[数码讨论]爬大桥、钻隧道，机器人巡检有妙招 [复制链接]

铺开中国地图，19万余公里的高速公路纵横交错。在这张全球规模最大的高速公路网上，越来越多的“黑科技”正在为安全出行保驾护航。

　　浙江金华，甬金高速改扩建金华段工程建设正酣。几公里外，操作员轻点屏幕，一架无人机随即升空，以每秒15米的速度飞行。无人机时而自动巡飞，时而悬停航拍，并将动态实时回传后台。

　　“相比于人工巡检，无人机不仅有效降低了涉路安全风险，还能在两小时内完成全线近70公里的线路巡检，效率提高约10倍。”浙江交通集团甬金高速改扩建金华段工程指挥部副指挥陈魁介绍。

　　无人机借助高清相机，实时回传巡检线路的图像。后台AI算法平台通过逐帧分析图像，能及时发现隐患，并下发至工点网格员来处理。“未来，全线将布设11个起降平台，投用9台无人机，实现全线高效巡检。”陈魁说。

　　这边，无人机“亮相”；那头，机器人“上岗”。

　　江苏省常泰高速公路上，世界最大跨度公铁两用斜拉桥——常泰长江大桥即将通车。

　　阳光洒落，主桥斜拉索如琴弦般闪耀。定睛细看，在钢铁巨构上，两台形如银环的智能爬索机器人正紧紧环抱拉索，以每分钟10米的速度爬升。

　　“单根重达百吨的斜拉索，是主桥的关键受力构件，直接关系桥梁整体的运营状态。”江苏交控长大桥隧世业洲养护基地负责人王延明说，机器人能够通过8组夹持式传动轮，轻松跨越阻碍；在向上爬行过程中，4组高清摄像头沿途“扫描”，精准捕捉每一处“病害”。

　　大跨径斜拉桥，索塔往往高数百米，给大桥拉索做一次全面“体检”，难度大、风险高。“有了智能爬索机器人，全桥检测时间从两个月缩短至一个月。”王延明说，基于爬索机器人的原理和技术，用于索塔外观、悬索桥主缆的巡检机器人正在加快研发。

　　一边是机器人爬上索缆展“神通”，一边是机器人钻入隧道显“威力”。

　　河北省张涿高速公路保定段北龙门隧道内，一台闪烁红蓝光的银灰色巡检机器人稳稳前行。

　　隧道幽深，它却“视觉”敏锐——凭借高精度红外热成像系统，能精准识别隧道壁的结构裂隙。不仅如此，它还拥有灵敏的“嗅觉”——借助气味探测器，当有害气体聚集，它便自动触发警报，通知工作人员及时处理、快速疏散人员。

　　“北龙门隧道长达4.7公里，加上地处山区，隧道安全风险高。”河北高速集团张涿分公司机电管理中心负责人安天明说，过去，巡检员一次巡检要两小时，同样的巡检任务，机器人仅用24分钟。

　　新一代巡检机器人系统已在隧道内试运行200余天，累计完成巡检里程超1800公里。凭借先进的物联网技术，机器人在巡检过程中采集的温湿度、车流量、设备运行参数等海量数据，正编织成一张日益精细的“安全网”，护航隧道安全运行。

爬大桥、钻隧道，机器人巡检有妙招
巡检机器人在不同场景的应用
高速线路巡检——无人机
在浙江交通集团甬金高速改扩建金华段，无人机参与线路巡检。相比于人工巡检，无人机不仅有效降低了涉路安全风险，还能在两小时内完成全线近70公里的线路巡检，效率提高约10倍。它借助高清相机，实时回传巡检线路的图像，后台AI算法平台通过逐帧分析图像，能及时发现隐患，并下发至工点网格员来处理。未来，全线将布设11个起降平台，投用9台无人机，实现全线高效巡检。

大桥拉索巡检——智能爬索机器人
在江苏省常泰高速公路的常泰长江大桥上，两台形如银环的智能爬索机器人正用于主桥斜拉索的巡检。单根重达百吨的斜拉索是主桥的关键受力构件，机器人能够通过8组夹持式传动轮，轻松跨越阻碍；在向上爬行过程中，4组高清摄像头沿途“扫描”，精准捕捉每一处“病害”。大跨径斜拉桥给大桥拉索做一次全面体检难度大、风险高，有了智能爬索机器人，全桥检测时间从两个月缩短至一个月。基于爬索机器人的原理和技术，用于索塔外观、悬索桥主缆的巡检机器人正在加快研发。

隧道巡检——巡检机器人
在河北省张涿高速公路保定段北龙门隧道内，一台闪烁红蓝光的银灰色巡检机器人承担巡检任务。它凭借高精度红外热成像系统，能精准识别隧道壁的结构裂隙；借助气味探测器，当有害气体聚集，它便自动触发警报，通知工作人员及时处理、快速疏散人员。过去，巡检员一次巡检要两小时，同样的巡检任务，机器人仅用24分钟。新一代巡检机器人系统已在隧道内试运行200余天，累计完成巡检里程超1800公里。凭借先进的物联网技术，机器人在巡检过程中采集的温湿度、车流量、设备运行参数等海量数据，正编织成一张日益精细的安全网，护航隧道安全运行13。

巡检机器人的优势
安全性高
机器人可以在危险环境下工作，避免了工作人员在复杂、危险的场景（如高数百米的索塔、幽深的隧道）中受伤或死亡的风险，例如在大桥拉索和隧道巡检中都能保障人员安全。

工作效率高
机器人能够在短时间内完成大量工作，并且不会因为疲劳、体力等问题导致工作效率下降。像无人机两小时能完成近70公里线路巡检，效率比人工提高约10倍；北龙门隧道巡检机器人完成任务的时间从人工的两小时缩短至24分钟；常泰长江大桥智能爬索机器人使全桥检测时间从两个月缩短至一个月。

数据准确性高
机器人可以通过各种传感器（如高清相机、红外热成像系统、气体传感器等）获取更加准确的数据，并且可以将数据实时上传至云端或后台进行分析和处理，以便及时发现隐患。

成本相对较低
机器人可以持续工作，不需要额外的人力支持，长期来看能降低运营成本，如中威电子隧道巡检机器人显著降低了隧道日常运营维护成本。

巡检机器人的技术及功能
无人机技术及功能
借助高清相机进行图像采集，配合后台AI算法平台进行逐帧分析，实现隐患的及时发现和处理。

智能爬索机器人技术及功能
通过8组夹持式传动轮跨越阻碍，利用4组高清摄像头进行病害捕捉，实现对大桥拉索的全面检测。

隧道巡检机器人技术及功能
以中威电子隧道巡检机器人为例，它以AI + 物联网技术为核心，集驱动系统、高精度里程定位装置、全景相机、双光谱云台、多功能环境监测仪、无线通信组件、双向语音系统以及干粉灭火弹等模块于一体。可实现环境状况检测（如检测甲烷、一氧化碳等气体浓度，温度、湿度等环境信息）、异常事件检测（如行人闯入、路面抛洒物等）、热力检测（通过红外热成像模块采集温度数据）、火情应急处置（自动或手动控制干粉灭火装置）、应急抢险管理（移动到现场采集环境，向后台报警，联动隧道口情报板进行信息推送）等功能

这段描述向我们展示了中国高速公路上应用的一些先进科技，以提高道路安全和维护效率。以下是这些“黑科技”的主要特点和作用：

1. 无人机巡检：
   - 在浙江金华的甬金高速改扩建工程中，无人机被用于自动巡飞和悬停航拍，实时回传线路图像。
   - 无人机的使用大幅降低了安全风险，并提高了巡检效率，能在两小时内完成近70公里的线路巡检，效率提升约10倍。
   - 后台AI算法平台通过分析图像来及时发现隐患，并指导工点网格员处理。

2. 智能爬索机器人：
   - 在江苏省常泰高速公路上的常泰长江大桥，智能爬索机器人用于检查斜拉索。
   - 这些机器人能够轻松跨越阻碍，并使用高清摄像头捕捉每一处病害，将全桥检测时间从两个月缩短至一个月。

3. 巡检机器人在隧道中的应用：
   - 在河北省张涿高速公路保定段北龙门隧道内，巡检机器人使用高精度红外热成像系统来识别隧道壁的结构裂隙。
   - 机器人还具备气味探测器，能在有害气体聚集时自动触发警报。
   - 相比人工巡检，机器人将巡检时间从两小时缩短至24分钟，极大提升了效率和安全性。

这些技术的应用不仅提高了高速公路的维护效率和安全性，还减少了人工巡检的风险。通过先进的物联网技术，收集的数据还能进一步用于精细化管理，为隧道安全运行提供支持。这些“黑科技”的应用是中国高速公路网络现代化和智能化的一个缩影。