激光远程除异物方案
一、应用背景
农用塑料布、塑料袋、风筝、风筝线、广告布、遮阳网、鸟巢、蜂巢、树枝等异物经常挂在输电线路上，容易造成短路事故，严重威胁人员和财产安全，给电力系统和社会造成了极大的经济损失。
激光除异物设备可以实现目标的准确定位，采取图像识别技术，剔出高压线区域，仅对悬挂异物进行清除。而且，由于铝导线对于激光的吸收率低，同时导热快，激光直接照射铝导线产生的温度（小于300℃）远远小于铝导线的熔点（660℃），因此不会对高压线造成损伤，不存在线路的损伤隐患
二、原理
架空线路上常见的异物主要组成材料为各种化纤、塑料制品或木质杆巢，为非金属材料。这些材料相对于金属材料，普遍具有热导率低、熔点/燃点低，容易灼烧的特点。
激光除异物的原理是利用激光远程聚焦技术并通过精确控制高能激光束远程辐照异物的重力支撑部位、缠绕导线部位或黏附部位，使异物被辐照部位吸收激光能量，形成局部温度急剧升高后熔化或气化，从而掉落，达到远程清除异物的目的。
三、激光远程除异物优势
电网异物远程激光除障仪，能从地面发射可控激光，对高空异物进行远距离切割清除，实现带电、远程、非接触式作业，具有安全、快速、可带电作业的特点，适用于大部分架空线路非金属异物清除，克服了传统处理方法存在的不足，无需停电和人员攀爬杆塔，操作方便、省时省力。
四、激光远程除异物设备参数
表一
产品型号 | RAYH -1070SM200A | RAYH -1070SM350A | RAYH -1070SM500A |
应用行业 | 电网 | 电网 | 电网 |
主要配置 | 视觉同轴瞄准镜头 配定制外壳和拉杆箱 配高精度云台支架 无线控制华为平板电脑 1台移动电源 1台200W激光器 | 视觉同轴瞄准镜头 配定制外壳和拉杆箱 配高精度云台支架 无线控制华为平板电脑 1台移动电源 1台350W激光器 | 视觉同轴瞄准镜头 配定制外壳和拉杆箱 配高精度云台支架 无线控制华为平板电脑 1台移动电源 1台500W激光器 |
激光功率(W) | 0-200W连续可调 | 0-350W连续可调 | 0-500W连续可调 |
工作距离(m) | 1-200 | 1-350 | 1-500 |
瞄准方式 | 同轴视觉自带十字星 | 同轴视觉自带十字星 | 同轴视觉自带十字星 |
相机分辨率（k） | 2 | 2 | 2 |
相机放大倍数 | 30倍光学变焦+10倍数码变焦 | 30倍光学变焦+10倍数码变焦 | 30倍光学变焦+10倍数码变焦 |
云台重量 | ＜5kg | ＜5kg | ＜5kg |
整机体积（外mm） | 613×460×320 | 613×460×320 | 613×460×320 |
设备重量(kg) | ≤33 | ≤33 | ≤35 |
电源供电 | DC24V 1000W | DC24V 1500W | DC24V 2000W |
电池 | 14kg/台 可连续出光2h | 14kg/台 可连续出光2h | 18kg/台 可连续出光2h |
工作温度（℃） | -20℃-70℃ | -20℃-70℃ | -20℃-70℃ |
湿度 | ＜90% | ＜90% | ＜90% |
防护等级 | IP65 | IP65 | IP65 |
安全措施 | 远程授权+人体感应+指纹解锁+AI人脸识别+紧急停止 | 远程授权+人体感应+指纹解锁+AI人脸识别+紧急停止 | 远程授权+人体感应+指纹解锁+AI人脸识别+紧急停止 |
表2 典型异物切割时间表
样本 | 异物名称 | 切割时间（s） |
RAYH -1070SM200A | RAYH -1070SM500A | RAYH -1080SM2000A |
1 | 树枝 | 15 | 12 | 8 |
2 | 塑料袋 | 15 | 13 | 5 |
3 | 黑色农用地膜 | 5 | 4 | 2 |
4 | 农用透明塑料薄膜 | 140 | 120 | 40 |
5 | 农用塑料大棚布 | 18 | 15 | 5 |
6 | 薄农用塑料布 | 70 | 45 | 12 |
7 | 包装用透明塑料布 | 50 | 40 | 9 |
8 | 风筝用银面杜邦纸 | 9 | 7 | 2 |
9 | 风筝用涤纶布 | 8 | 6 | 2 |
10 | 编织袋 | 7 | 5 | 2 |
11 | 广告条幅 | 5 | 4 | 2 |
注：试验异物材料宽度10cm（树枝直径约5mm），以试验异物材料完全切割掉落为计时终止，试验环境温度25℃，试验距离80m。