本实用新型涉及激光设备技术领域，特别涉及一种架空线路异物车载式激光清除装置。
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背景技术：
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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，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。因此，及时清理输电线路上的异物对于供电安全十分重要。
随着光纤激光器技术的发展，高功率脉冲光纤激光器以其优良的光束质量，可靠性，长的免维护时间，整体电光转换效率高，脉冲重复频率，体积小，使用方式灵活，越来越受到重视。
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技术实现要素：
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本实用新型目的是提供一种结构简单，使用方便的架空线路异物车载式激光清除装置。
本实用新型另一目的是在上述技术基础上进一步改进，提供一种激光器响应快、便携操作的架空线路异物车载式激光清除装置。
为了解决上述存在的问题，本实用新型采用了下列技术方案：
一种架空线路异物车载式激光清除装置，包括高能射线异物清除装置，其特征在于：还包括平板电脑和一能与汽车尾箱固定连接的基座，平板电脑置于汽车中控台位置，所述基座上设有一平台，平台上设有升降装置，升降装置顶部设置有支撑高能射线异物清除装置的支撑架和设置在支撑架上的转向装置，高能射线异物清除装置与转向装置通过螺钉锁紧连接。
如上所述的一种架空线路异物车载式激光清除装置，其特征在于：所述升降装置为伺服电动缸，伺服电动缸包括丝杆和驱动丝杆上下运动的伺服电机，伺服电动缸与平板电脑连接并受其控制。
如上所述的一种架空线路异物车载式激光清除装置，其特征在于：所述升降装置为电动推杆，电动推杆与平板电脑连接并受其控制。
如上所述的一种架空线路异物车载式激光清除装置，其特征在于：所述高能射线异物清除装置为光纤激光清除装置，包括光纤激光器、发射部和瞄准装置，光纤激光器由车载电源供电；光纤激光器通过光纤连接到发射部，发射部将激光光束整形为准平行光光束或者具有焦距的会聚光束输出；
所述发射部包括：激光发射头、可见光指示器、光束整形器、合束镜，所述激光发射头、光束整形器、合束镜依次设置在激光发射头的发出光轴上，激光发射头发出后，由光束整形器对光束进行整形，将发散的光束整形为准平行光束或者发散角更小的光束或者聚焦的光束后输出，
所述可见光指示器与激光发射头的发出光轴方向呈90度夹角放置，并朝向合束镜出光，合束镜将可见光指示器发出的可见光与激光发射头发出的光纤激光合束成同轴同向的一束光发出，实现激光方向的指示。
如上所述的架空线路异物车载式激光清除装置，其特征在于：所述光纤激光器设有电源驱动电路，光纤激光器的电源驱动电路包括： I/O输入模块、串口输入模块、控制模块、信号处理模块、电池充电电路、开关电源控制模块、激光器驱动模块和快速开关模块；
所述控制模块与所述平板电脑连接，平板电脑通过其上的触摸界面向控制模块发送控制信号，控制模块通过I/O输入模块或串口输入模块接受平板电脑控制信号，并将该外部控制信号转换为设定指令以数字信号的形式发送至信号处理模块；同时控制模块输出一个脉冲信号到快速开关模块，信号处理模块将上述数字信号转化为模拟信号并发送至开关电源控制模块和快速开关模块，开关电源控制模块根据该模拟信号控制激光器驱动模块输出相应的电压信号至快速开关模块，快速开关模块根据模拟信号确定开启电压范围、根据脉冲信号和电压信号实现快速开启或关闭进而实现对激光器供电的快速开启或关闭。
如上所述的架空线路异物车载式激光清除装置，其特征在于：所述瞄准装置为长焦摄像头，长焦摄像头与发射部平行设置，长焦摄像头内部光路光轴与发射部内部光路光轴平行同向，用于远程观察和瞄准异物，长焦摄像头与一平板电脑连接，平板电脑与所述控制模块连接，平板电脑用于显示长焦摄像头所拍摄图像。
如上所述的一种架空线路异物车载式激光清除装置，其特征在于：支撑架为三脚架或独脚架；所述转向装置为电动经纬仪，电动经纬仪与平板电脑连接并受其控制。
如上所述的一种架空线路异物车载式激光清除装置，其特征在于：还包括能翻转开合的电动车厢盖，以及驱动电动车厢盖开合的驱动电机，驱动电机与电动车厢盖之间齿轮组传动，驱动电机与平板电脑(9)连接并受其控制。
本实用新型的有益效果是：
1、车载式激光清除装置，方便使用，通过位于汽车中控台位置的平板电脑操作，即可实现异物清理，工作强度小，有利于减少人员工作强度，有利于提高清楚异物的效率，使用方便。
2、平板置于汽车中控台位置，平板电脑用于显示可见光所指示物体图像，平板电脑通过其上的触摸界面向控制模块发送控制信号，可直接通过在平板电脑上操作，实现开关机、异物激光清除等操作，结构简单，使用方便。
3、光纤激光器电源驱动电路通过快速开关模块对电源的输出电压进行开闭控制，在激光器上加载功率时无需等待激光器电源的响应时间，从而提高了激光器输出激光的响应时间。
[附图说明]
图1为本实用新型中升降装置结构示意图。
图2为本实用新型中激光器结构示意图。
图3为本实用新型电路的结构框图。
图4为本实用新型中光纤激光器电源驱动电路的结构图。
图5为本实用新型中光纤激光器电源驱动电路的部分电路图。
[具体实施方式]
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种架空线路异物车载式激光清除装置，包括高能射线异物清除装置、平板电脑9和一能与汽车尾箱固定连接的基座200，基座上设有一平台，平台上设有升降装置201，升降装置201顶部设置有支撑高能射线异物清除装置的支撑架6 和设置在支撑架上的转向装置7，高能射线异物清除装置与转向装置7 通过螺钉锁紧连接。
本申请中，高能射线异物清除装置包括光纤激光器1、发射部4、瞄准装置5、支撑发射部4的支撑架6和设置在支撑架上的转向装置7。光纤激光器1由车载电源供电；光纤激光器1通过光纤3连接到发射部 4，发射部4将激光光束整形为准平行光光束或者具有焦距的会聚光束输出，发射部4与转向装置7通过螺钉锁紧连接。
本申请中，发射部4包括：激光发射头401、可见光指示器、光束整形器402、合束镜403，激光发射头401、光束整形器402、合束镜403 依次设置在发出光轴上，激光发射头401发出后，由光束整形器402 对光束进行整形，将发散的光束整形为准平行光束或者发散角更小的光束或者聚焦的光束后输出；可见光指示器与激光发射头401的发出光轴方向呈90度夹角放置，并朝向合束镜403出光，合束镜403将可见光指示器发出的可见光404与激光发射头401发出的光纤激光405合束成同轴同向的一束光发出，实现激光方向的指示。
本申请中，升降装置201可为伺服电动缸或电动推杆。升降装置与平板电脑9连接并受其控制。伺服电动缸包括丝杆和驱动丝杆上下运动的伺服电机，伺服电动缸与平板电脑9连接并受其控制。电动推杆与平板电脑9连接并受其控制。本申请中，优选伺服电动缸，伺服电动缸包括一对丝杆2010和驱动该对丝杆同步移动的移动伺服电机 2011。
本申请中，光纤激光器1设有电源驱动电路，光纤激光器1的电源驱动电路包括：I/O输入模块101、串口输入模块109、控制模块102、信号处理模块103、电池充电电路、开关电源控制模块104、激光器驱动模块106和快速开关模块107.。
控制模块102与平板电脑9连接，平板电脑9通过其上的触摸界面向控制模块102发送控制信号。控制模块102通过I/O输入模块101或串口输入模块109接受平板电脑9控制信号，并将该外部控制信号转换为设定指令以数字信号的形式发送至信号处理模块103；信号处理模块 103将上述数字信号转化为模拟信号并发送至开关电源控制模块104 和快速开关模块107，所述开关电源控制模块104根据该模拟信号控制激光器驱动模块106输出相应的电压信号至快速开关模块107，快速开关模块107根据模拟信号确定开启电压范围、根据脉冲信号和电压信号实现快速开启或关闭进而实现对光纤激光器供电的快速开启或关闭。
具体控制过程如下：I/O输入模块101包括接线器1011和光电隔离单元1012，其中，接线器1011、光电隔离单元1012、控制模块102依次相连，光电隔离单元1012为常见的光电耦合器。具体地，外部信号通过接插件引脚从外部引入，再经过光电耦合器进行数字信号的隔离，降低了外部信号对整个系统的干扰性。外部信号经过光电耦合器连接到单片机对应的引脚，外部I/O信号通过编码选择控制模块102 内预存的1-63组数据，数据包含激光器的功率值和工作时间值。串口输入模块109为常见的串口通信芯片，串口通信芯片将串口指令发送到控制模块102，控制模块102通过解码将串口指令进行转化，具体控制方式与I/0口控制方式相同。
而串口在复杂环境下易收到干扰，所以在应用中主要通过I/O输入模块101起控制作用，串口输入模块109起辅助作用。
信号处理模块103包括基准信号单元1031、数模转换单元1032和阻抗匹配单元1033。其中，控制模块102、数模转换单元1032和阻抗匹配单元1033依次相连，阻抗匹配单元1033分别与开关电源控制模块 104和快速开关模块107相连，基准信号单元1031与数模转换单元 1032相连。
基准信号单元1031包括电压基准芯片TL2和电阻R12、R13等，为数模转换单元1032提供精准的基准电压2.5V，电阻R18作为电压基准芯片TL2的限流电阻。数模转换单元1032为常见的数模转换芯片U4，如TLV5618。数模转换芯片U4的引脚连接到单片机(控制模块102)通过串行通信进行数据的更新和变化。
阻抗匹配单元1033包括运算放大器U3A、U3B，电路中运算放大器 (U3A、U3B)各自的输出端和反相输入端直接连接，组成电压跟随器电路，对反相输入端的信号进行阻抗匹配。
快速开关模块107包括依次相连的开关单元1071、电流检测及转换单元1072和比较单元1073，其中，开关单元1071分别与控制模块 102、信号处理模块103的阻抗匹配单元1033、激光器驱动模块106相连，开关单元1071、电流检测及转换单元1072均与激光器相连。开关单元1071根据信号处理模块103发送的模拟信号确定开启电压范围，根据控制模块102发送的脉冲信号和激光器驱动模块106发送的电压信号实现快速开启或关闭。开关单元1071包括4个并联连接的MOSE管，将激光器所需电流进行分流，提高MOSE管的使用寿命，降低激光器故障率，提高激光器响应时间。
电流检测及转换单元1072检测激光器的电流值，并将该电流值转换为相应的电压信号。比较单元1073将电流检测及转换单元1072的电压信号与激光器驱动模块106发送的电压信号进行比较，判断激光器是否过流，并将过流信号发送至保护模块105。
本申请中，瞄准装置5为长焦摄像头，长焦摄像头与发射部4平行设置，长焦摄像头内部光路光轴与发射部4内部光路光轴平行同向，用于远程观察和瞄准异物；长焦摄像头与平板电脑9连接，平板电脑9 与所述控制模块102连接，平板电脑9显示长焦摄像头所拍摄图像。
本申请中，支撑架6为三脚架或独脚架；转向装置7为电动经纬仪，电动经纬仪与平板电脑9连接并受其控制。
进一步改进：汽车上还设有能翻转开合的电动车厢盖，以及驱动电动车厢盖开合的驱动电机202，驱动电机202为伺服电机，驱动电机 202输出轴与电动车厢盖的转轴之间齿轮组传动，驱动电机202与平板电脑9连接并受其控制。
使用时，看着平板电脑9上的异物，用可见光对准异物，通过平板电脑9开机，通过平板电脑9控制驱动电机202得电正向转动，驱动电机202打开电动车厢盖，再通过平板电脑对控制器102、升降装置201 以及电动经纬仪进行操控，使得发射部4对准异物清除即可，使用方便。使用完后，再通过平板电脑对控制器102、升降装置201以及电动经纬仪进行复位操控，然后再通过平板电脑9控制驱动电机202得电反向转动，驱动电机202关闭电动车厢盖。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。