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【无人机驾驶培训】检查桥梁的新型利器

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【无人机驾驶培训】检查桥梁的新型利器

发布日期:2017-10-19 作者: 点击:

无人机应用出现之前,桥梁质量检测员对桥梁进行定期检查只能通过望远镜、长焦的单反拍摄照片,或是租借船只到桥梁底部进行检测。但这样的做法,往往做不到精确判断,且桥底面的照片无法拍摄。影响检测质量,耗时耗力。


桥梁结构是一种大型的土木工程结构,因荷载作用、疲劳与腐蚀效应、材料老化以及缺乏及时的维修,使用期内不可避免地产生损伤累积、抗力衰退而影响结构寿命,甚至导致突然事故。为防止事故的发生,对已建成和正在使用的结构和设施采用有效手段对其安全状况进行检测、评估、识别、控制和修复损伤显得很有必要。通过桥梁检测,我们可以确保桥梁的使用安全;及早发现桥梁病害及异常现象;为桥梁的维修养护提供科学依据,以适时采取合理的维修加固方法,延长桥梁的使用寿命、提高其承载能力,降低桥梁的维护费用,或拆除重建;考察桥梁是否能满足将来运输量的要求;为桥梁设计、规范修订和完善等提供依据。


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桥梁检测主要是对其外观和结构性能进行检查评定,通常对结构的性能的检查是通过一系列的力学试验完成,而对其外观的检查主要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。对于特殊结构桥梁(如斜拉桥、悬索桥、钢管混凝土拱桥等)或者大跨高墩桥梁来说,传统的检测工具基本无法派上用场,只能回归人工检测的原始形态。如对斜拉桥拉索的检测,人工爬上拉索向下进行检测作业,不仅效率低、难度大、危险系数高,而且检测精细度远远不够,而无人机技术的应用,将在很大程度上解决了这一难题。


比如,特拉华河畔管理局(DRBA)现已宣布,经过与新泽西州的罗格斯大学合作,使用可以飞行和游泳的无人机,在特拉华纪念桥双跨跨距上成功进行了首次组合式空中和水下桥梁检查Brunswick(RU-NB)和SubUAS LLC。 被称为导航员的这种混合型无人驾驶车辆是由罗格斯工程学院与海军研究办公室(ONR)资助开发的。 导航员曾经也习惯于在五角渡轮码头的一个100客机的渡轮码头进行示范空中/水上航班。

  

Rutgers-New Brunswick机械和航空航天工程系的研究人员在工程学院教授F. Javier Diez的指导下,于2013年开发了Naviator原型,随后对其推进、浮力和控制系统进行了技能改善。罗格斯工程学院是联邦航空管理局(FAA)的无人机系统(UAS)测试设施,进行研究,以帮助FAA将无人机安全地集成到国家的空域。 罗格斯高级基础设施和运输中心(CAIT)一直在支持Naviator的开发作业,迈克尔·奥康内尔(Michael O'Connell)担任导航员桥梁示范和测试飞行员的指挥。

  

Diez说:“导航员无缝地迅速地从空中飞行过渡到水下机动的能力,为许多行业和海军作战提供了巨大的机会。“由于这些最近的测试表明,以前可能需要直升机,船艇和水下设备,导航员能够以更少的并发症和更少的时间完成单个部署。

 

DRBA执行董事Thomas J. Cook表示:“我们很高兴能够参加这次测试示范。” “我们的基础设施资产每年都要接受严格的检查计划,无人机有可能使这些检查更安全,更具成本效益。在一条独立的自动车辆上检查水线以上和下方的码头或船只的能力不再是科幻。“

  

随着政府和企业合作伙伴更多的兴趣和资助,Naviator研究团队不断开发进一步的增强和应用,不仅对桥梁检查有价值,还涉及海底测绘,搜索和救援行动,关键基础设施,港口安全等方面。

  

SubUAS有限责任公司技术副总裁Mark Contarino表示:“导航员无人机在不到两秒钟的时间内就多次从水转变为空气,从而开创了新兴市场。 “我们与罗格斯堡,DRBA和我们的赞助商ONR的长期合作伙伴关系,继续为今后增强和应用这一惊人技术提供了宝贵的见解。”许多DRBA桥梁和渡轮雇员,罗格斯高级基础设施和交通中心(CAIT)和海洋观察领导中心为此次空中/水无人机检查提供了额外的支持。


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无人机航拍摄影、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。随着航拍无人机技术、遥感监测技术的不断发展,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。


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