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无人机巡检应用-电力、管网、交警

2025-08-05 14:54:00
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(一)电力巡检,保障能源生命线

电力是现代社会的 “生命线”,确保电力设施的安全稳定运行至关重要。在传统的电力巡检中,人工巡检是主要方式。工作人员需要攀爬电线杆、穿越复杂地形,对输电线路和变电站设备进行逐一检查。这种方式不仅效率低下,而且存在一定的安全风险。据相关数据统计,一名熟练的巡检工人一天最多只能完成几公里输电线路的巡检工作,且受天气、地形等因素影响较大。

大疆机场 3 的出现,彻底改变了这一现状。它搭载的 Matrice 4TD 无人机配备了热成像相机和导线级避障雷达,能够在复杂的环境中对输电线路和变电站设备进行高精度检测 。热成像相机可以检测设备的温度异常,及时发现潜在的故障隐患。导线级避障雷达则能在飞行过程中精准避开障碍物,确保无人机的安全飞行。

在实际应用中,大疆机场 3 可以根据预设的航线,自动对输电线路进行巡检。无人机在飞行过程中,通过高清摄像头和热成像相机,对线路上的绝缘子、线夹、导线等部件进行拍摄和检测。一旦发现异常,无人机将自动拍摄照片和视频,并将数据实时回传至后台。工作人员可以通过大疆司空 2 云平台,对回传的数据进行分析和处理,及时制定维修方案。

与传统人工巡检相比,大疆机场 3 的电力巡检效率提高了数倍。一台大疆机场 3 每天可以完成数十公里输电线路的巡检工作,而且不受天气和地形的限制。同时,由于无人机能够对设备进行全方位的检测,大大提高了检测的准确性,有效避免了漏检和误检的情况。

(二)管道巡检,守护能源运输线

石油、天然气等能源的运输离不开管道,管道的安全直接关系到国家的能源安全和经济发展。传统的管道巡检主要依靠人工徒步巡检或车辆巡检,这种方式不仅效率低,而且对于一些偏远地区或复杂地形的管道,很难进行全面的检测。而且,人工巡检很难及时发现管道的微小泄漏和破损,一旦发生泄漏事故,将对环境和人民生命财产造成巨大损失。

大疆机场 3 为管道巡检带来了全新的解决方案。它通过智能飞行和高清成像技术,能够对管道进行全方位、高精度的检测。无人机可以沿着管道飞行,利用高清摄像头拍摄管道的表面情况,及时发现管道的泄漏、破损、腐蚀等问题 。同时,借助热成像相机,还能够检测管道周围的温度变化,判断是否存在潜在的泄漏风险。

在某石油管道巡检项目中,大疆机场 3 的无人机按照预设航线,对一条长约 100 公里的石油管道进行了巡检。在巡检过程中,无人机发现了一处管道表面有轻微的腐蚀迹象,并及时将这一信息回传至监控中心。工作人员根据无人机提供的信息,迅速赶到现场进行处理,避免了管道泄漏事故的发生。

与传统巡检方式相比,大疆机场 3 的管道巡检具有明显的优势。它可以实现 24 小时不间断巡检,大大提高了巡检的频率和覆盖范围。而且,无人机的检测精度高,能够发现肉眼难以察觉的细微问题,有效保障了管道的安全运行。

(三)其他巡检场景拓展

除了电力和管道巡检,大疆机场 3 在交通设施巡检、水利设施巡检等领域也有着广泛的应用可能性。

在交通设施巡检方面,大疆机场 3 可以对桥梁、隧道、道路等进行定期巡检。通过无人机的高清拍摄和数据分析,能够及时发现桥梁的裂缝、隧道的渗水、道路的坑洼等问题,为交通设施的维护和修复提供依据。例如,在某城市的桥梁巡检中,大疆机场 3 的无人机对一座大型桥梁进行了全面检测,发现了多处隐蔽的裂缝和结构损伤,为桥梁的维修加固提供了重要的参考。

在水利设施巡检中,大疆机场 3 可以对水库大坝、水闸、堤防等进行监测。利用无人机的热成像和高清图像技术,能够检测大坝的渗漏、水闸的运行状态、堤防的稳定性等,及时发现安全隐患,保障水利设施的安全运行 。在某水库的大坝巡检中,大疆机场 3 的无人机通过热成像检测,发现了一处大坝内部的温度异常区域,经进一步检查,确定该区域存在渗漏风险。工作人员及时采取措施进行修复,避免了可能发生的大坝溃坝事故。

搭配新一代‌D-RTK 3中继站,机场3图传距离扩展至‌25公里,并显著提升复杂环境(如城市高楼、高压铁塔)下的定位稳定性。这一改进使得固定部署选址更自由,减少信号干扰导致的作业中断。

支持车载部署两套机场,实现 1+1>2 的效能飞跃。并采用双机起降避让策略,保障作业安全,确保双机有条不紊地交替作业。

在隧洞等无GPS、结构复杂且动态变化的环境中,无人机自主飞行的位姿估计与导航技术需要融合多传感器数据和先进算法。
智能巡检体系:AI构筑安全防护网

“AI识别+实时喊话”监管模式,可精准识别未佩戴安全帽、违规操作等行为并即时预警,安全监管实现“事后处置”到“事前防控”的质效跨越,有效规避了传统收集信息“人工巡检+监控探查”可能存在的覆盖范围有限、劳动强度大、巡检效率差等问题。

数字孪生场景:三维建模重塑施工范式

该平台搭载的3向正射摆拍和5向倾斜摆拍技术,使测绘效率提升50%,AI算法优化后识别准确率达98.7%。依托M4D无人机的高精度测绘能力,仅需半天即可完成全线1:500高精度三维建模。融合BIM+GIS技术,可实现土方量测算误差控制在2%以内、系统自动生成施工进度热力图等项目全生命周期管控,在测绘成本降低超30%的同时,构建“源头管控-过程优化-动态反馈”三位一体管理体系,赋能项目“事后验收”变“过程控制”,推动质量提升。

多源数据融合:BIM+GIS破解施工难题

针对江汉平原复杂地质环境,项目团队运用倾斜摄影与贴近测量技术,将无人机采集GIS地理信息和BIM建立工程模型进行整合,创新搭建BIM+GIS电子沙盘,构建高精度地理信息模型。通过多源数据融合,实现预制装配式桥墩施工过程的三维仿真模拟,有效规避吊装碰撞风险。BIM+GIS技术更将施工工艺转化为可视化交底文件,较传统纸质文档效率提升60%,为标准化施工提供全新范式。

一、核心挑战

  1. 无GPS信号:依赖惯性导航与外部辅助定位。

  2. 环境复杂性:狭窄空间、重复纹理、动态障碍物(如设备/人员)。

  3. 传感器限制:激光雷达受粉尘干扰、视觉在低光下失效、磁力计受金属干扰。

  4. 实时性要求:高速飞行需低延迟位姿更新与避障响应


二、技术路线架构

1. 多传感器紧耦合融合

  • 惯性导航(IMU):提供高频位姿预测,但存在累积误差。

  • 激光雷达(LiDAR

    • 3D SLAM:如LOAM/LIO-SAM,构建点云地图并匹配定位。

    • 抗粉尘优化:采用抗噪算法(如强度滤波+运动畸变补偿)。

  • 视觉传感器

    • 双目/RGB-D相机:在光照充足时通过ORB-SLAM3等实现稠密建图。

    • 低光增强:融合红外摄像头或主动光源(如激光投射结构化光)。

  • 辅助定位

    • UWB基站:部署已知坐标的锚点,提供绝对位置修正。

    • 二维码/RFID标签:预置在隧洞关键节点,辅助重定位。

使用无人机“前端发现取证”,与地面警力形成立体化执法模式,既实现了违停车辆的快速精准查处,又有效震慑了部分心存侥幸的违法驾驶员,也进一步净化了辖区道路环境。
“无人机+电子眼” 的模式进一步完善了 “AI 视频巡逻系统”。无人机空中巡检与电子眼自动抓拍具备同等功能,一旦发现违停行为,便会实时拍摄画面,并同步向违停车辆发送提醒短信。
车主只要按规定在十分钟内驶离,就有机会免于违停处罚。而若车主未在规定时间内挪走车辆,该系统将自动判断并记录车辆的违停行为
通过 “人工巡逻 + 无人机巡检” 相结合的方式,可有效弥补监控盲区的监管漏洞,更高效地开展市容秩序保障工作。
一些业内人士认为,在执法监管等专业领域,引入无人机等新科技、新手段,充分体现了职能部门与时俱进。然而,一定程度上,这也意味着违法处罚力度的加大和执法范围的延伸。作为执法行为的构成部分,无人机的使用范围及信息安全管理需要进一步完善制度设计和应用规范。

无人机并非“一拍了事”

利用低空巡航的优势,抓拍一些不易被察觉的交通违法行为,如今无人机在全国各地正被越来越多地运用到交通执法领域。今年3月,上海公安交警部门宣布,试点使用无人机在6处高架路段抓拍包括接打电话、浏览电子设备、吃东西在内的“分心驾驶”及违法变道行为。


无人机如何参与交通执法?记者曾跟随上海公安交警部门进行实地采访。延安高架延东立交附近,一名公安民警操作无人机在高架上空巡航飞行,实时回传的画面显示:一辆慢速行驶的货车驾驶室里,驾驶员手持手机放于面前并持续观看屏幕,其间还“双脱手”进行点击操作。根据这段画面,现场执勤民警在后一个匝道处将该车拦停,对驾驶员作出记3分、罚款200元的处罚。
为何要启用无人机进行抓拍取证?上海公安交警部门相关负责人表示,由于“开车浏览电子设备”等行为主要发生在驾驶室内,一般情况下难以发现和取证,“而无人机灵活、机动、俯视的特点,让这一交通违法行为的发现和取证变得容易,还可以通过随机配备的喊话器进行提示,第一时间纠正驾驶员违法行为”。
不仅在上海,此前,山东、广西、海南等多地已陆续将无人机应用到交通执法当中。从各地无人机参与交通执法的具体情况看,主要是对违法停车、开车浏览电子设备、不系安全带、不礼让斑马线等违法行为进行抓拍取证。

因具有高效、灵活、覆盖范围广等显著优势,除了参与执法,无人机在交通管理领域发挥着越来越重要的作用。


用于执法取证的警用无人机也存在禁飞区,因此无人机的执法取证覆盖范围无法做到面面俱到,“这也是上海现阶段把它作为辅助取证手段的重要原因”。有业内人士佐证了这一说法,“无人机肯定是有禁飞区的,比如一些建筑、单位和空域等范围,所有设备都要符合相关管控制度。”


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