其过去是靠工人攀爬百米那么高的墩子,以及桥检车挪移来封路的老办法来展开高速公路桥梁养护,然而如今在河北,被无人机彻底改写了,河北交投集团空天信息公司跟保阜公司联合推出的无人机巡查巡检系统,将桥梁体检带入到了“全域覆盖、精准识别 、智能决策、闭环管控”的全新阶段,这不仅仅是技术方面的进步,更是实实在在的安全账以及经济账。
传统巡检的三大痛点
用人力进行攀爬,这在桥梁养护里头,属于是最为危险的那个环节了。在保阜高速的沿线地带,有部分桥梁的墩柱高度超过了80米,工人们系上安全绳去开展作业,如此一来,不光体力消耗特别巨大,而且还面临着从高空掉落的那种风险。一旦碰到大风天气,作业就只能暂时停止,工期也因此一再拖延。
桥检车的运用同样令使人感到头疼不已。一辆大型桥检车每日的租金高达上万元,其上路开展作业之时还得需要封闭车道,进而造成车辆出现拥堵状况。在2024年河北交投所进行的统计当中显示,以传统方式检测一座特大桥平均而言需要3天时间,在此期间对于交通所产生的影响乃至投入的人力物力成本一直处于居高不下的态势。
数据采集存有不完整状况,这属于老问题。人工进行检测时,会受到视角方面的限制,桥梁腹板以及墩柱内侧常常会存在盲区,一些细小裂缝因而被遗漏掉,这给后续运营埋下安全隐患。养护部门急切需要一种更具高效性、更能全面覆盖的检测手段。
无人机如何破解难题
这一套无人机系统,最先解决了“看不到”之问题,无人机所搭载的高清摄像头以及激光雷达,能够轻易飞到人工难以抵达的位置,在保阜高速的试点应用期间,无人机针对信号较为薄弱的桥底区域,凭借自主研发出的算法达成了自主稳定飞行,采集到了以往从来未曾被记录的病害数据。
首先,肉眼能够明显看到效率得到了提升,接着,以一座全长为1.2公里的特大桥作为例子来说,以往人工配合桥检车进行全面体检需要花费3天时间,然而现在无人机系统仅用5小时就能精准完成,效率提升幅度超过了12倍,最后,这表明养护人员能够从繁重的重复劳动里解脱出来,进而将精力投入到病害的分析以及处置上面。
从完全应用系统之后,安全效益就显得格外突出,每年高空攀爬作业人次预计减少近百次,工人安全风险下降了95%,那曾经大家内心格外畏惧听到 “出事了”,当下正逐渐演变成历史。
三维底座精准复刻桥梁
这套系统先是为每一座桥梁构建了具备厘米级精度的实景三维模型,无人机借助多角度拍摄,采集了数量达数万张的照片,经由算法融合后,生成了与物理桥梁毫无二致的数字镜像,这个被称作“三维底座”的事物,是所有后续工作得以开展的根基,病害所处的位置以及尺寸,都将会在其上面实现精准定位。
在以往的时候,绘制一张桥梁病害分布图,这一行为是需要测量人员在现场通过手工绘制来完成的,其存在着误差大的情况,并且效率还很低。而在当下这个阶段,是依托三维模型来进行相关工作的,养护人员在电脑上便能够直观地看到桥梁的每一处细致的情况,如此便为后续的预防性养护提供了持续更新的数据方面的支撑。
数字底座具备高精度,在其基础之上,系统之中的智能航线规划模块,会自行生成与桥梁结构相契合的检测路径。从开始建模一直到完成首飞进行全面扫描,在常规场景下,一天之内便能够达成,巡检效率相较于传统方式提高了超过60%。
AI慧眼识别毫米级病害
作为系统核心技术当中的一项,乃是视觉大模型跟激光差分算法的相互结合。那研发团队针对桥梁病害样本库进行了海量标注的训练工作,借此使得AI能够学会辨别裂缝,以及混凝土剥落、露筋等诸般常见问题。于实际测试期间,裂缝识别精度已然达到了0.1毫米,此精度比一根头发丝的细度还要更细。
这件系统并非单纯是用于实施拍照记录的,当无人机飞行经过之后,所有隐患情况都会自行开展比对并归入存储库,还将在三维模型之上进行直观的标记注明,当养护人员开启电脑之时,便能够知晓哪一道裂缝出现了变长的情况,哪一个点位的剥落面积出现了扩大的状况,病害相应的发展趋向清晰明了。
发生了这样的情况,检测数据的精准度得到了大幅度的提升。在以往的时候,人工进行检测是依靠经验以及眼力的,然而不同的人很可能得出不一样的结论。而在当下,系统依据统一的标准,病害点位能够直观地匹配三维模型,并且决策准确率实现了提升,提升幅度达到了40%,这为养护资金的使用增添了科学依据。
闭环管控实现快速处置
觉察问题属于首要步骤,而迅速处置才是重点所在。当无人机巡查巡检系统产生数字“体检报告”之后,养护任务会借助线上平台,第一时间精确推送至相关部门。工区负责人在各自手机上能够接收指令,确切明晰今日要前往何处、处理何种问题。
保阜公司之中的养护工区已然尝到了甜头,以往之时从发现病害开始,到作出安排进行维修,这要历经层层上报、审批的流程,速度最为快捷的情状之下也得耗费一周,眼前已然达成了“发现即进行有效响应”这样的状态范畴,对于小规模裂缝在当天便能够做到修补处理,以此来防止问题进一步扩大,这样一种呈现闭环特性的管控机制,致使养护工作从之前被动的应对态势转变成了主动进行预防的态势。
数据统计表明,在系统投入应用之后,桥梁精细化体检的覆盖范围增幅达到了八成 ,那些隐匿于隐蔽位置的病害得以提前察觉并处置 ,如此一来 也从根本源头保障了桥梁安全底数稳固可靠。
未来养护的新图景
这套无人机系统具备的价值,并非仅仅局限于当下的应用范畴,而是更着重于其为桥梁全生命周期实施管理过程中所积攒的宝贵数据。每一座桥梁,当它从建成阶段起始直至退役阶段终了,所有的检测记录以及维修历史,都将会被完整无欠地予以保存,进而形成数字档案。未来的养护决策,不会再是凭借经验进行随意决断,而是会基于海量数据所开展分析之后得出的最优解决办法。
河北交投打算于更多路段去推广这一系统,随着技术进行迭代,无人机续航的时间变得更长,载重的能力变得更强,并且还能够搭载更多种类的传感器,像是红外热成像用来检测内部空洞,多光谱用来分析材料老化,如此桥梁养护将会变得越来越智能化。
对于身处一线的养护工人来讲,最大的变化乃是工作方式发生了改变,他们无需再于风吹日晒的情况下进行爬高爬低的作业,而是能够坐在监控室当中,操控着无人机,并且分析相关数据,这份工作变得更具技术含量,同时也更有安全保障。
在此之时,于其所在的这座城市或者其中某条路段,桥梁养护是否仍旧采用着以往的老办法呢?对于无人机巡检而言,你认为其还能够在哪些交通场景之中发挥相应的作用呢?欢迎于评论区域留下你的想法,进行记录分享,通过点赞并转发从而让更多的人去了解这项能够改变我们出行安全状况的技术。


