北京七维航测科技股份有限公司(李元)

说得简单一些呢,就是用相机代替眼睛,用电脑来代替大脑,通过高精度的照片来进行数据采集,自动识别桥梁上的裂缝、变形等

传统的桥梁检测多是利用相关专用仪器对桥梁各个部位进行测量、记录和统计,在此过程中,维护人员需悬挂在桥梁下方,或从高架平台上着手检测。我公司近十年研制飞行器,并于近期完成了该类型无人机的应用,在湖北恩施段四座特大桥(龙潭河特大桥、清江特大桥、四渡河特大桥、铁罗坪特大桥)实际测试成功。该无人机可通过相机等控制设备完成桥梁底面、柱面及横梁等结构面的拍摄取证,供专业人员分析桥梁状态,及时发现险情,可极大减轻桥梁维护人员的工作强度,提高桥梁检测维护效率。

无人机的应用领域不断扩大:不仅可以在军事上用于侦察、通信、反潜、电子对抗和对地攻击,也可以在民用上用于航拍摄影、电力巡检、新闻报道、保护野生动物、环境监测、大地测量、资源勘查及人工降雨等多个领域。随着航拍技术、遥感技术的不断发展,无人机将打破传统桥梁检测手段自身的局限性,在桥梁检测领域得到长远的发展应用。

传统的桥梁检测手段的局限性

桥梁结构是一种大型的土木工程结构,因荷载作用、疲劳与腐蚀效应、材料老化以及缺乏及时的维修,使用期内不可避免地产生损伤累积、抗力衰退而影响结构寿命,甚至导致突然事故。为防止事故的发生,对已建成和正在使用的结构和设施采用有效手段对其安全状况进行检测、评估、识别、控制和修复损伤显得很有必要。通过桥梁检测,我们可以确保桥梁的使用安全;及早发现桥梁病害及异常现象;为桥梁的维修养护提供科学依据,以适时采取合理的维修加固方法,延长桥梁的使用寿命、提高其承载能力,降低桥梁的维护费用,或拆除重建;考察桥梁是否能满足将来运输量的要求;为桥梁设计、规范修订和完善等提供依据。

桥梁检测主要是对其外观和结构性能进行检查评定,通常对结构的性能的检查是通过一系列的力学试验完成,而对其外观的检查主要依靠肉眼或者辅助工具(如桥检车、望远镜等)来检测桥梁主要构件是否出现裂缝、开裂破损、露筋锈蚀、支座脱空等病害。对于特殊结构桥梁(如斜拉桥、悬索桥、钢管混凝土拱桥等)或者大跨高墩桥梁来说,传统的检测工具基本无法派上用场,只能回归人工检测的原始形态。如对斜拉桥拉索的检测,人工爬上拉索向下进行检测作业,不仅效率低、难度大、危险系数高,而且检测精细度远远不够,而无人机技术的应用,将在很大程度上解决了这一难题。

1、无人机在使用过程中的操控

小型无人直升机是由飞行控制系统,云台控制系统,微波传输系统组成。两名技术人员配合完成飞行和拍摄,其中一人掌控飞行控制系统,飞行控制系统由遥控发射机、接收机、舵机、陀螺仪自主飞行控制器组成。操控手掌握无人直升机飞行原理、无线遥控技术,熟练掌握低空无人机的起飞、航线规划和飞行、降落等操控技能,能够分析各种天气环境下无人机的飞行技术要点,根据航拍任务要求完成低空无人机的操控,掌握无人机搭载设备的安装调试与操控。另外一人控制云台控制系统,云台控制系统由云台遥控发射机、接收机、舵机、电子陀螺仪,地面接站组成。拍摄的画面通过微波传输到地面接收设备上进行储存,以备后期技术人员对画面进行分辨处理。

  2、无人机的特点

无人机经过几十年的发展历程,从技术角度看已经比较成熟。无人机具有成本低、易操纵、具有高度灵活性、能够携带一些重要的设备从空中完成特殊任务、生存能力强、机动性能好、使用方便、安全稳定等特点。这些特点也为无人机的发展奠定了坚实的基础。

       3.系统优势

无人机能够定点悬停观测,实时传输画面,且能自控飞行,与常规检测相比,具有较多优势。

l 使用成本低,所用的技术均为比较成熟的技术,在各领域都已大规模应用,如 GPS 导航技术、数码影像技术、无线电遥控等技术等,所有设备只需电池供电,没有额外费用,使用成本远低于搭架检测和桥梁检测车。

l 检测精度高。多轴飞行器可以搭载高分辨率摄像机对各种桥梁病害进行细致拍摄,能随时操控拍摄位置,可进行多次,反复检测。

l 使用灵活,适应范围广。外业只需一台越野车、一台笔记本电脑及一台遥控装置就可以对大型桥梁进行检测,且不需要专用起降场地,有利于桥梁检测的日常化进行。

l 维修保养方便。机体为模块化结构,便于运输,所搭载的的设备均为外设,可方便灵活进行升级或更换。

因此,在当前桥梁安全检测需求迅速增长的情况下,能够使用一种简单易操作、成本低、效率高的检测手段极为需要。无人机成为了桥梁医生能报告桥梁的及时状况,大大提高了安全性。

系统功能

l 混凝土蜂窝麻面、露筋、剥落掉块及裂缝;

l 钢结构高强螺栓是否缺失;

l 其他影响结构安全的病害。

无人机指标参数:

空载重量     5.97 Kg
载重     10 Kg

经济载重     5Kg

速度     40公里/小时

控制半径     1千米

飞行高度     1千米

控制方式     人工遥控、自动飞行

动力电源     6s锂电池
定位精度     1.5米
起降风速     4级
续航能力     10-15分钟。