揭秘未來(lái)：無(wú)人機+AI，重塑橋梁智能檢測新篇章
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日期:
2024-01-12
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作為世界橋梁大國，截至2021年末全國已建公路橋梁達96.11萬(wàn)座、7380.21萬(wàn)延米。橋梁作為連接城市的重要交通樞紐，其安全性與穩定性至關(guān)重要。
然而，隨著(zhù)時(shí)間的推移，許多橋梁可能面臨各種損傷和老化問(wèn)題，由于過(guò)去“重建輕養”，超過(guò)40%的橋梁已進(jìn)入病害高發(fā)期，因此，中國正在進(jìn)入橋梁養護的關(guān)鍵期，橋梁檢修工作的時(shí)間緊、任務(wù)重。傳統的檢測方法往往難以全面、準確地評估橋梁的狀態(tài)，對橋梁進(jìn)行智能檢測勢在必行。
政策導向
2023年3月工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、教育部、財政部、國家市場(chǎng)監管總局、中國工程院、國家國防科工局等七部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《智能檢測裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃（2023—2025年）》，明確提出到2025年，智能檢測技術(shù)基本滿(mǎn)足用戶(hù)領(lǐng)域制造工藝需求。
珈鷹科技結合政策要求，自主研發(fā)了基于A(yíng)I視覺(jué)監測的無(wú)人機橋梁智能檢測系統，順應智能檢測設備精準、可靠、智能、集成的發(fā)展趨勢，打造適應智能制造發(fā)展的智能檢測體系。
01
珈鷹方案
AI與無(wú)人機的完美結合
無(wú)人機搭載自研專(zhuān)用相機對橋梁進(jìn)行全覆蓋高清圖像采集，再利用智能算法自動(dòng)完成缺陷的定性判斷、定量測量、精準定位，并將處理結果映射至三維實(shí)景模型上，自動(dòng)生成滿(mǎn)足定檢要求的數據報告。
02
技術(shù)優(yōu)勢
革新檢測，智能領(lǐng)航新篇章
1、全覆蓋
無(wú)人機融合室內定位和北斗/GPS定位技術(shù)，搭載自研專(zhuān)用相機，實(shí)現對橋梁底部、支座、橋塔、橋案等部位全覆蓋、高效率的高清圖像采集。
2、高效率
自研專(zhuān)用相機，高速對焦，每秒兩張不間斷拍攝，每天可檢測5000平方米。
3、智能化
智能算法自動(dòng)識別、測量及定位各種缺陷，識別精度最高可達0.05mm。
4、數字化
搭建GIS-BIM數字化平臺，缺陷信息自動(dòng)映射，實(shí)現缺陷的可視化管理。
03
項目應用
珈鷹方案的成功實(shí)踐
斜拉橋又稱(chēng)斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔，受拉的索和承彎的梁體組合起來(lái)的一種結構體系。
鰲江特大橋跨越鰲江口，主跨320米，主橋橋塔采用H型門(mén)式橋塔，索塔高為102.4米，相當40層樓高，全橋共有96根斜拉索。就結構特性而言，斜拉橋整體剛度遠小于連續剛構橋，因此通過(guò)智能檢測的手段收集病害信息至關(guān)重要。
▲案例實(shí)景圖
前期準備周全，攻克衛星信號盲區難題
珈鷹根據這座斜拉索大橋所處的位置環(huán)境選擇了適合的無(wú)人機型號和載荷，進(jìn)行必要的調試與檢查。采用多源數據融合的方法，攻克了衛星信號盲區這一難題，進(jìn)而可對橋梁底部、橋墩、支座、側面、橋塔、橋索等部位的外觀(guān)進(jìn)行全面高清圖像采集。
▲無(wú)人機現場(chǎng)勘探示意圖
智能算法識別，精準捕捉病害
對于斜拉索橋，其受力模式較為復雜，多個(gè)關(guān)鍵部位均有可能產(chǎn)生受力裂縫或其他病害。珈鷹利用自主研發(fā)的智能識別測量軟件對已采集的高清圖像進(jìn)行智能、高效處理，精準定位受損位置，捕捉病害。
▲自研相機捕捉的受損位置圖
搭建數據平臺，實(shí)現三維重建
根據拍攝的高清圖像重建橋梁三維模型，并定量標示各類(lèi)缺陷的位置，并且搭建獨立的大數據云平臺，實(shí)現橋梁缺陷與病害的可視化，對橋梁?jiǎn)?wèn)題進(jìn)行三維立體化復現，為橋梁安全運行提供數據支撐。
▲橋梁監測平臺與三維立體圖
珈鷹科技采用無(wú)人機平臺進(jìn)行橋梁整體病害信息的精細化采集，應用自研算法實(shí)現了病害的識別測量與定位，結合輕量化三維實(shí)景模型數字底座完成了橋梁病害的三維可視化。通過(guò)溫州鰲江特大橋的實(shí)踐案例表明，珈鷹方案具有較高的實(shí)用價(jià)值，既能夠利用無(wú)人機技術(shù)替代人力，有效保障檢測人員的安全，又相較于其他方式如橋梁檢查車(chē)等，能顯著(zhù)降低支出，在全面高效檢測的同時(shí)滿(mǎn)足業(yè)主安全運維和成本控制的要求，獲得市場(chǎng)青睞。
