揭秘未来：无人机+AI，重塑桥梁智能检测新篇章
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日期:
2024-01-12
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作为世界桥梁大国，截至2021年末全国已建公路桥梁达96.11万座、7380.21万延米。桥梁作为连接城市的重要交通枢纽，其安全性与稳定性至关重要。
然而，随着时间的推移，许多桥梁可能面临各种损伤和老化问题，由于过去“重建轻养”，超过40%的桥梁已进入病害高发期，因此，中国正在进入桥梁养护的关键期，桥梁检修工作的时间紧、任务重。传统的检测方法往往难以全面、准确地评估桥梁的状态，对桥梁进行智能检测势在必行。
政策导向
2023年3月工业和信息化部、国家发展改革委、教育部、财政部、国家市场监管总局、中国工程院、国家国防科工局等七部门联合印发《智能检测装备产业发展行动计划（2023—2025年）》，明确提出到2025年，智能检测技术基本满足用户领域制造工艺需求。
珈鹰科技结合政策要求，自主研发了基于AI视觉监测的无人机桥梁智能检测系统，顺应智能检测设备精准、可靠、智能、集成的发展趋势，打造适应智能制造发展的智能检测体系。
01
珈鹰方案
AI与无人机的完美结合
无人机搭载自研专用相机对桥梁进行全覆盖高清图像采集，再利用智能算法自动完成缺陷的定性判断、定量测量、精准定位，并将处理结果映射至三维实景模型上，自动生成满足定检要求的数据报告。
1、全覆盖
无人机融合室内定位和北斗/GPS定位技术，搭载自研专用相机，实现对桥梁底部、支座、桥塔、桥案等部位全覆盖、高效率的高清图像采集。
2、高效率
自研专用相机，高速对焦，每秒两张不间断拍摄，每天可检测5000平方米。
3、智能化
智能算法自动识别、测量及定位各种缺陷，识别精度最高可达0.05mm。
4、数字化
搭建GIS-BIM数字化平台，缺陷信息自动映射，实现缺陷的可视化管理。
03
项目应用
珈鹰方案的成功实践
斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔，受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
鳌江特大桥跨越鳌江口，主跨320米，主桥桥塔采用H型门式桥塔，索塔高为102.4米，相当40层楼高，全桥共有96根斜拉索。就结构特性而言，斜拉桥整体刚度远小于连续刚构桥，因此通过智能检测的手段收集病害信息至关重要。
▲案例实景图
前期准备周全，攻克卫星信号盲区难题
珈鹰根据这座斜拉索大桥所处的位置环境选择了适合的无人机型号和载荷，进行必要的调试与检查。采用多源数据融合的方法，攻克了卫星信号盲区这一难题，进而可对桥梁底部、桥墩、支座、侧面、桥塔、桥索等部位的外观进行全面高清图像采集。
▲无人机现场勘探示意图
智能算法识别，精准捕捉病害
对于斜拉索桥，其受力模式较为复杂，多个关键部位均有可能产生受力裂缝或其他病害。珈鹰利用自主研发的智能识别测量软件对已采集的高清图像进行智能、高效处理，精准定位受损位置，捕捉病害。
▲自研相机捕捉的受损位置图
搭建数据平台，实现三维重建
根据拍摄的高清图像重建桥梁三维模型，并定量标示各类缺陷的位置，并且搭建独立的大数据云平台，实现桥梁缺陷与病害的可视化，对桥梁问题进行三维立体化复现，为桥梁安全运行提供数据支撑。
▲桥梁监测平台与三维立体图
珈鹰科技采用无人机平台进行桥梁整体病害信息的精细化采集，应用自研算法实现了病害的识别测量与定位，结合轻量化三维实景模型数字底座完成了桥梁病害的三维可视化。通过温州鳌江特大桥的实践案例表明，珈鹰方案具有较高的实用价值，既能够利用无人机技术替代人力，有效保障检测人员的安全，又相较于其他方式如桥梁检查车等，能显著降低支出，在全面高效检测的同时满足业主安全运维和成本控制的要求，获得市场青睐。
