無人機(jī)橋梁檢測是怎么一回事?
更新時間:2021-04-10 17:51
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橋梁管養(yǎng)部門通常定期會對橋梁進(jìn)行檢查,目前多采用傳統(tǒng)檢測手段,依靠肉眼或者輔助工具(如橋檢車、望遠(yuǎn)鏡等)來檢測橋梁主要構(gòu)件是否出現(xiàn)裂縫、開裂破損、露筋銹蝕、支座脫空等病害。
斜拉橋
而對于特殊結(jié)構(gòu)橋梁(如斜拉橋、懸索橋、鋼管混凝土拱橋等)或者大跨高墩橋梁,在梁底板、塔柱、索纜、斜拉索、塔頂避雷針等可及范圍以外,常規(guī)檢測手段和方法存在局限性,可操作的難度非常大,存在檢查盲區(qū)。
其中局部盲區(qū)可采取人工現(xiàn)場察看檢查,但效率低、難度大、危險系數(shù)高,而應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行輔助檢測,將在很大程度上解決這些難題。
橋梁檢測無人機(jī)
無人機(jī)橋梁快速檢測系統(tǒng)主要由無人機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、任務(wù)荷載系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)、其他設(shè)備等組成。
用于橋梁檢測的無人機(jī)與常規(guī)航拍無人機(jī)的任務(wù)荷載系統(tǒng)略有不同,前者的三軸增穩(wěn)云臺、高清攝像機(jī)置于飛行器上方,而航拍用云臺一般布置在下方。
上置云臺的無人機(jī)
無人機(jī)一般采用起降平穩(wěn)的多旋翼無人機(jī),利于數(shù)據(jù)采集和觀測。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用于系統(tǒng)控制信號、檢測數(shù)據(jù)的傳輸。地面站系統(tǒng)則用于實時監(jiān)控?zé)o人機(jī)飛行、檢查拍攝情況,利于及時糾正飛行軌跡和發(fā)現(xiàn)橋梁明顯病害。其他設(shè)備除了常規(guī)的維修保養(yǎng)工具外,還包含檢測結(jié)果分析處理系統(tǒng)。
無人機(jī)高空航拍橋梁
無人機(jī)橋梁快速檢測系統(tǒng)主要利用無人機(jī)可高空任意地點(diǎn)懸停的特點(diǎn),借助高像素專業(yè)拍照采集系統(tǒng),在已知位置和距離對檢測對象局部拍照,數(shù)據(jù)存儲于機(jī)身,后期專業(yè)人員通過已知空間位置、時間軸線、高清照片或錄像來分析病害位置和危害程度。
橋梁檢查一般分為經(jīng)常性檢查、定期檢查和特殊檢查,不同的檢查方式要求的檢查儀器和頻率也不一樣。
常規(guī)的橋梁檢測設(shè)備比較單一,主要檢測設(shè)備或方法有望遠(yuǎn)鏡、遠(yuǎn)程拍攝、橋檢車、預(yù)置軌道視頻檢測等。除了常規(guī)檢查設(shè)備,有條件的還配備有高倍望遠(yuǎn)鏡對橋梁進(jìn)行檢查。
高倍望遠(yuǎn)鏡
隨著航拍技術(shù)、遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,無人機(jī)應(yīng)用更多地滲透到各行各業(yè)。無人飛行器可分許多類別,其中無人多旋翼飛行器因結(jié)構(gòu)簡單、價格相對低廉,可應(yīng)用于公路橋梁檢測、線路巡檢等領(lǐng)域。
斜拉橋
無人機(jī)橋梁檢測主要針對大橋鋼桁梁、索塔、節(jié)點(diǎn)板、高橋墩、纜索、常規(guī)檢查盲區(qū),對常規(guī)檢查易遺漏點(diǎn)進(jìn)行檢查,全面判定橋梁技術(shù)健康狀況。
無人機(jī)檢測一般由2名專業(yè)技術(shù)人員分別控制機(jī)身運(yùn)動、檢測攝像2部分進(jìn)行飛行和數(shù)據(jù)采集。起飛前,無人機(jī)需放置平穩(wěn),調(diào)試各系統(tǒng)確保開機(jī)運(yùn)行正常后,統(tǒng)一指令調(diào)度起飛。在飛行過程中,根據(jù)檢測對象的差異控制不同的安全距離。
無人機(jī)高空航拍
橋墩和塔柱一般控制在5m左右,纜索和鋼構(gòu)件等地形復(fù)雜部位一般控制在10m左右,具體安全距離需結(jié)合現(xiàn)場情況確定。
無人機(jī)空間位置信息、攝錄畫面實時顯示在地面站系統(tǒng)的監(jiān)控屏幕上,檢測人員根據(jù)監(jiān)控初步判斷檢測對象是否存在病害。若存在,檢測人員根據(jù)病害程度,選擇無人機(jī)懸停進(jìn)行局部高清拍照或繼續(xù)前進(jìn)。
無人機(jī)對索塔進(jìn)行檢測
無人機(jī)飛行控制、攝像系統(tǒng)采用無線傳輸信號進(jìn)行控制,檢測系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)存儲在無人機(jī)機(jī)身,有效避免長距離無線傳輸引起的數(shù)據(jù)衰減或干擾。
通過現(xiàn)場無人機(jī)數(shù)據(jù)采集后,將圖像等數(shù)據(jù)下載,利用視頻和圖像處理軟件,分析并確定發(fā)現(xiàn)病害的具體位置和病害尺寸等,然后根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/TH21-2011)等相關(guān)規(guī)范,對檢測對象的構(gòu)件進(jìn)行評定。
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