無人機技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用探究

王強 薛冰

摘 要：無人機技術(shù)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，其不但被用于重要場合的拍攝，而且還可在施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測。無人機技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)用主要表現(xiàn)在對其施工環(huán)境、施工人員的安全、施工材料堆放等方面的監(jiān)測，可為管理人員把控施工現(xiàn)場的質(zhì)量與安全提供分析依據(jù)。本文在了解無人機特點及優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，重點分析了無人機技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的具體應(yīng)用，并指出其在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)用中的缺陷，為提高交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)質(zhì)量和效率建言獻(xiàn)策。

關(guān)鍵詞：無人機技術(shù);交通;基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);應(yīng)用

中圖分類號：P237 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0042-02

0 引言

無人機技術(shù)是國內(nèi)比較先進(jìn)的監(jiān)測和拍攝技術(shù)之一，其可靈活進(jìn)入建筑物內(nèi)部，解決空間約束問題，操作靈活，拍攝準(zhǔn)確率高等優(yōu)點，使其快速進(jìn)入民用領(lǐng)域，不再成為軍用領(lǐng)域的專利。交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要性不言而喻，傳統(tǒng)的人工監(jiān)測技術(shù)存在監(jiān)測不到位、不全面、費人費力等不足之處，而無人機技術(shù)的應(yīng)用，則能解決以上不足。將無人機用于交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，可對施工地的環(huán)境和安全進(jìn)行全方位監(jiān)測，進(jìn)而降低安全事故的發(fā)生率，也可提高施工效率，因此，其應(yīng)用前景極為廣闊。

1 無人機的特點和優(yōu)勢

無人機就是無人駕駛的航空拍攝器，其具有動力裝置、可操控等特點，可完成各類遠(yuǎn)程或空中任務(wù)，且能負(fù)荷各類設(shè)備，重復(fù)使用率高。經(jīng)過去幾十年的努力專研，我國的無人機已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，不但在軍用領(lǐng)域普及，而且還推廣到民用領(lǐng)域，在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。公路建設(shè)具有管理難、施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、施工安全保障要求高等特點，將無人機引入施工現(xiàn)場，對施工全程進(jìn)行智能管理和監(jiān)控，能減少人力和物力投入，提高管理效率，降低安全事故的發(fā)生率，在提高工程質(zhì)量和縮短工期方面作用明顯[1]。

2 無人機技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用

2.1提高施工效率方面的應(yīng)用

無人機技術(shù)在施工現(xiàn)場巡視，可使操控者了解施工現(xiàn)場的進(jìn)度，也可了解到與施工設(shè)計圖不符合的工程，進(jìn)而促使施工方人員及時整改，避免造成過大的人力和物力浪費。對于施工速度慢、質(zhì)量差的區(qū)域，也能通過無人機圖片、視頻了解，進(jìn)而促使管理者及時處理，避免二次施工[2]。由此可知，無人機技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中應(yīng)用，能提高施工效率，及時止損，更節(jié)省人力和物力。

2.2施工現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用

交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中會出現(xiàn)環(huán)境問題，這是由于建筑施工會造成廢氣顆粒，污染空氣。隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始重視環(huán)境問題，傳統(tǒng)揚塵監(jiān)測系統(tǒng)可對施工地的揚塵進(jìn)行監(jiān)測，但是其只能對局部區(qū)域的揚塵監(jiān)測，無法全面監(jiān)測整個工地的揚塵情況，而無人機則能解決這一難題[3]。無人機可直接搭載環(huán)境監(jiān)測的傳感器，對整個施工場地進(jìn)行巡飛探測，監(jiān)測空氣中PM2.5濃度，再將結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，即可得知施工地的揚塵污染情況。通過無人機搭載監(jiān)測，能不斷改善交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工地及其周圍的環(huán)境，還給施工人員及周圍住戶健康的環(huán)境[4]。

2.3安全監(jiān)管方面的應(yīng)用

通過無人機技術(shù)，可對施工現(xiàn)場進(jìn)行全方位、無死角、高清的監(jiān)控，主要對施工現(xiàn)場安全方面的監(jiān)管，具體內(nèi)容有：

（1）監(jiān)測施工現(xiàn)場人員的安全：無人機經(jīng)操作人員的操控，可在施工現(xiàn)場飛行巡視，經(jīng)傳輸渠道把拍攝的影像傳輸?shù)讲倏卣叩囊苿咏K端，通過服務(wù)器對其進(jìn)行識別，可了解到施工現(xiàn)場人員是否佩戴安全類裝備，對于未佩戴安全裝備的人員，服務(wù)器會出現(xiàn)警告標(biāo)志，操作者可立即通知管理人員處理;施工現(xiàn)場地形環(huán)境復(fù)雜，多大型危險的操作設(shè)備和機械，施工人員一般處于安全區(qū)域，如果有施工人員離開安全區(qū)域，進(jìn)入危險區(qū)域，無人機就會將巡視情況傳輸?shù)椒?wù)器終端，并發(fā)出報警，現(xiàn)場管理人員則需立即前往查看，并將其帶回安全區(qū)域[5];

（2）監(jiān)測施工設(shè)施的安全運作：無人機技術(shù)還能對施工現(xiàn)場的防護(hù)裝置的擺放情況、移位和缺損等情況進(jìn)行巡視，對于不符合現(xiàn)場防護(hù)的情況，會向現(xiàn)場管理人員發(fā)出報警聲，督促管理人員前往查看，并整改;

（3）監(jiān)測交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工地材料堆放的安全性：無人機在操作者的指揮下，可對施工地材料堆放地進(jìn)行巡視，并拍攝相關(guān)圖片和視頻，傳回服務(wù)終端機，使管理人員了解材料堆放是否符合要求，對于堆放不合理的現(xiàn)象，無人機會發(fā)出警報，管理者可根據(jù)警報鎖定不合理堆放材料的位置，進(jìn)而責(zé)成相關(guān)人員及時改正，排除安全隱患[6]。

3無人機技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)用中的缺陷

3.1穩(wěn)定性差

無人機拍攝，具有諸多優(yōu)勢，但是其穩(wěn)定性較差，會影響現(xiàn)場拍攝的影像效果，影響其穩(wěn)定性的因素有：無人機拍攝中飛行不穩(wěn)定或者影像資料傳回過程中出現(xiàn)干擾;無人機操作人員的技術(shù)水平不合格;飛行監(jiān)測當(dāng)日的氣候不適合拍攝;施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，對其產(chǎn)生不利影響[7]。因此，在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中應(yīng)用無人機技術(shù)，就需要排除一切不利因素，不斷創(chuàng)造時機，將無人機的穩(wěn)定性控制在一定度后，才能發(fā)揮出無人機技術(shù)的功能[8]。

3.2續(xù)航能力差

現(xiàn)階段的民用無人機尚處于探索階段，其功能性和材質(zhì)比不上軍用無人機，其動力源多為電力，但是無人機電池帶電時間短暫，不能滿足長時間的施工現(xiàn)場監(jiān)測，需要操作者不斷更換電池，就會影響施工區(qū)的安全性。同時操作人需要長時間遙控?zé)o人機，這是一個體力較重的工作，負(fù)荷工作也會影響操作者的技術(shù)，進(jìn)而影響監(jiān)測質(zhì)量[9]。

3.3對技術(shù)人才的要求高

無人機操作屬于操作性強、技術(shù)要求高的專業(yè)性技術(shù)，需要專業(yè)的無人機操作人員才能進(jìn)行工作。但是我國在無人機技術(shù)培訓(xùn)方面尚處于空白，國家無相關(guān)機構(gòu)對無人機操作技術(shù)進(jìn)行考核，導(dǎo)致無人機操作人才極度缺乏[10]。而個人學(xué)習(xí)無人機操作的途徑少、實踐操作少、成本高，造成無人機操作技術(shù)不純，也會影響無人機監(jiān)測水平[11]。另外，目前無人機尚未在國內(nèi)普及，許多建筑企業(yè)不了解無人機技術(shù)的優(yōu)勢，多信賴傳統(tǒng)的人員監(jiān)測技術(shù)，對于無人機監(jiān)測的結(jié)果持懷疑態(tài)度，致使無人機難以在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中推廣應(yīng)用[12]。