日本隧道巡檢啟用無(wú)人機(jī)

根據(jù)日本的規(guī)定，地鐵線路必須每2年進(jìn)行1次隧道的常規(guī)整體檢查，包括從軌道上進(jìn)行目視檢查和在必要的點(diǎn)上進(jìn)行錘擊試驗(yàn)；每20年進(jìn)行1次特殊的整體檢查以確認(rèn)隧道的整體狀況，包括從高空作業(yè)車上進(jìn)行仔細(xì)的目視檢查和在必要的點(diǎn)上進(jìn)行錘擊試驗(yàn)。根據(jù)檢查結(jié)果，制定監(jiān)測(cè)和維修計(jì)劃，并依計(jì)劃實(shí)施修復(fù)工作等。

無(wú)人機(jī)隧道巡檢

東京地鐵公司從2018年開(kāi)始研究如何使用無(wú)人機(jī)檢查隧道，但要在隧道檢查中使用無(wú)人機(jī)，需要先解決3個(gè)主要問(wèn)題：1)非GPS環(huán)境下的飛行；2)在暗處的檢查精度；3)鐵路設(shè)施的防護(hù)。

經(jīng)過(guò)研究，東京地鐵公司對(duì)常規(guī)無(wú)人機(jī)進(jìn)行了部分優(yōu)化：

1)啟用LiDAR傳感器。無(wú)人機(jī)通常使用GPS來(lái)確定自己的位置，并自動(dòng)控制高度(懸停控制)，但由于隧道內(nèi)無(wú)法接收GPS信號(hào)，因此難以進(jìn)行懸?？刂?。該研究使用了未安裝懸?？刂坪驼系K物傳感器的無(wú)人機(jī)，并啟用LiDAR傳感器。通過(guò)從無(wú)人機(jī)機(jī)身向地面發(fā)射激光束并測(cè)量反射回來(lái)的時(shí)間，計(jì)算與地面的距離和方向，讓無(wú)人機(jī)自動(dòng)保持高度，輔助懸停，使無(wú)人機(jī)在靜止的情況下更穩(wěn)定、更易于檢查具體的變形情況。

2)調(diào)整至最優(yōu)照明及攝像位置。在無(wú)人機(jī)上安裝了動(dòng)作攝像機(jī)和LED燈，可以高精度實(shí)時(shí)掌握隧道變形情況，并通過(guò)重復(fù)試驗(yàn)得到LED燈和攝像機(jī)的最優(yōu)角度和位置，即：實(shí)際距離隧道墻壁30 cm處設(shè)置攝像機(jī)和照明時(shí)，平板電腦上所能看到的墻壁裂縫圖像與實(shí)際情況相同。

3)采用框架包覆無(wú)人機(jī)。當(dāng)無(wú)人機(jī)在隧道內(nèi)飛行時(shí)，為了避免因無(wú)人機(jī)的葉片或機(jī)身與鐵路設(shè)施相撞而發(fā)生損壞，需要對(duì)無(wú)人機(jī)的螺旋槳等進(jìn)行防護(hù)。

應(yīng)用情況

2020年2月，東京地鐵公司開(kāi)始正式使用無(wú)人機(jī)檢查隧道。截至目前，已在半藏門線和丸之內(nèi)線2條線路上使用了無(wú)人機(jī)檢查。經(jīng)驗(yàn)證，巡檢拍攝的圖像與人工目測(cè)情況相符。

(摘自 隧道網(wǎng)微信公眾平臺(tái) 2021-12-31)