【技术交流】桥梁维护的新方法——无人机

 

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...

桥梁维护的新方法--无人机
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快速发展奠定了坚实的基础。


    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。

桥梁,不但建设不易,建成后的维护也非常麻烦。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。无人机可通过手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。

小型无人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。


无人机主要功能:1.检测混凝土蜂窝麻面、露筋、剥落掉块及裂缝;

2.检测钢结构高强螺栓是否缺失;

3.检测其他影响结构安全的病害。


无人机的优势:1.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。

2.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。

3.使用灵活,适应范围广。外出作业只需一台越野车、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。

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


无人机的劣势:1.只要无人机起飞重量大于7公斤或飞行高度120米以上或飞行距离500米以外,无人机操作员就必须持有经AOPA考试后核发的驾照,且在飞行前,还需将飞行计划上报当地空管部门,申请飞行空域方可。

2.在大雾、冰雪、大风等恶劣天气情况下,无人机基本无法使用。

3.无人机害怕信号干扰。

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。
(作者:严鼎)










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