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无人机在桥梁检测方面优势和应用

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桥梁检测一直是一个高危险高成本的行业,并且很影响桥梁的使用,不过随着航拍技术、遥感技术的不断发展,无人机技术在桥梁检测方面的应用将打破传统桥梁检测手段自身的局限性,使得桥梁检测领域的发展更进一步。由于这些新的技术的运用,无人机在桥梁检测领域将得到长远的发展应用。

无人机桥梁

传统方法的弊端:

管养部门通常定期对桥梁进行检查,多采用传统检测手段,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。

传统方法的弊端

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,在梁底板、塔柱、索缆、斜拉索、塔顶避雷针等可及范围以外,常规检测手段和方法存在局限性,可操作的难度非常大,存在检查盲区,其中局部盲区采取人工现场察看检查,但效率低、难度大、危险系数高。

无人机在桥梁检测中的优越性:

  1.保证了工作人员的安全

  用无人机进行桥梁检测,这种方法不需要人工检测,这也就避免了工作人员受伤的可能性,提高了作业的安全性,而且同时节约了检测成本。

  2.无人机桥梁检测精确度高

  在进行检测的过程中,无人机自身可以携带高清相机。在检测过程中可以对桥梁构件进行摄或拍照,大大的提高了检测的精准度;

  3.无人机桥梁检测效率高

  一方面,使用无人机对一120m的桥塔的一面进行检测,只需要不到15分钟的时间,与传统的桥梁检测办法相比,无人机桥梁检测大大的提高了作业的功率。另一方面,无人机桥梁检测使得作业人员有更多的精力去做有必要人力完结的作业,这也有利于作业的高效完结。

  4.无人机起落受场地限制较小,

  无人机在一块开阔的场地就可以进行起降,其受起落场地的限制较小。另外对桥梁检测时,只要操控人员在地面对无人机进行遥控即可,大大的降低了作业的难度。

  随着无人机技术的不断提高以及桥梁检测领域的迫切需要,相信在未来无人机技术会越来越多的在桥梁检测作业中得到使用。而无人机桥梁检测的精准度肯定会大大提高桥梁结构的安全性和耐久性

无人机桥梁快速检测系统方案组成

无人机桥梁快速检测系统主要由无人机、数据传输系统、任务荷载系统、地面站系统、其他设备等组成。

无人机桥梁快速检测系统

系统工作原理如下图所示:

无人机在桥梁检测方面优势和应用

检测内容

1、混凝土蜂窝麻面、露筋、剥落掉块及裂缝检测

露筋、混凝土剥落掉块检测

露筋、混凝土剥落掉块检测

裂缝检测

裂缝检测

2、钢结构高强螺栓是否缺失检测

钢结构高强螺栓是否缺失检测

钢结构高强螺栓是否缺失检测

3、其他影响结构安全的病害检测

桥梁支座滑移检测

桥梁支座滑移检测

桥面铺装层破损检测

桥面铺装层破损检测

4、桥梁三维建模

通过对桥梁构件多角度拍摄,根据图像由软件自动生成三维立体图形,将三维图形导出后可形成高精度的桥梁三维模型,桥梁三维模型可作为公路桥梁档案保存,以便将来为维修工作提供技术参考。

桥梁三维建模

桥梁三维模型

注意事项:

1、无人机检测一般由2名专业技术人员分别控制机身运动、检测摄像2部分进行飞行和数据采集。起飞前,无人机需放置平稳,调试各系统确保开机运行正常后,统一指令调度起飞。在飞行过程中,根据检测对象的差异控制不同的安全距离。桥墩和塔柱一般控制在5米左右,缆索和钢构件等地形复杂部位一般控制在10米左右,具体安全距离需结合现场情况确定。

2、无人机空间位置信息、摄录画面实时显示在地面站系统的监控屏幕上,检测人员根据监控初步判断检测对象是否存在病害。若存在,检测人员根据病害程度,选择无人机悬停进行局部高清拍照或继续前进。无人机飞行控制、摄像系统采用无线传输信号进行控制,检测系统采集数据存储在无人机机身,有效避免长距离无线传输引起的数据衰减或干扰。

3、检测过程受日照方向、风速、天气状况等影响较大,一般应选择检测对象迎光面,采集图像数据较为清晰,避免出现逆光,提高数据采集成功率。一般选择在晴天无风环境下进行检测,尽量减少环境因素影响,降低检测过程的安全风险。

无人机检测注意事项

4、通过现场无人机数据采集后,将图像等数据下载,利用视频和图像处理软件,分析并确定发现病害的具体位置和病害尺寸等,然后根据《公路技术状况评定标准》(JTG/T H21- 2011)等相关规范,对检测对象的构件进行评定。

无人机在桥梁检测方面优势和应用认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
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