激光雷达+无人机+巡检管控,打开公路巡检“全知视角”!

通过建设公路巡检数据基础,研究特定构造物经常检查、应急事件自动巡检、和日常巡查等关键技术,数字绿土在公路巡检领域,构建了一套全面提升巡检网络多维度感知能力、和基础设施运维能力的一体化解决方案。

 

产业背景

公路管理工作,量大低效、数据不准确

 

中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》,要求大力发展智慧交通,进行体系搭建,推动无人化进程。

我国高速公路里程呈现快速增长态势,从2000年到2020年,高速公路里程从2万公里增长到16万公里。

 

整体也呈现出如下特征:

1. 里程长度快速增长,高速公路网覆盖范围广;

2. 隧道、桥梁路段,人工巡检工作量大、难度高;

3. 公路受所处环境、路过车辆等影响,产生裂缝、车辙、坑槽等病害,给路过车辆增加了安全风险。

传统巡检方式,主要是人工携带工具进行现场巡检。而公路及其附属设施种类和数量很多,通过传统方式进行巡检,工作量巨大、巡检周期长、误差大,巡检中也难免造成疏漏;危及人身安全,桥梁下、边坡、危涯位置,数据采集风险大。

利用无人机、多光谱数据、图像识别等技术的智能巡检系统,已成为公路巡检发展新趋势。在公路无人机巡检赛道中,无人化、智能化、业务流程闭环化的工程应用场景被寄予率先产业化的厚望。

 

第二代巡检系统

激光雷达+无人机+巡检管控

 

以“激光雷达+无人机+巡检管控”技术优势为先导,工程化落地能力为保障,数字绿土正式推出第二代无人机巡检系统。

这套全栈式解决方案里,每个阶段都有相应目标,在既定的规划中,设定了从数据采集、数字孪生建设、巡检平台建设、无人机巡检规模化作业运行的多步工作方案,也通过进阶服务获取客户信任,逐步深入项目合作实现共赢。

 

第一阶段:数据采集

公路大范围数据采集,以无人机、车载激光雷达点云数据为主,并进行真彩色赋色,可满足高精度测量、航线规划要求。通过多种数据融合,可结合各自优点,可实现适合公路运维、可视化需求的大场景实景还原。

阶段成果:2021年,数字绿土采用自主研发的机载激光雷达LiAir,选取内蒙古区域内100公里高速公路现场勘察,利用LiAir 220沿边坡飞行,获取点云数据与边坡照片,建立边坡三维点云模型。

 

2022年,数字绿土采用自主研发的机载激光雷达和LiMobile车载激光雷达系统,扫描福建区域内高速30公里路段,获取三维点云数据,并融合倾斜模型,建立拟巡检路段及其周边区域的实景三维模型数据库,并基于时间进行版本管理。

 

第二阶段:巡检平台建设

系统能够使无人机一键起飞、降落并实施自动巡航,以此来了解公路设施及周边环境。通过机载摄像头,将实时视频图像信号传给控制站,管理员可通过监视显示器观察道路安全和交通情况、沿路分布的设备运行状况、道路病害及突发事件等情况。

巡检平台为管理者提供了一种高效便捷的巡视方式,大大提高了巡视效率,极大地减少了巡视时间和劳动力成本。

阶段成果:2022年,数字绿土研发“公路无人机智能巡检系统”,包括了“无人机控制子系统”、“可视化巡检展示”、“数据库建设”等功能。通过信息系统建设以及配套装备与技术应用,利用无人装备快速、高效等优势,构建无人巡(检)查体系,提升公路养护巡查信息化、智能化水平,实现突发事件迅捷响应,重点监测区域日常巡检能力,推动公路智慧养护、智慧交管等技术体系建设。

无人机巡检平台——航线规划

无人机巡检平台——巡检作业监控

无人机巡检平台——成果管理

 

第三阶段:试运营无人机规模化作业

实现无人机智能巡检平台开发部署,航路规划,以及无人机外业试飞应用,并推动无人机规模化作业。通过平台生成航路后,先对其进行系统仿真飞行来验证航路的安全性,将生成的有序航路点导入飞控,无人机依据既定航路自主飞行巡检。

阶段成果:2023年,数字绿土以无人机智能巡检平台为核心,依托多组无人机机场等智能装备,实现陕西项目的公路、边坡、设施的无人化智能巡检和规模应用。

 

应用成果

 

在内蒙古公路养护项目中,成功应用无人机巡检平台,对指定路段进行自动巡检验证,实现了道路边坡病害、抛洒物、车辆占道等自动识别和病害流转。

在福建高速公路无人机组网遥感智能巡检项目当中,利用该方案支持高速公路数字孪生底座构建、巡检系统平台建设工作,给传统养护插上科技的“翅膀”,全面拓展高速公路巡检工作的广度和深度。

在油气巡检项目中,以无人机智能管控平台为核心,实现场站、井场、管道的无人化智能巡检,打造智能无人值守场站新应用,提高巡检效率和准确性,降低设备故障和事故发生概率,保障生产设备的稳定运行和生产安全。