立足科研实践,助力桥梁检测
2020-09-13 来源:党委学生工作部(处)、武装部 作者:王晴晴 责编: 浏览:174


     7月27日,山东理工大学“九曲之脊,护国重器”实践调研团前往山东交通科学研究院,与院领导及工程师进行交流会谈,着重讨论交通道路养护工程。次日,调研团前往济南黄河大桥进行实地调研,利用无人机技术对大桥进行技术检测。

  

    新中国成立以来,特别是在改革开放以后,我国的桥梁事业得到了很大的发展,在祖国的江、河、湖、海以及高速公路高速铁路_上,不同类型,不同跨径的桥梁在共同说明着我国桥梁建设所取得的辉煌成就,这些桥梁为公路和铁路跨越河流峡谷等障碍提供了可能,为我国的经济的高速发展做出了很大的贡献。经过几十年,几代桥梁工程师的漫长摸索,我国的建造桥梁技术在很多的领域已经达到了世界最前列,建设的许多桥梁在各个不同的方面成为了世界第一。尽管成就非常的让人自豪,但是,因为各种各样的原因,我国的桥梁建设发展仍然存在着很多的问题,比如在施二I方面的问题和相关的质量问题仍然很严重,这等待着我们桥梁人去解决处理。而由桥梁建设的大国到桥梁建设强国的转变,更会是一段漫长而又艰辛的过程。
  因此,为了保证桥梁安全,维护人民的生命财产安全,提高我国桥梁养护能力,是当前和今后一个时期的要求,我们要从“建设为主”转型到“建养并重”。那么高精度化、智能化必将成为中国桥梁养护的大趋势。桥梁检测精高度化,智能化已成大势所题,我们要学以致用,积极投身于桥梁实际检测中去。
实践开始之前,实践团队长赵厚文主持出征动员大会,对各位成员进行具体分工,“工欲善其事,必先利其器”,由此我们每个人对自己的工作十分了解,达到了事半功倍的效果。
实地调研之前,我们发放线下调查问卷,询问群众对桥梁建设及检测方面的了解情,经过调查研究发现,现在的群众对国家大事关注度很高,希望能尽自己的一份力量为国家做一些贡献,借此机会我们也调查了群众对于桥梁的了解程度,为下一步工作打下了基础。

 

图为实践团成员发放线下问卷实践团成员供图

       实践第一天,实践团前往山东省交通科学研究院参观学习交流。首先,由实践团成员任成昊对于用无人机技术检测桥梁道的路裂缝进行了讲解,阐述了无人机的工作原理和周期,以及携带的设备可达到的精度。随后,由领导及工程师对其提出疑问及建议。由此可以看出,“机会只留给有准备的人 ”,“三人行,必有我师焉”,在工程师解答问题以及提出疑问时,这是我们学习的机会,特别是在那些经验十足的前辈面前,从他们身上直接汲取的知识经验,是我们通往成功的捷径。

 

图为实践团成员前往山东交通科学研究院交流学习实践团成员供图


     实践第二天,实践团前往济南黄河大桥进行实地考察调研,利用无人机技术对大桥进行裂缝勘察。
检测伊始,从待测桥梁垂直、 四个倾斜和五个不同的视角同步采集影像,获取黄河大桥顶面及侧视的高分辨率纹理,对每个区块进行多视角的影像采集,规划好无人机的飞行高度、地面像素分辨率等参数,确定出合理的航线规划方案。
使用地面站配合三维建模软件和根据大疆SDK功能二次开发的软件,实现自主规划并自动生成和一键上传飞行路径的功能,节省了人工规划飞行路径的人力与时间,而且利用软件自动生成飞行路径的精度高,效率高。

    

      自主定距拍摄能够精确的判断和测量无人机与被测桥梁之间的距离,可以保证拍摄图像数据的清晰度与准确率,与此同时还能进行自主视觉避障,能够更好更安全地完成拍摄任务。PC地面站和卫星可以同时对检测无人机进行定位。配合飞机的五向视觉避障,能够精准判断检测无人机和被测桥梁之间的距离,从而实现精确的定距飞行。

  

     最后,对所有检测数据进行综合对比之后、得出检测的初步结果。并对所有的结果按格式录入报告系统。根据检测结果与参考结果进行比较,结合BIlmi+算模型进行判定。Ⅱ~Ⅳ得出桥梁健康状况A~E级,I类为合格或者不合格。


    由此可以看出,在正式检测之前,应该提前了解待测桥梁环境概况。包括位置、桥梁结构、交通状况、建筑面积、障碍物分布以及是天气状况(空气湿度、风力风向、光照等)等因素。另外,选择合适的无人机型号,准备充足的电量,对无人机进行适当的改造,防止意外的发生,根据检测时具体天气状况提前调整至最佳的相机参数(像素、分辨率、焦距等)。
对无人机进行航线规划。除此之外,也是运用无人机检测的核心,就是要熟练掌握无人机飞行技巧,还要熟知各种建模以及数据处理软件,这些与检测工作均是密不可分的关系。

图为实践团参加社会实践总结复盘会实践团成员供图

      

     此次社会实践已经结束,在跟实践团外出实践的两天,发现了自己的不足之处。首先,在无人机领域,我们还有很多未探索的功能和应用,在无人机外挂装备方面,以及无人机续航方面有待提高,除此以外,我们的拍摄设备精度需要提升,同时图像处理系统对图像的分辨,裂缝大小的测量等功能仍需开发,当然我自身也要更加了解一些桥梁相关知识,对桥梁的问题进行更深入的研究,与此同时,对无人机航线规划,无人机三维建模以及图像处理和后期工程需要更深入的学习,总而言之,我相信此次实践给我们带来了丰富的经验和知识,让我们更加努力,走在技术的前沿,为国争光。