研制喷火无人机高效精准对焦装置 CNR222-140

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了研制喷火无人机高效精准对焦装置，有效提升了作业效率与安全水平。输电线路异物清除、山火隐患处理等作业长期依赖人工登塔或停电作业，效率低且安全风险高。喷火无人机虽能实现带电作业，但受限于对焦不准、测距缺失等问题，实际应用中常出现喷火点偏移、燃料浪费，甚至因距离误判引发设备损伤。

现有喷火装置多采用固定角度喷射，缺乏照明与测距辅助，夜间或复杂环境下难以锁定目标。操作人员只能凭经验估算距离，导致作业质量不稳定。为解决这一痛点，项目组从装置结构入手，研发实用准确对焦装置，提高喷火作业的准确性与安全性。

存在问题

• 对焦不准：传统喷火装置无辅助照明，夜间或阴影区域目标难以辨识，喷火点常偏离目标。
• 距离未知：缺少测距手段，操作员无法获知无人机与目标间的实际距离，喷火效果依赖猜测。
• 定点困难：地面人员无法目视确认喷火点，难以实现人工干预下的精确打击。
• 配件兼容性差：不同喷火配件接口不统一，更换耗时且影响作业连续性。
• 环境适应性弱：现有照明设备不防水防爆，在潮湿或易燃环境中存在安全隐患。

创新目标

研制一套集成照明、测距、定点与快拆功能的喷火无人机对焦装置，使喷火作业在复杂环境下仍能快速锁定目标，将有效喷射距离控制在安全范围内，同时提高配件更换效率，降低作业风险。

技术方案

装置在喷火末端增设平行照明设备，采用广角光源，具备防水防爆特性，照射有效距离达3米，与喷射距离匹配，确保火焰涵盖区域始终被清晰照亮。照明模块与喷火管同轴布置，避免光线遮挡，并能在高温环境下稳定工作。

在测距方面，集成激光测距模块，实时测量无人机至目标的距离，数据同步至地面控制端，操作员依据数值微调飞行位置，确保喷火点精准落在目标上。同时增加激光定点功能，在地面形成可见光斑，供人工目视校准，实现“空中测距+地面定点”双重确认。喷火装置上端设计统一卡扣接口，兼容多种喷火配件，更换时无需工具，数秒即可完成。

创新亮点

• 广角平行照明：照明距离与喷射距离一致，有效照亮目标区域，且防水防爆，适应恶劣天气。
• 激光实时测距：解决距离盲区问题，为操作员提供准确数据支持，避免误判。
• 地面可视定点：激光光斑辅助人工目测，实现“所见即所喷”，提高对焦精度。
• 统一快拆卡扣：配件更换便捷，提升装置通用性与作业连续性。
• 安全冗余设计：照明与测距模块独立供电，单一故障不影响主喷射功能。

落地应用效果

该装置已在多次输电线路异物清除作业中试用，夜间及复杂环境下喷火命中率显著提升，燃料消耗明显降低。操作人员反馈，测距功能使飞行高度控制更从容，定点功能减少了重复喷射次数，整体作业时间缩短约三分之一。配件更换效率大幅提高，维护成本同步下降。

产出物：喷火无人机高效精准对焦装置一套，含照明模块、激光测距模块、定点指示模块及快拆接口。

适用场景：输电线路异物清除、山火隔离带点燃、变电站设备带电清理等无人机喷火作业。

常见问题

Q：该装置在雨天或雾天能否正常作业？

A：照明设备具备防水防爆特性，但激光测距在浓雾中可能受衰减影响，建议在能见度尚可的环境下使用。

Q：装置是否适配所有型号的喷火无人机？

A：统一卡扣设计兼容多数主流喷火装置，但需根据无人机载重与接口尺寸进行简单适配。

Q：激光定点功能是否会对人眼造成伤害？

A：采用低功率激光，符合人眼安全标准，但操作时仍应避免直射人员。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。

本文由中广研创新整理。