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Development and Production of laser obstacle remover

Key Technology Research and Innovation in Laser Obstacle Remover Instrument Development

 Ultraléger &Ultrasafe -EOSMART- Original manufacturer of laser obstacle clearing equipment
1.Development and Production of laser obstacle remover

One of the core technologies of laser obstacle remover devices is laser cutting. The principle is based on focusing a high-energy-density laser beam onto an extremely small area, generating sufficient shock waves or heat to rapidly melt, vaporize, or ablate materials, thus achieving precise cutting. In the protection of high-voltage power lines, the application of laser cutting technology requires not only high precision but also stable operation in extreme environments. Par exemple, the power density of the laser beam can reach 10^8 to 10^10 watts per square centimeter, enabling laser cutting to complete tasks with extremely high speed and precision when dealing with branches near high-voltage lines while minimizing the impact on the surrounding environment.

In practical applications, the cutting efficiency and accuracy of laser obstacle remover devices are achieved through a series of experiments and optimizations. For instance, by adjusting the frequency and energy of the laser, effective cutting can be performed on branches of different materials and thicknesses. In a case study involving high-voltage lines, the laser obstacle remover device can clear branches up to 10 centimeters in diameter in less than 5 compte-rendu, with an accuracy error of no more than 1 millimeter, significantly enhancing the efficiency and safety of obstacle removal operations.

Moreover, laser cutting technology demonstrates unique advantages in environmental protection and sustainable development. Compared to traditional mechanical cutting or chemical removal methods, laser cutting does not produce harmful chemicals or solid waste, reducing environmental pollution. At the same time, the precise control technology of laser obstacle remover devices ensures minimal material waste, meeting modern environmental and resource-saving requirements. In the context of global climate change and frequent extreme weather events, environmental adaptability testing and optimization of laser obstacle remover devices are particularly important, ensuring stable operation under various climatic conditions and providing strong support for the stable power supply of the grid.

2.Laser Transmission Characteristics in Extreme Environments

Dans les environnements de lignes à haute tension, les caractéristiques de transmission des lasers des dispositifs de suppression d'obstacles laser sont des facteurs clés dans leur conception et leur application. Les champs électriques et magnétiques dans les environnements à haute tension peuvent interférer avec la propagation des faisceaux laser. Par conséquent, étudier les caractéristiques de transmission des lasers dans ces conditions est crucial pour garantir la précision et la fiabilité des dispositifs de suppression d'obstacles laser. Les propriétés de diffusion et d'absorption des lasers dans l'air affectent également leur distance de transmission et leur densité d'énergie, en particulier par temps humide ou brumeux, où l'atténuation de l'énergie laser est plus prononcée. Grâce à des données expérimentales et des études de cas, nous avons constaté que l'utilisation de longueurs d'onde spécifiques de lasers, telles que les lasers proche infrarouge à 1080 nm, peut réduire l'impact de la diffusion atmosphérique dans une certaine mesure et améliorer l'efficacité de transmission dans des conditions météorologiques défavorables.

3.Technologie de contrôle précis des instruments de suppression d'obstacles laser

Dans le développement du suppressur d'obstacles laser — un gardien des lignes électriques à haute tension — la technologie de contrôle précis est l'un de ses principaux avantages concurrentiels. En utilisant des techniques avancées de découpe laser, le suppressur d'obstacles laser peut retirer avec précision les branches et autres obstacles qui menacent la sécurité des lignes sans toucher aux conducteurs haute tension. Par exemple, dans une expérience centrée sur la technologie de contrôle précis du suppressur d'obstacles laser, l'appareil a réalisé une coupe avec une précision de 1 millimètre dans 100 mètres de lignes haute tension, un niveau de précision bien supérieur aux méthodes mécaniques traditionnelles. De plus, en intégrant des caméras haute résolution et des algorithmes de reconnaissance d'images, le dispositif de suppression d'obstacles par laser peut surveiller et analyser la croissance des branches en temps réel, permettant ainsi une planification précise du trajet de coupe.

Développement du système matériel
1.Sélection et optimisation des générateurs laser

Dans le cadre du développement des dispositifs de suppression d'obstacles par laser, la sélection et l'optimisation du générateur laser sont des étapes cruciales. Compte tenu de l'environnement de travail particulier des lignes à haute tension, le générateur laser doit posséder une grande stabilité et des caractéristiques de sortie énergétique élevée pour garantir un fonctionnement stable dans diverses conditions météorologiques extrêmes. Par exemple, pour résoudre le problème courant de l'interférence des branches d'arbres sur les lignes haute tension, nous avons choisi un générateur laser à fibre avec une longueur d'onde de 1080 nm, qui offre une excellente pénétration et efficacité de coupe. Lors du processus d'optimisation, nous avons adopté un système avancé de gestion thermique pour réduire le risque de surchauffe du laser causée par un fonctionnement prolongé, prolongeant ainsi la durée de vie de l'équipement et maintenant sa stabilité de performance.

2.Conception et calibration du système optique

Lors du développement de l'appareil de suppression d'obstacles laser, la conception et la calibration du système optique sont cruciales pour garantir que l'équipement effectue les tâches de manière efficace et précise. Étant donné l'environnement particulier des lignes électriques haute tension, le système optique doit être capable de s'adapter à des conditions météorologiques extrêmes tout en maintenant une focalisation précise et une transmission stable du faisceau laser. Pour y parvenir, we used a high-power laser generator combined with advanced optical lens assemblies to minimize energy loss and enhance cutting efficiency.

During the design phase, we employed ZEMAX optical design software for simulation to optimize the optical path and ensure the accuracy of the laser beam at different distances and angles. Par exemple, in simulations, we found that by adjusting the focal length of the lenses, the diameter of the laser beam could be controlled to within 500 micrometers, enabling precise cutting of fine branches.

In the design and calibration of the optical system, we not only relied on theoretical models but also conducted extensive experiments and field tests to continuously optimize system performance. Within a range of 10–500 meters, la longueur focale de l'objectif a été réglée électriquement pour former une courbe fermée virtuelle, assurant que le dispositif de suppression d'obstacles laser se concentre automatiquement à différentes distances sans intervention manuelle, réduisant la complexité opérationnelle. Cela en fait un gardien fiable pour les lignes à haute tension dans les applications pratiques.

3.Intégration du Tête robotisée Pan-Tilt et de la plateforme mobile

Lors du développement de l'appareil de suppression d'obstacles laser, la tête robotique panoramique-inclinable est essentielle pour atteindre un fonctionnement efficace de l'équipement. En adoptant une technologie avancée de bras robotique, le dispositif de suppression d'obstacles laser peut localiser et couper avec précision les obstacles sur les lignes à haute tension, tels que les succursales, assurant ainsi le fonctionnement stable du réseau électrique. La tête robotique panoramique-inclinable intégrée possède deux degrés de liberté, enabling precise motion trajectories to ensure that the laser beam reaches the designated cutting point without error.

In practical applications, the repeat positioning accuracy of the Robotic Pan-Tilt Head can reach 0.0001°, which is crucial for ensuring operational safety and efficiency. The Robotic Pan-Tilt Head endows the laser obstacle remover device with mobility in various terrains and environments, allowing it to adapt to complex on-site conditions. De plus, the durability of the Robotic Pan-Tilt Head must be considered to withstand complex manual handling and installation, ensuring long-term trouble-free operation.

Software System Development
1.Control Software Architecture of the Laser Obstacle Remover Instrument

L'architecture logicielle de contrôle de l'appareil de suppression des obstacles au laser est au cœur de l'intelligence de l'ensemble de l'équipement. Elle est responsable de la coordination du fonctionnement efficace du générateur laser, du système optique, du bras robotique, et de la plateforme mobile. En termes de conception, l'architecture logicielle adopte un principe de conception modulaire, assurant la scalabilité et la maintenabilité du système.

Par exemple, en introduisant des algorithmes d'image avancés, l'appareil de suppression des obstacles au laser peut identifier clairement les branches et obstacles autour des lignes à haute tension avec un taux de reconnaissance aussi élevé que 99%, significantly enhancing the efficiency and safety of obstacle removal operations. De plus, il effectue une détection en temps réel des objets en mouvement tels que les personnes. Lorsque qu'un objet en mouvement entre à proximité de l'appareil, il peut automatiquement détecter et agir, réduisant les risques opérationnels.

Le logiciel de contrôle intègre également des capteurs de protection contre le renversement, des capteurs de mesure automatique de distance, des algorithmes de mise au point automatique, un mode enregistrement vidéo, et un mode photographie. Les algorithmes et modèles innovants sont essentiels pour transformer l'imagination en solutions pratiques.

2.Interface utilisateur et système de surveillance

Dans le cadre du développement des dispositifs de suppression d'obstacles par laser, la conception des interfaces utilisateur et des systèmes de surveillance à distance est cruciale pour garantir la facilité d'utilisation et les capacités de surveillance en temps réel. L'interface utilisateur devrait adopter une conception intuitive pour réduire la courbe d'apprentissage des opérateurs et améliorer l'efficacité du travail. Par exemple, utiliser une interface graphique de commande combinée à la technologie d'écran tactile peut permettre une réponse rapide et un contrôle précis.

Interface design should adhere to ergonomic principles to ensure clear visual feedback and a convenient interaction experience in various operating environments. De plus, the remote monitoring system should integrate advanced data communication technologies, such as Wi-Fi connections, to ensure stable connectivity in remote or complex terrains. Real-time data transmission allows for real-time tracking of the laser obstacle remover device’s operational status, enabling timely responses to any potential issues.

Case studies show that when the remote monitoring system is combined with artificial intelligence algorithms, it can achieve fault prediction and automatic alarm functions, significantly enhancing the reliability and safety of the equipment. La conception des interfaces utilisateur et des systèmes de surveillance à distance ne concerne pas seulement l'esthétique et l'ergonomie, mais aussi le fonctionnement efficace de l'ensemble du système de suppression d'obstacles laser et la sécurité du réseau.

Development and Production of laser obstacle remover

tête focalisante de l'obstacle laser, tête de tir laser

 


 

Désobstacleur laser portable et léger pour l'élagage des arbres

Supprimeur d'obstacles laser de 250-1500 W pour couper les branches d'arbres

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