В связи с непрерывным развитием инфраструктурного строительства в Китае мосты, как важная составляющая транспортной сети, привлекают беспрецедентное внимание с точки зрения безопасности и долговечности. В последние годы многочисленные аварии, связанные с повреждением конструкций мостов, выявили ограничения традиционных методов ручной проверки с точки зрения эффективности, точности и безопасности. Особенно в условиях сложного рельефа или на большой высоте ручная проверка не только отнимает много времени и сил, но и представляет значительную опасность. В этих условиях технология дронов, благодаря своей гибкости, эффективности и бесконтактным возможностям обнаружения, стала инновационным решением в области обнаружения трещин в мостах.
По сравнению с традиционными ручными осмотрами или оборудованием для осмотра, установленным на транспортных средствах, дроны обладают рядом незаменимых технологических преимуществ. Во-первых, дроны могут быстро достигать различных частей моста, включая надземные участки, основание опор и труднодоступные скрытые зоны, преодолевая географические и пространственные ограничения.
Для удовлетворения профессиональных потребностей в инспекции мостов наша компания самостоятельно разработала систему обнаружения трещин в мостах на основе дронов, интегрирующую аппаратную платформу, интеллектуальные алгоритмы и управление данными. В качестве основной платформы эта система использует промышленный дрон, оснащенный зум-объективом с разрешением более 50 мегапикселей, и поддерживает передачу видео в реальном времени в формате 4K сверхвысокой четкости, обеспечивая четкие и разборчивые детали изображения. Одновременно система интегрирует высокоточный инерциальный навигационный модуль (IMU) и систему визуального позиционирования, обеспечивая стабильность и точность позиционирования во время полета, с погрешностями, контролируемыми в пределах сантиметрового уровня.
Однократное визуальное обнаружение может приводить к ошибкам в сложных условиях освещения или во влажной среде; поэтому наша компания использует стратегию многосенсорного слияния для всестороннего повышения надежности обнаружения. На основе традиционного обнаружения видимым светом используется инфракрасный тепловизионный модуль для обнаружения аномальной теплопроводности, вызванной трещинами, что позволяет выявлять потенциальные глубокие структурные повреждения. Одновременно, в сочетании с технологией лидарного сканирования, создается трехмерная модель облака точек моста для точного измерения длины, глубины и плотности распределения трещин. Путем пространственно-временного выравнивания оптических изображений, тепловизионных карт и трехмерных геометрических данных создается ?четырехмерный архив обнаружения? — единая система данных, охватывающая временные, пространственные, визуальные и температурные измерения, — которая обеспечивает научную основу для последующей оценки конструкции и принятия решений по техническому обслуживанию.
Для повышения эффективности инспекции наша компания разработала интеллектуальную систему планирования полета на основе ГИС-карт и проектных чертежей моста. Пользователям достаточно загрузить чертежи моста в исходном состоянии или BIM-модель, и система автоматически сгенерирует оптимальный маршрут полета, охватывающий все ключевые зоны инспекции и избегающий пропусков. Во время полета БПЛА автоматически движется по заданным путевым точкам, корректируя свое положение в реальном времени для компенсации изменений скорости ветра и помех от препятствий.
Для реализации долгосрочного анализа результатов проверки наша компания разработала облачную платформу мониторинга состояния мостов. Эта платформа поддерживает управление правами доступа для нескольких пользователей, позволяя надзорным органам, проектным институтам, отделам технического обслуживания и другим сторонам совместно просматривать результаты проверки.
Типичный пример применения: Практика выявления трещин на мосту через реку
В рамках ежегодного проекта инспекции межпровинциального моста через реку наша команда беспилотников выполнила 6 полетов, охватив всю 3,8-километровую основную конструкцию моста. Оснащенные мультиспектральными датчиками, были успешно выявлены 27 трещин различной степени, в том числе 3 структурные трещины глубиной более 5 миллиметров, которые ранее не были обнаружены при ручной инспекции. На основе 3D-облака точек и данных тепловизионной съемки, предоставленных дронами, инженерная группа разработала точный план ремонта, избегая потенциальных структурных рисков. Этот проект получил высокую оценку от провинциального департамента транспорта и был включен в список демонстрационных проектов интеллектуального технического обслуживания.
Наша компания стремится к итеративному совершенствованию технологии инспекции мостов с помощью дронов. В настоящее время мы сотрудничаем с университетами и научно-исследовательскими институтами для проведения исследований алгоритмов автоматической классификации трещин и изучения обучения общей модели поперечного моста на основе трансферного обучения. Одновременно мы активно участвуем в разработке национальных стандартов, содействуя созданию технических регламентов и систем оценки качества для инспекции мостов с помощью дронов. В будущем мы будем и дальше интегрировать технологию цифровых двойников для реализации трансформации инспекции мостов от ?пассивной инспекции? к ?активному раннему предупреждению?, помогая интеллектуальной транспортной инфраструктуре выйти на более высокий уровень.
Рекомендации по смежным темам
Лесные беспилотные летательные аппараты: со···
