180的形状及尺寸可根据实际情况进行设置，只要能固定多个激光发射器150即可，这里对固定架180的形状及尺寸不作具体限定。

在本实施例中，安全激光清理装置100还可以包括电源模块193。该电源模块193可以用于为安全激光清理装置100中的各部件提供电能。该电源模块193可以是，但不限于市电电源、电池模组。其中，电池模组可以包括，但不限于锂离子电池、铅蓄电池等，这里不作具体限定。

综上所述，本实用新型提供一种安全激光清理装置。该安全激光清理装置包括处理模块、驱动组件、测距传感器、角度传感器、多个激光发射器、固定架、倾倒状态采集模块及电控开关。角度传感器设置于至少部分激光发射器上，驱动组件配合角度传感器设置于至少部分激光发射器上；驱动组件、测距传感器、角度传感器与处理模块连接，其中，驱动组件用于带动至少部分激光发射器转动，并使至少部分激光发射器的光路经由同一预设点，处理模块用于在接收到倾倒状态采集模块得到的倾倒信号时输出断路信号至电控开关，以使电控开关断开。本方案通过驱动组件调节多个激光发射器，以使发射的激光聚焦，利用聚焦后的激光对需要清理的悬挂物进行清除，一方面可根据实际情况调节焦距，有助于扩大清理范围、提高清理的效率，另一方面，在装置倾倒时可通过电控开关自动关断电路，有助于降低装置的安全隐患。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。