溫州鰲江特大橋無人機智能化檢測
項目背景
作為世界橋梁大國，截至2021年末全國已建公路橋梁達96.11萬座、7380.21萬延米。橋梁作為連接城市的重要交通樞紐，其安全性與穩(wěn)定性至關(guān)重要。
然而，隨著時間的推移，許多橋梁可能面臨各種損傷和老化問題，由于過去“重建輕養(yǎng)”，超過40%的橋梁已進入病害高發(fā)期，因此，中國正在進入橋梁養(yǎng)護的關(guān)鍵期，橋梁檢修工作的時間緊、任務(wù)重。傳統(tǒng)的檢測方法往往難以全面、準確地評估橋梁的狀態(tài)，對橋梁進行智能檢測勢在必行。
斜拉橋典型應(yīng)用案例 溫州鰲江特大橋
斜拉橋又稱斜張橋，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的一種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特性而言，斜拉橋整體剛度遠小于連續(xù)剛構(gòu)橋，因此通過智能檢測的手段收集病害信息至關(guān)重要。
圖一 鰲江特大橋?qū)嵕皥D
一、前期準備周全，攻克衛(wèi)星信號盲區(qū)難題
珈鷹根據(jù)這座斜拉索大橋所處的位置環(huán)境選擇了適合的無人機型號和載荷，進行必要的調(diào)試與檢查。采用多源數(shù)據(jù)融合的方法，攻克了衛(wèi)星信號盲區(qū)這一難題，進而可對橋梁底部、橋墩、支座、側(cè)面、橋塔、橋索等部位的外觀進行全面高清圖像采集。
圖二 鰲江特大橋三維示意圖
二、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(fù)雜，多個關(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行智能、高效處理，精準定位受損位置，捕捉病害。
圖三 自研相機捕捉的病害位置圖
三、搭建數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)三維重建
根據(jù)拍攝的高清圖像重建橋梁三維模型，并定量標示各類缺陷的位置，并且搭建獨立的大數(shù)據(jù)云平臺，實現(xiàn)橋梁缺陷與病害的可視化，對橋梁問題進行三維立體化復(fù)現(xiàn)，為橋梁安全運行提供數(shù)據(jù)支撐。
圖四 橋梁檢測平臺與三維立體圖
珈鷹科技采用無人機平臺進行橋梁整體病害信息的精細化采集，應(yīng)用自研算法實現(xiàn)了病害的識別測量與定位，結(jié)合輕量化三維實景模型數(shù)字底座完成了橋梁病害的三維可視化。通過溫州鰲江特大橋的實踐案例表明，珈鷹方案具有較高的實用價值，既能夠利用無人機技術(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等，能顯著降低支出，在全面高效檢測的同時滿足業(yè)主安全運維和成本控制的要求，獲得市場青睞。