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文檔簡(jiǎn)介

ICSXXX

RXXX

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTSXXXXXX

公路邊坡無人機(jī)巡檢技術(shù)指南

TechnicalGuidelineforUAVInspectionofHighwaySlopes

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實(shí)施

中國(guó)公路學(xué)會(huì)發(fā)布

目次

1總則......................................................................1

2術(shù)語和符號(hào)................................................................2

3基本規(guī)定..................................................................3

3.1作業(yè)人員..................................................................3

3.2作業(yè)環(huán)境..................................................................3

3.3無人機(jī)選型................................................................5

3.4飛行準(zhǔn)備..................................................................6

4方案制定..................................................................7

4.1一般規(guī)定..................................................................7

4.2巡檢內(nèi)容..................................................................7

4.3巡檢頻率..................................................................9

4.4巡檢方案.................................................................11

4.5巡檢航線.................................................................12

5巡檢作業(yè).................................................................16

5.1作業(yè)流程.................................................................16

5.2安全要求.................................................................19

5.3數(shù)據(jù)采集.................................................................22

6數(shù)據(jù)處理與報(bào)告...........................................................23

6.1成果輸出及質(zhì)量...........................................................23

6.2數(shù)據(jù)處理方法.............................................................24

6.3病害智能識(shí)別.............................................................24

6.4三維模型構(gòu)建.............................................................25

6.5巡檢報(bào)告.................................................................26

附錄A.......................................................................28

用詞說明....................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

II

公路邊坡無人機(jī)巡檢技術(shù)指南

1總則

1.0.1為指導(dǎo)無人機(jī)技術(shù)在公路邊坡巡檢中的應(yīng)用,提高公路邊坡巡檢工作水平,制

定本指南。

1.0.2本指南適用于以多旋翼輕型無人機(jī)航攝系統(tǒng)為設(shè)備的無人機(jī)開展公路邊坡巡檢

作業(yè),為邊坡工程、公路工程等領(lǐng)域的無人機(jī)巡檢作業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化的操作參考。

1.0.3公路邊坡無人機(jī)巡檢技術(shù)除應(yīng)符合本指南的規(guī)定外,還應(yīng)符合國(guó)家法律、法規(guī)

等要求,以及國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號(hào)

2.0.1公路邊坡highwayslope

公路路塹邊坡和路堤邊坡。

2.0.2日常巡檢dailyinspection

利用無人機(jī)對(duì)特定區(qū)域或設(shè)施進(jìn)行日常性、常規(guī)性的巡視和檢查工作。

2.0.3經(jīng)常性巡檢regularinspection

利用無人機(jī)對(duì)特定區(qū)域、設(shè)施或目標(biāo)進(jìn)行高頻次、周期性的檢查和巡視工作。旨在通過

頻繁的監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題,確保設(shè)施或區(qū)域的安全、正常運(yùn)行。

2.0.4定期巡檢periodicinspection

按照預(yù)定的時(shí)間間隔和計(jì)劃,利用無人機(jī)對(duì)特定區(qū)域、設(shè)施或目標(biāo)進(jìn)行的系統(tǒng)性、全面

性的檢查和巡視工作。旨在評(píng)估設(shè)施或區(qū)域的整體狀況,為后續(xù)的維護(hù)和管理提供依據(jù)。

2.0.5實(shí)景三維模型reality3Dmodel

以傾斜數(shù)字航空攝影方式為主,獲取可反映地理要素在三維空間中的位置、幾何形態(tài)、

表面紋理、細(xì)節(jié)特點(diǎn)、場(chǎng)景效果和屬性信息的可量測(cè)模型。

2.0.6巡檢基礎(chǔ)點(diǎn)Inspectionofbasepoints

構(gòu)成巡檢網(wǎng)絡(luò)的基本骨架,確保無人機(jī)能夠覆蓋邊坡的所有角落。通常位于邊坡的關(guān)鍵

位置,如坡頂、坡腳、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等,以形成對(duì)邊坡的全面巡檢網(wǎng)絡(luò)。

2.0.7巡檢特征點(diǎn)Inspectionfeaturepoints

針對(duì)邊坡上的特定結(jié)構(gòu)或病害區(qū)域進(jìn)行設(shè)置,如排水溝、擋土墻、裂縫、滑坡體等。特

征點(diǎn)的設(shè)置旨在通過詳細(xì)觀察關(guān)鍵區(qū)域,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并評(píng)估邊坡的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

2

3基本規(guī)定

3.1作業(yè)人員

3.1.1作業(yè)人員應(yīng)具備下列飛行理論要求:

1作業(yè)人員需了解相關(guān)法律、行政法規(guī)和有關(guān)管理制度,包括但不限于《中華人民共

和國(guó)民用航空法》、《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》等。

2學(xué)習(xí)無人機(jī)基本原理,并通過中國(guó)民用航空局規(guī)定的理論培訓(xùn)和考試,取得安全操

控理論培訓(xùn)合格證明。

3.1.2作業(yè)人員應(yīng)具備無人機(jī)基礎(chǔ)操作能力,包括但不限于以下內(nèi)容:

1作業(yè)人員應(yīng)能夠熟練、安全地完成無人機(jī)的起飛與降落操作,確保無人機(jī)在起飛和

降落過程中保持穩(wěn)定,避免任何可能的碰撞或損壞。

2在飛行過程中,作業(yè)人員應(yīng)具備無人機(jī)姿態(tài)控制能力,包括高度、速度、方向等方

面的靈活調(diào)整,以確保無人機(jī)能夠平穩(wěn)飛行。

3作業(yè)人員應(yīng)熟悉機(jī)載云臺(tái)相機(jī)的各項(xiàng)功能,包括焦距調(diào)整、云臺(tái)俯仰角變換、拍攝

及錄像等,以便在飛行過程中獲取清晰、穩(wěn)定的影像資料。

3.1.3作業(yè)人員應(yīng)具備下列安全意識(shí)與應(yīng)急處理能力:

1作業(yè)人員應(yīng)具備較高的安全意識(shí),了解無人機(jī)作業(yè)過程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防措施,

并能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況作出合理判斷,避免飛行事故。

2作業(yè)人員應(yīng)具備應(yīng)急處理能力,掌握無人機(jī)故障、遇險(xiǎn)等情況的應(yīng)對(duì)措施,確保能

夠迅速、有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。

3.1.4作業(yè)人員應(yīng)具備下列邊坡工程相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí):

1作業(yè)人員應(yīng)了解不同類型邊坡結(jié)構(gòu)以及常見的結(jié)構(gòu)物病害,具備在巡檢過程中準(zhǔn)確

識(shí)別邊坡結(jié)構(gòu)物病害的能力。

2作業(yè)人員應(yīng)能夠合理判斷邊坡狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄潛在的安全隱患,如邊坡變形、

裂縫延伸等,為后續(xù)治理工作提供可靠依據(jù)。

3.2作業(yè)環(huán)境

3.2.1應(yīng)搜集作業(yè)區(qū)域內(nèi)禁(限)飛區(qū)、工程地質(zhì)環(huán)境背景、工程設(shè)計(jì)信息、病害歷

3

史情況等作業(yè)基礎(chǔ)信息,用于確定巡檢重點(diǎn)、制定巡檢方案等,具體如下:

1在巡檢作業(yè)前,應(yīng)訪問中國(guó)民用航空局官網(wǎng)確認(rèn)作業(yè)區(qū)域是否屬于禁飛區(qū)或限飛區(qū),

如需要在120米以上空域或者非適飛空域飛行,需要通過UTMISS綜合監(jiān)管平臺(tái)提前進(jìn)行飛

行申請(qǐng)并獲得批準(zhǔn),申請(qǐng)中應(yīng)詳細(xì)說明飛行目的、時(shí)間、高度、范圍及應(yīng)急措施等。

2應(yīng)搜集包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、坡體結(jié)構(gòu)、氣候條件和地下水活動(dòng)情

況等。搜集的圖件應(yīng)包括邊坡工程地質(zhì)平面圖、工程地質(zhì)剖面圖等。

3應(yīng)搜集包括路塹高邊坡設(shè)計(jì)坡形、坡率、坡級(jí)及采取的防護(hù)加固措施,如擋土墻、

錨桿支護(hù)等,滑坡治理工程措施等工程設(shè)計(jì)信息,路堤高邊坡設(shè)計(jì)坡形、坡率、坡級(jí),路基

填筑結(jié)構(gòu)形式、填筑材料等資料。搜集的圖件應(yīng)包括高邊坡防護(hù)加固工程設(shè)計(jì)立面圖、設(shè)計(jì)

斷面圖,或者滑坡治理工程布置平面圖、設(shè)計(jì)斷面圖等。

4應(yīng)搜集包括滑坡、崩塌、落石等地質(zhì)病害的歷史情況,或者坡體變形開裂、防護(hù)結(jié)

構(gòu)損毀、排水設(shè)施損毀等病害歷史情況,為后續(xù)巡檢提供一定參考。

3.2.2起降場(chǎng)地應(yīng)滿足以下條件:

1距離軍用、民用機(jī)場(chǎng)距離符合相關(guān)規(guī)定。

2遠(yuǎn)離行車道,在應(yīng)急車道起降需向相關(guān)管理部門報(bào)備并獲得批準(zhǔn),嚴(yán)格按照規(guī)定設(shè)

置警示標(biāo)志、圍擋和必要的防護(hù)措施。

3起降場(chǎng)地應(yīng)平坦、堅(jiān)實(shí),無碎石、雜草、積水等可能影響無人機(jī)起降穩(wěn)定性的因素,

通視良好,確保水平方向上具備相對(duì)飛行器大小足夠的空間,場(chǎng)地面積通常不小于2m×2m,

并隨著無人機(jī)尺寸的增加而相應(yīng)擴(kuò)大。

4在安全起飛和降落所需的高度垂直空間范圍內(nèi),不得有建筑物、高壓線塔、路燈、

路牌、樹木等固定或移動(dòng)障礙物。

3.2.3無人機(jī)巡檢作業(yè)受雨量、風(fēng)速、電磁干擾、溫度、能見度、光照等環(huán)境條件影

響,應(yīng)符合以下規(guī)定:

1無人機(jī)巡檢作業(yè)應(yīng)在無雨條件下開展,雨量等級(jí)在微量降雨、小雨時(shí)如非必要不開

展,以避免雨水對(duì)無人機(jī)性能及巡檢結(jié)果的影響,雨量等級(jí)在中雨、大雨、暴雨、大暴雨、

特大暴雨時(shí)不應(yīng)開展。

2無人機(jī)垂直地面起飛、降落時(shí),地面風(fēng)速應(yīng)小于無人機(jī)標(biāo)稱最大抗風(fēng)速度。巡檢作

業(yè)時(shí)的地面風(fēng)速應(yīng)換算為相對(duì)無人機(jī)風(fēng)速,并滿足小于無人機(jī)標(biāo)稱最大抗風(fēng)速度的條件。在

4

風(fēng)速較大時(shí),應(yīng)采取必要穩(wěn)定措施,如調(diào)整飛行姿態(tài)等。

3無人機(jī)巡檢作業(yè)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾,包括但不限于高壓輸電線路、移動(dòng)通信基站、

軍事雷達(dá)站等。在不確定的情況下,應(yīng)進(jìn)行試飛測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度,并制定特殊情況下改變起降

場(chǎng)地、繞行、停飛等應(yīng)對(duì)措施。

4無人機(jī)巡檢作業(yè)環(huán)境溫度應(yīng)在無人機(jī)標(biāo)稱工作環(huán)境溫度范圍以內(nèi)。

5無人機(jī)巡檢作業(yè)能見度應(yīng)大于航點(diǎn)與待巡檢邊坡的最大距離,并確保作業(yè)人員能夠

清晰看到無人機(jī)和周圍環(huán)境。

6無人機(jī)巡檢作業(yè)時(shí),光照應(yīng)充足,保證巡檢影像的質(zhì)量,太陽高度角與陰影倍數(shù)條

件參照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》(CH/T3005)中的推薦值,如表3.2.2所示。

表3.2.3巡檢作業(yè)區(qū)域太陽高度角與陰影倍數(shù)

太陽高度角

地形類型陰影倍數(shù)

(°)

平地>20<3

丘陵地、一般城鎮(zhèn)>25<2.1

山地、大中城市≥40≤1.2

3.3無人機(jī)選型

根據(jù)公路邊坡巡檢應(yīng)用場(chǎng)景,需對(duì)無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行選型,滿足抗風(fēng)能力、續(xù)航時(shí)間、云

臺(tái)相機(jī)俯仰角度、變焦性能等要求,具體如下:

3.3.1無人機(jī)性能應(yīng)滿足下列要求:

1應(yīng)具備6級(jí)風(fēng)力氣象條件下安全飛行的能力。

2最大水平飛行速度不小于12米/秒。

3具備上下左右前后六向避障,各方向避障距離不小于2m。

4具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人機(jī)空中各類信息的地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括飛行高度、速度、電量、

位置等。

5具備IMU慣性測(cè)量單元和機(jī)載POS導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

6巡檢作業(yè)單架次實(shí)際最長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間應(yīng)不少于30分鐘。

5

7巡檢作業(yè)實(shí)際遙控信號(hào)有效距離應(yīng)不小于2km。

8具備4G通信模塊。

3.3.2云臺(tái)相機(jī)性能應(yīng)滿足下列要求:

1搭載定焦相機(jī)、變焦相機(jī),變焦相機(jī)可實(shí)現(xiàn)至少8倍變焦,曝光間隔時(shí)間優(yōu)于2s,

照片分辨率不低于1200萬像素,視頻分辨率不低于1080P。

2具備三軸機(jī)械云臺(tái),俯仰可控轉(zhuǎn)動(dòng)范圍不小于-90°至0°,并保證云臺(tái)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)

傳感器無視場(chǎng)遮擋現(xiàn)象。

3相機(jī)具備手動(dòng)觸發(fā)和自動(dòng)觸發(fā)功能,觸發(fā)功能包括定點(diǎn)、等時(shí)間間隔、等距離間隔

曝光等。

3.4飛行準(zhǔn)備

1飛行前應(yīng)制定安全預(yù)案措施。

2確保飛行器符合實(shí)名制要求,查詢限飛區(qū),根據(jù)巡檢任務(wù)所需飛行高度、機(jī)型,必

要時(shí)按照《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規(guī)定,完成空域申請(qǐng)。

3確保設(shè)備外觀、結(jié)構(gòu)完整,相機(jī)鏡頭無污漬,并用無塵布擦拭干凈。

4飛行前進(jìn)行試飛,確保通電后無人機(jī)螺旋槳、電機(jī)、攝像頭等部件正常工作,了解

待巡檢區(qū)域地理環(huán)境,包括地形、空中障礙物等情況,確保無人機(jī)各項(xiàng)數(shù)據(jù)及功能正常,包

括:無人機(jī)與遙控器之間通信狀態(tài)、待巡檢區(qū)域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、GNSS信號(hào)、衛(wèi)星數(shù)目、圖傳及

拍照測(cè)試等。

5準(zhǔn)備SD存儲(chǔ)卡一張,需滿足容量大于64GB、寫入速度不低于30MB/s、讀取速度不

低于60MB/s,并在起飛前檢查確認(rèn)相機(jī)SD卡存儲(chǔ)空間足夠。

6飛行前檢查搖桿模式、返航高度、失控動(dòng)作、避障距離、RTK等設(shè)置是否正常。

7準(zhǔn)備反光背心、警示標(biāo)志、交通錐桶等必要物品。

8根據(jù)巡檢作業(yè)需求,確定巡檢方案。

6

4方案制定

4.1一般規(guī)定

4.1.1巡檢前應(yīng)收集邊坡的勘察資料、設(shè)計(jì)文件、交竣工資料,施工記錄、相關(guān)試驗(yàn)

報(bào)告和監(jiān)測(cè)報(bào)告等資料,以及歷次定期檢查報(bào)告和歷次維修養(yǎng)護(hù)資料等。

4.1.2邊坡巡檢工作對(duì)象應(yīng)包括邊坡坡面、既有防護(hù)及支擋結(jié)構(gòu)物、排水設(shè)施及周邊

環(huán)境等。

4.1.3邊坡無人機(jī)巡檢可用于日常巡檢、經(jīng)常巡檢及應(yīng)急巡檢。邊坡巡檢內(nèi)容及頻率

應(yīng)根據(jù)巡檢類型、公路等級(jí)、邊坡安全狀況等綜合確定。

4.2巡檢內(nèi)容

4.2.1日常巡檢應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1邊坡坡體是否存在坡面沖刷、碎落崩塌、局部坍塌、表層溜滑、滑坡等病害現(xiàn)象。

2邊溝、排水溝及塹頂截水溝等排水設(shè)施是否存在淤堵、明顯損壞等現(xiàn)象,排水是否

順暢、有效。

3防護(hù)工程及支擋結(jié)構(gòu)物有無明顯破損、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等病害現(xiàn)象。

4路面、路肩有無縱向、環(huán)向裂縫,是否存在沉陷、坑洞、錯(cuò)臺(tái)等病害現(xiàn)象。

5坡面植被是否存在枯萎、傾倒、死株,有無沖刷、剝落、破壞現(xiàn)象。

4.2.2經(jīng)常巡檢應(yīng)包括以下內(nèi)容:

1坡面有無裂縫、局部坍塌、鼓起、沖刷、滲水、危巖(石)、崩塌落石等,并確定

坡面病害的位置和范圍。

2擋土墻有無裂縫、變形、伸縮縫破損、基礎(chǔ)沖刷、勾縫脫落等;錨索(桿)框架梁

有無錨頭破損、框架梁損壞、框架梁整體變形等;抗滑樁有無樁土分離、裂縫、錨拉樁錨頭

破損等;護(hù)面墻有無裂縫、鼓肚、變形等;掛網(wǎng)噴射混凝土有無破損、滲水等;柔性防護(hù)網(wǎng)

有無錨固構(gòu)件松動(dòng)破損、網(wǎng)材破損、繩材破損等;坡面防護(hù)有無圬工破損、坡面沖刷、植被

防護(hù)破壞等;并確定防護(hù)支擋結(jié)構(gòu)病害的位置和范圍。

3截水溝、排水溝、急流槽、跌水等排水工程有無堵塞、明顯變形、損毀等,泄水孔

有無堵塞,滲溝、滲井、集水井、涵洞有無堵塞、裂縫;并確定排水結(jié)構(gòu)病害的位置和范圍。

7

4路面、路肩有無縱向、環(huán)向裂縫,是否存在沉陷、坑洞、錯(cuò)臺(tái)等病害現(xiàn)象,路塹邊

坡前緣路面有無隆起或邊溝擠壓變形,并確定路面與路肩病害的位置和范圍。

5檢修道及扶手等附屬設(shè)施有無破損、銹蝕等,并確定附屬設(shè)施病害的位置和范圍。

6邊坡紅線外影響范圍內(nèi)是否有堆載、開挖、地表水匯集等對(duì)邊坡安全穩(wěn)定不利的情

況及周邊環(huán)境。

4.2.3應(yīng)急巡檢應(yīng)根據(jù)邊坡災(zāi)害的類型明確工作內(nèi)容,并滿足以下要求:

1崩塌

1)崩塌危巖體范圍、規(guī)模和分布。

2)坡體裂縫分布特征,包括裂縫寬度、長(zhǎng)度、充填情況、貫通情況等。

3)防護(hù)設(shè)施破損情況。

4)坡面變形情況,特別是崩塌危巖體底部巖土體的變形情況等。

5)崩塌與公路的位置關(guān)系,崩塌對(duì)公路的危害范圍。

2滑坡

1)滑坡的平面形態(tài),周邊植被發(fā)育情況,滑坡坡腳臨空高度及坡度。

2)滑坡坡體裂縫分布特征,包括裂縫長(zhǎng)度、寬度及貫通情況。

3)坡體、路基路面是否有鼓脹、隆起、沉陷現(xiàn)象,其位置及范圍。

4)防護(hù)設(shè)施等構(gòu)筑物變形破損情況。

5)坡面沖刷和沖溝發(fā)育情況,地下水出露情況。

6)滑坡與公路的位置關(guān)系,滑坡對(duì)公路的危害范圍。

3泥石流

1)泥石流溝與公路的位置關(guān)系,泥石流沖淤對(duì)公路的影響范圍。

2)泥石流空間分布特征,溝谷的發(fā)育程度,主溝和主要支溝的縱坡坡度情況。

3)泥石流區(qū)域降雨特征,植被分布情況。

4)泥石流的堆積情況,溝道和橋涵的淤堵情況。

5)公路構(gòu)筑物和防護(hù)設(shè)施的破損情況,分析其破損程度。

8

4沉陷與塌陷

1)沉陷塌陷區(qū)內(nèi)公路基礎(chǔ)設(shè)施空間分布及位置關(guān)系,沉陷塌陷的影響范圍。

2)沉陷塌陷分布情況,地面開裂、沉陷變形情況。

3)路面裂縫的分布、形狀和寬度等。

4)路基沉陷塌陷特征,包括路基沉陷深度和沉陷長(zhǎng)度等。

5)公路構(gòu)筑物和防護(hù)設(shè)施的變形破損情況。

5水毀

1)水毀風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)處河道上游的局部地形,包括急彎凹岸,山嘴巨石,河道整治等方面的

局部地形因素。

2)水毀與公路的位置關(guān)系,分析水毀的水淹范圍,水毀對(duì)公路、橋梁等損壞位置,損

壞規(guī)模程度等。

4.3巡檢頻率

4.3.1日常巡檢的頻率應(yīng)根據(jù)公路技術(shù)等級(jí)確定,并滿足以下要求:

1高速公路與一級(jí)公路每天巡檢1次;

2二級(jí)公路每3天巡檢1次;

3三、四級(jí)公路每周巡檢1次;

4汛期強(qiáng)降雨后應(yīng)適當(dāng)增加巡檢頻次。

條文說明:《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG5110-2023)規(guī)定:路基路面日常巡查頻率根

據(jù)養(yǎng)護(hù)檢測(cè)等級(jí)確定,Ⅰ級(jí)(高速公路與一級(jí)公路)不少于1次/日,Ⅱ級(jí)(二級(jí)公路)不少

于1次/3日,Ⅲ級(jí)(三級(jí)與四級(jí)公路)不少于1次/周?!顿F州省干線公路邊坡養(yǎng)護(hù)技術(shù)指

南》(JTT5206-2023)與《貴州省農(nóng)村公路邊坡養(yǎng)護(hù)技術(shù)指南》(JTT52/07-2023)規(guī)定:

高速公路的日常巡查頻率為每周1次,普通國(guó)省干線每半個(gè)月全面巡查1次,農(nóng)村公路每

年汛前全面巡查1次,汛期強(qiáng)降雨后應(yīng)適當(dāng)增加巡查頻次。本標(biāo)準(zhǔn)參考《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)

準(zhǔn)》(JTG5110-2023)。

4.3.2經(jīng)常巡檢的頻率應(yīng)根據(jù)公路技術(shù)等級(jí)與邊坡安全指數(shù)等級(jí)確定,并滿足表

4.3.2-1的要求。邊坡安全指數(shù)等級(jí)根據(jù)表4.3.2-2。

9

表4.3.2-1邊坡經(jīng)常巡檢頻率

巡檢頻率

邊坡安全指數(shù)等級(jí)

高速公路、一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路

Ⅰ類1次/3月1次/6月1次/年

Ⅱ類1次/月1次/3月1次/6月

Ⅲ類1次/半個(gè)月1次/月1次/3月

Ⅳ類*///

注:Ⅳ類*邊坡應(yīng)啟動(dòng)應(yīng)急巡檢。

表4.3.2-2邊坡安全指數(shù)分級(jí)表

評(píng)定依據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)安全指數(shù)

a.植被生長(zhǎng)正常;

b.邊坡整體穩(wěn)定,坡頂無裂隙,防護(hù)結(jié)構(gòu)整體性好,有截排水

穩(wěn)定狀態(tài),邊坡防護(hù)措

溝,未出現(xiàn)局部表層土滑動(dòng);

施安全有效,無異常情I類

c.邊坡為反向坡與切向坡,且?guī)r體呈現(xiàn)弱風(fēng)化;

況,對(duì)交通安全無影響

d.坡面混凝土結(jié)構(gòu)完整,無超過10cm長(zhǎng)的裂縫;

e.無巖崩、泥石流、溜滑以及其他不良地質(zhì)災(zāi)害。

a.邊坡整體穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)整體性好;

b.截排水溝輕微破損,但不影響排水功能;

基本穩(wěn)定,存在輕微病

c.巖石裸露,坡面巖體呈現(xiàn)中風(fēng)化,坡表無巖石碎塊或少量碎塊

害或結(jié)構(gòu)破損,現(xiàn)階段

堆積;II類

趨于穩(wěn)定,對(duì)交通安全

d.巖石裸露風(fēng)化,坡表有大量碎塊堆積,但對(duì)公路影響不大;

不會(huì)有影響

e.受力防護(hù)結(jié)構(gòu)整體性好,但表層混凝土剝落;

f.存在地質(zhì)災(zāi)害,但是對(duì)公路不構(gòu)成威脅。

a.巖石裸露,呈現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)化,坡頂、坡面存在危巖體,坡面存在較

大體積的風(fēng)化殘積物,且危及公路安全;

欠穩(wěn)定狀態(tài),存在病害

b.風(fēng)化層厚大于0.5cm,且邊坡坡角大于50°;

或結(jié)構(gòu)破損,但發(fā)展較

c.坡頂后緣存在裂隙,但未發(fā)生位移;III類

緩慢,可能會(huì)或者已影

d.邊坡曾出現(xiàn)過滑動(dòng),但現(xiàn)今穩(wěn)定;

響交通安全

e.邊坡受力結(jié)構(gòu)局部斷裂破壞;

f.順向坡,但層面連接強(qiáng)度高。

10

評(píng)定依據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)安全指數(shù)

a.邊坡整體不穩(wěn)定,坡面存在多處危巖或大型危巖體;

不穩(wěn)定狀態(tài),存在嚴(yán)重

b.坡頂有裂隙并且存在位移,植被生長(zhǎng)異常,出現(xiàn)大面積傾斜

病害或結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重,

或突然缺失的現(xiàn)象;

病害發(fā)展迅速,邊坡處IV類

c.順向坡,層面連接強(qiáng)度低;已經(jīng)有部分滑移或者滑移趨勢(shì)明顯;

于失穩(wěn)狀態(tài),已危及交

d.受力結(jié)構(gòu)較大面積鼓脹、變形、剝落;

通安全

e.a~d現(xiàn)象均對(duì)公路邊坡造成威脅。

4.3.3應(yīng)急巡檢的頻率應(yīng)根據(jù)公路技術(shù)等級(jí)與邊坡災(zāi)害險(xiǎn)情發(fā)展?fàn)顟B(tài)等綜合確定,并

滿足表4.3.3的要求。

表4.3.3邊坡應(yīng)急巡檢頻率

巡檢頻率

公路技術(shù)等級(jí)

災(zāi)害險(xiǎn)情處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)災(zāi)害險(xiǎn)情已基本穩(wěn)定

高速公路、一級(jí)公路3次/日1次/2日

二級(jí)公路2次/日1次/3日

三、四級(jí)公路1次/日1次/7日

4.4巡檢方案

4.3.1巡檢方案宜分為快速巡檢和精細(xì)巡檢。日常巡檢宜采用快速巡檢,經(jīng)常巡檢和

應(yīng)急巡檢宜在快速巡檢基礎(chǔ)上進(jìn)行精細(xì)巡檢。

4.3.2快速巡檢應(yīng)滿足以下要求:

1巡檢范圍包括公路沿線可視范圍內(nèi)邊坡坡面及邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)。

2巡檢內(nèi)容參照第4.2.1條日常巡檢內(nèi)容。

3巡檢重點(diǎn)為邊坡坡面、防護(hù)與排水結(jié)構(gòu)等部位,著重注意邊坡坡面有無沖刷、滑塌、

坍塌等病害,防護(hù)結(jié)構(gòu)與排水結(jié)構(gòu)是否正常,并檢查填方段路面有無明顯裂縫、挖方段路面

邊溝是否明顯變形。

4.3.3精細(xì)巡檢應(yīng)滿足以下要求:

11

1巡檢范圍超過邊坡紅線外側(cè)不少于20米;當(dāng)邊坡災(zāi)害范圍超出邊坡紅線時(shí),應(yīng)急

巡檢范圍應(yīng)外擴(kuò)至災(zāi)害范圍以外不少于20m。

2巡檢內(nèi)容參照第4.2.2條經(jīng)常巡檢或第4.2.3條應(yīng)急巡檢內(nèi)容。

3巡檢重點(diǎn)為邊坡病害部位及影響區(qū)域,著重注意坡面病害的位置及范圍,坡頂坡腳

變形開裂的位置與形態(tài),防護(hù)與排水結(jié)構(gòu)的裂縫與破損的位置與形態(tài),邊坡滲水、積水位置

與范圍,邊坡病害的發(fā)展動(dòng)態(tài)等。

4.3.4巡檢方案應(yīng)綜合考慮邊坡環(huán)境、邊坡安全等級(jí)、地質(zhì)條件、無人機(jī)飛行條件等

因素,具體巡檢方案及推薦巡檢路徑點(diǎn)數(shù)量參照表4.3.4進(jìn)行確定。

表4.3.4巡檢方案

邊坡安全指數(shù)巡檢要求無人機(jī)巡檢方案推薦巡檢路徑點(diǎn)數(shù)量

I類開展日常巡檢快速巡檢(0,7)

啟動(dòng)經(jīng)常巡檢,并對(duì)坡面病

II類快速巡檢+精細(xì)巡檢[7,10)

害和結(jié)構(gòu)破損處加強(qiáng)監(jiān)測(cè)

啟動(dòng)經(jīng)常巡檢,并對(duì)坡體及

III類破損部位進(jìn)行監(jiān)測(cè),必要時(shí)快速巡檢+精細(xì)巡檢[10,15)

進(jìn)行處治修復(fù)

啟動(dòng)應(yīng)急巡檢,并開展應(yīng)急

IV類快速巡檢+精細(xì)巡檢[15,+∞)

監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處治

4.5巡檢航線

4.4.1以邊坡紅線向外延伸10~30m為巡檢航線規(guī)劃范圍。

4.4.2巡檢航線確定工作包括確定巡檢點(diǎn)和航線方向。

4.4.3巡檢點(diǎn)應(yīng)分為基本點(diǎn)和特征點(diǎn),基本點(diǎn)應(yīng)滿足下列要求:

1縱向相鄰基本點(diǎn)垂直間距應(yīng)控制在[10m,15m]范圍。

2橫向相鄰基本點(diǎn)水平間距應(yīng)控制在[30m,35m]范圍。

3以巡檢航線規(guī)劃范圍邊界為橫向、縱向基本點(diǎn)的起點(diǎn)。

4.4.4特征點(diǎn)根據(jù)排水工程、坡面防護(hù)和支擋工程分布進(jìn)行確定,具體要求如下:

12

1排水工程

1)邊溝兩端端部、轉(zhuǎn)角、交匯處應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),沿溝走向特征點(diǎn)間距不宜超過25m,

邊溝變化較大或存在潛在風(fēng)險(xiǎn)的位置應(yīng)適當(dāng)加密。

2)截水溝上游入口、中游關(guān)鍵位置及下游出口處應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),沿溝走向特征點(diǎn)間距

不宜超過15m,截水溝變化較大或存在潛在風(fēng)險(xiǎn)的位置應(yīng)適當(dāng)加密。

3)排水溝兩端端部、轉(zhuǎn)角、交匯處應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),沿溝走向特征點(diǎn)間距不宜超過20m,

水流速度較快或存在潛在風(fēng)險(xiǎn)的位置應(yīng)適當(dāng)加密。

4)急流槽與跌水的上游入口、中游關(guān)鍵位置(如轉(zhuǎn)彎處、跌水處)以及下游出口處應(yīng)

設(shè)置特征點(diǎn),沿溝走向特征點(diǎn)間距不宜超過10m,急流槽的陡峭段和轉(zhuǎn)彎處及跌水結(jié)構(gòu)復(fù)雜

處應(yīng)適當(dāng)加密。

5)仰斜排水孔的出口處、傾斜段與其他排水設(shè)施的連接處應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),特征點(diǎn)間距

不宜超過排水孔間距兩倍,傾斜段與其他排水設(shè)施的連接處應(yīng)適當(dāng)加密。

6)滲井和集水井應(yīng)設(shè)置進(jìn)口一個(gè)特征點(diǎn),特征點(diǎn)間距為滲井、集水井分布間距,滲井、

集水井密集分布區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

7)排水隧道應(yīng)設(shè)置入口和出口兩個(gè)特征點(diǎn)。

8)盲溝和滲溝應(yīng)設(shè)置起點(diǎn)和終點(diǎn)兩個(gè)特征點(diǎn)。

2坡面防護(hù)

1)植物防護(hù)的植被稀疏或生長(zhǎng)不良區(qū)域應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),特征點(diǎn)間距不宜超過50m,植

被易發(fā)生侵蝕區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

2)骨架植物防護(hù)的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),特征點(diǎn)間距為骨架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)間距。

3)噴護(hù)和掛網(wǎng)噴護(hù)的特征點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于噴護(hù)表面,坡度較緩、噴護(hù)層較厚邊坡的特征點(diǎn)

間距不宜超過30m;坡度較陡、噴護(hù)層較薄邊坡的特征點(diǎn)間距不宜超過20m,裂縫、脫落

等異?,F(xiàn)象易發(fā)區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

4)干砌片石、漿砌片石護(hù)坡的頂部、底部和中部應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),特征點(diǎn)間距不宜超過

20m,易松動(dòng)、脫落區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

5)護(hù)面墻的頂部、底部、轉(zhuǎn)角應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn),特征點(diǎn)間距不宜超過15m,裂縫、脫落

等異?,F(xiàn)象易發(fā)區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

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6)柔性防護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)處、支撐繩端部應(yīng)設(shè)置特征點(diǎn)。坡度較緩、柔性網(wǎng)較厚邊坡的

特征點(diǎn)間距不宜超過50m;坡度較陡、柔性網(wǎng)較薄邊坡的特征點(diǎn)間距不宜超過30m,裂縫、

脫落等異?,F(xiàn)象易的區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

3支擋工程

1)擋土墻的特征點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于頂部、底部和轉(zhuǎn)角,特征點(diǎn)間距不宜超過25m,裂縫變形、

剝落易發(fā)區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

2)錨索和錨桿的特征點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于錨頭,特征點(diǎn)間距為錨頭間距,高應(yīng)力區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

3)框架的特征點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于框架節(jié)點(diǎn)處,特征點(diǎn)間距為節(jié)點(diǎn)間距,高應(yīng)力區(qū)或歷史損傷

區(qū)域應(yīng)適當(dāng)加密。

4)抗滑樁的特征點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于頂部和底部,特征點(diǎn)間距為抗滑樁間距,裂縫、剝落等易

發(fā)區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密。

4.4.5巡檢航線由所有確定的基本點(diǎn)和特征點(diǎn)連接形成,具體要求如下:

1I類邊坡

1)基礎(chǔ)點(diǎn)宜采用直線連接,確保無人機(jī)沿著邊坡輪廓線進(jìn)行高效巡檢。

2)特征點(diǎn)宜以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式直線連接,確保無人機(jī)能夠準(zhǔn)確抵達(dá)和觀察關(guān)鍵區(qū)域。

3)特征點(diǎn)應(yīng)按最短路徑以直線方式連接最近的基礎(chǔ)點(diǎn)。

2II類邊坡

1)基礎(chǔ)點(diǎn)宜采用直線連接,應(yīng)注意避開病害區(qū)域,確保飛行安全。

2)特征點(diǎn)宜以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式直線連接,病害或破損區(qū)域附近宜采用“之”字形或“S”

形航線進(jìn)行連接,以詳細(xì)觀察病害情況。

3)基礎(chǔ)點(diǎn)與特征點(diǎn)之間宜采用直線或輕微彎曲航線連接,以避開病害區(qū)域確保飛行安

全。

3III類邊坡

1)基礎(chǔ)點(diǎn)應(yīng)采用分段直線連接,以減少無人機(jī)在不穩(wěn)定區(qū)域的停留時(shí)間。

2)特征點(diǎn)宜以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式直線連接,病害或破損區(qū)域附近應(yīng)采用環(huán)繞式或螺旋式航線

連接,以便全方位觀察病害情況。

14

3)基礎(chǔ)點(diǎn)與特征點(diǎn)之間應(yīng)采用分段直線或輕微彎曲航線連接,病害嚴(yán)重區(qū)域宜采用環(huán)

繞式或螺旋式航線連接。

4IV類邊坡

1)基礎(chǔ)點(diǎn)應(yīng)采用安全距離較大的分段直線連接,避免無人機(jī)在邊坡上方長(zhǎng)時(shí)間飛行,

確保飛行安全。

2)特征點(diǎn)宜以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式直線連接,病害或破損區(qū)域附近應(yīng)采用多次往返或環(huán)繞式航

線連接,以詳細(xì)觀察并記錄病害情況。

3)基礎(chǔ)點(diǎn)與特征點(diǎn)之間應(yīng)采用安全距離較大的分段直線或輕微彎曲航線連接,病害嚴(yán)

重區(qū)域宜采用多次往返或環(huán)繞式航線連接。

4.4.6航線方向應(yīng)與邊坡走向保持一致,以減少飛行難度和耗時(shí)。在特殊地形或復(fù)雜

環(huán)境下,可適當(dāng)調(diào)整航線方向,以避開障礙物或提高巡檢效率。

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5巡檢作業(yè)

5.1作業(yè)流程

5.1.1巡檢作業(yè)前的飛行準(zhǔn)備宜包括以下幾點(diǎn):

1掌握邊坡所在地區(qū)的氣候、光照特點(diǎn),選擇光照條件充足且拍攝不逆光的時(shí)間段進(jìn)

行作業(yè)。

2選擇無遮擋的開闊區(qū)域作為無人機(jī)起降場(chǎng)地,檢查無人機(jī)及其相關(guān)設(shè)備(如遙控器、

電池等)是否正常,檢查存儲(chǔ)卡容量是否滿足要求。

3查詢限飛區(qū),確認(rèn)是否處于限飛區(qū)域以及限制高度區(qū)域。如處于限飛區(qū)域,禁止飛

行;如處于限高區(qū)域,按照限高要求飛行。

4測(cè)量邊坡走向φ,以及邊坡分級(jí)坡度(α1,α2,…,αn,)、分級(jí)高度(H1,H2,…,Hn)、

分級(jí)長(zhǎng)度(L1,L2,…,Ln)。

5目測(cè)查看待巡檢區(qū)域地理環(huán)境,包括地形、地上建筑物及空中障礙物等情況,確保

無人機(jī)待飛區(qū)域無干擾。

5.1.2巡檢作業(yè)包括手動(dòng)飛行巡檢、航線飛行巡檢以及無人機(jī)巡檢要求,具體如下:

1手動(dòng)飛行巡檢

1)打開遙控器,進(jìn)入飛前檢查界面,飛控系統(tǒng)自檢確保通電后無人機(jī)螺旋槳、電機(jī)、

攝像頭等部件正常工作,設(shè)置返航高度、限高、限遠(yuǎn)距離,設(shè)置低電量警報(bào),確認(rèn)無人機(jī)避

障功能啟用。

2)啟用RTK定位功能保證定位精度,設(shè)置返航點(diǎn)。

3)創(chuàng)建航點(diǎn)航線,在線任務(wù)錄制航線,便于重復(fù)巡檢。

4)啟動(dòng)無人機(jī)并記錄起飛時(shí)間,起飛至預(yù)定起始位置,從左到右,由下至上,按邊坡

級(jí)數(shù)逐級(jí)進(jìn)行手動(dòng)飛行直至預(yù)定終點(diǎn)位置,具體可參考圖5.1。

16

圖5.1公路邊坡手動(dòng)巡檢路徑示意圖

5)按照坡面坡度αn調(diào)整云臺(tái)角度β=90-αn保證云臺(tái)拍攝時(shí)與邊坡坡面垂直,具體數(shù)

值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行略微調(diào)整。根據(jù)邊坡植被發(fā)育、云臺(tái)變焦參數(shù)等情況調(diào)整無人機(jī)與邊

坡垂線距離A,使之能覆蓋完整一級(jí)邊坡且上下均有一定旁向重疊度。根據(jù)需求航向重疊度

設(shè)置相鄰航點(diǎn)間距B。

6)在水平方向無人機(jī)飛行方向①→②→③→④、⑤→⑥→⑦盡量與邊坡走向平行,地

上建筑物或空中障礙物影響時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

7)巡檢過程中的全局航線速度應(yīng)小于或等于10m/s,無人機(jī)爬升模式宜采用垂直爬升

模式,航線升高過程應(yīng)先垂直爬升,再水平調(diào)整,航線高度模式宜選用相對(duì)地面高度。

8)使用等倍變焦對(duì)坡面進(jìn)行圖像覆蓋采集,使用2-5倍變焦對(duì)病害或潛在安全隱患區(qū)

域進(jìn)行圖像細(xì)節(jié)采集。

表5.1手動(dòng)巡檢飛行轉(zhuǎn)彎點(diǎn)坐標(biāo)

航點(diǎn)相鄰航轉(zhuǎn)彎

相鄰航線間隔航線相對(duì)地面高度

點(diǎn)間距次數(shù)

1Bm0(H1/2+A?cosα1)m

5Bm(H2-H1)/2+A(cosα2-cosα1)m1(H1+H2/2+A?cosα2)m

7Bm(H3-H2)/2+A(cosα3-cosα2)m2(H1+H2+H3/2+A?cosα3)m

9)操作無人機(jī)飛行至足夠距離能夠獲取邊坡全貌處,并調(diào)整高度至云臺(tái)垂直于坡面位

置進(jìn)行整體狀況圖像采集。

10)巡檢完畢,手動(dòng)操作或自動(dòng)返航降落無人機(jī),并保存手動(dòng)飛行航點(diǎn)航線。

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11)導(dǎo)出數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查是否合格。

12)記錄降落時(shí)間,計(jì)算任務(wù)時(shí)間。對(duì)本次巡檢工作進(jìn)行總結(jié)和分析,評(píng)估無人機(jī)的巡

檢效果和質(zhì)量,并提出改進(jìn)措施和建議。

2航線飛行巡檢

1)打開遙控器,進(jìn)入飛前檢查界面,飛控系統(tǒng)自檢確保通電后無人機(jī)螺旋槳、電機(jī)、

攝像頭等部件正常工作,設(shè)置返航高度、限高、限遠(yuǎn)距離,設(shè)置低電量警報(bào),確認(rèn)無人機(jī)避

障功能打開。

2)啟用RTK定位功能保證定位精度,設(shè)置返航點(diǎn)。

3)將規(guī)劃航線導(dǎo)入遙控器,試飛進(jìn)行航線驗(yàn)證,保證航線的安全性,數(shù)據(jù)的有效性、

全面性,采集的高效性。

4)記錄起飛時(shí)間,按照預(yù)定航線對(duì)邊坡進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集。

5)巡檢完畢,手動(dòng)操作或自動(dòng)返航降落無人機(jī)。

6)導(dǎo)出數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查是否合格。

7)記錄降落時(shí)間,計(jì)算任務(wù)時(shí)間。對(duì)本次巡檢工作進(jìn)行總結(jié)和分析,評(píng)估無人機(jī)的巡

檢效果和質(zhì)量,并提出改進(jìn)措施和建議。

3無人機(jī)巡檢要求

無人機(jī)巡檢航線執(zhí)行應(yīng)滿足安全、高效、可靠等要求,具體如下:

1)無人機(jī)巡檢航線規(guī)劃完成后,無人機(jī)操作人員與觀測(cè)人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試航線安全性。

確保無人機(jī)在目視視距內(nèi)半徑500m、相對(duì)高度低于120m區(qū)域執(zhí)行航線任務(wù),操作人員應(yīng)手

持遙控器觀察無人機(jī)飛行第一視角,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并做好急停準(zhǔn)備。輔助人員應(yīng)保持視線

跟隨無人機(jī),避免無人機(jī)碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

2)一次航線任務(wù)應(yīng)為一架次,起飛高度與返航高度應(yīng)設(shè)置合理,應(yīng)滿足返航時(shí)剩余電

量超過20%。

3)航線執(zhí)行過程中,應(yīng)確保無人機(jī)能夠穩(wěn)定獲取巡檢數(shù)據(jù)。航線執(zhí)行完成后,確保數(shù)

據(jù)成功回傳或存儲(chǔ),現(xiàn)場(chǎng)對(duì)巡檢數(shù)據(jù)判斷分析,確保其成像質(zhì)量符合任務(wù)要求,必要時(shí)進(jìn)行

復(fù)飛。

4)對(duì)同一巡檢區(qū)域進(jìn)行多次巡檢,應(yīng)采用相同航線,航線執(zhí)行的航高、飛行速度以及

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飛行姿態(tài)應(yīng)保持一致。

5)無人機(jī)巡檢航線執(zhí)行應(yīng)按自動(dòng)化模式、手動(dòng)模式區(qū)分:

a)自動(dòng)化模式:預(yù)先規(guī)劃巡檢航線,無人機(jī)在巡檢過程中無需人工操作,自主起降,

完成巡檢數(shù)據(jù)采集。當(dāng)無人機(jī)出現(xiàn)偏離巡檢路徑等狀況時(shí),由巡檢人員切換至手動(dòng)模式,終

止航線任務(wù)并返航。

b)手動(dòng)模式:無需預(yù)先規(guī)劃航線,巡檢作業(yè)中,無人機(jī)的飛行控制與巡檢數(shù)據(jù)采集,

均由巡檢人員手動(dòng)控制完成。

6)手動(dòng)飛行巡檢和航線飛行巡檢均應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

5.2安全要求

5.2.1人員安全應(yīng)滿足以下要求:

1指定現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)飛行現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和指揮,運(yùn)營(yíng)公路上作業(yè)時(shí)需規(guī)劃合理

的交通組織方式,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)少占空間,既能減少對(duì)道路通行的影響,也能確保飛行現(xiàn)場(chǎng)安全。

2所有人員在運(yùn)營(yíng)公路上作業(yè)時(shí)應(yīng)位于交通導(dǎo)流設(shè)施內(nèi),并應(yīng)時(shí)刻關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)交通情況。

如遇堵車、車流量大等特殊情況,應(yīng)調(diào)整作業(yè)計(jì)劃,合理安排時(shí)間。

3起飛和降落時(shí),現(xiàn)場(chǎng)所有人員應(yīng)與無人機(jī)始終保持足夠的安全距離,安全距離>5m,

作業(yè)人員不應(yīng)位于起飛和降落航線下。在無人機(jī)起飛和降落區(qū)域周圍設(shè)置明顯的警示標(biāo)志和

圍欄,以提醒現(xiàn)場(chǎng)人員注意無人機(jī)飛行活動(dòng),避免誤入危險(xiǎn)區(qū)域。

4現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)正確佩戴安全帽和穿戴個(gè)人防護(hù)用品,正確使用勞動(dòng)防護(hù)用品。在特定

作業(yè)環(huán)境下,現(xiàn)場(chǎng)人員還需穿戴防護(hù)服、口罩、手套等專用防護(hù)用品。

5作業(yè)人員應(yīng)身體健康,精神狀態(tài)良好。作業(yè)前12h及作業(yè)過程中不應(yīng)飲用含酒精飲

品。

6作業(yè)時(shí),操作人員不應(yīng)使用手機(jī)。現(xiàn)場(chǎng)噪音過大或操作員之間相距較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)采用

對(duì)講機(jī)、手勢(shì)方式等或?qū)崟r(shí)通訊設(shè)備聯(lián)絡(luò),要求及時(shí)、用語和手勢(shì)要簡(jiǎn)練、規(guī)范。

7作業(yè)前應(yīng)對(duì)全體人員進(jìn)行安全、技術(shù)交底,交代工作內(nèi)容、方法、流程及安全要求,

并確認(rèn)每個(gè)成員都已經(jīng)熟悉。

5.2.2設(shè)備安全應(yīng)滿足以下要求:

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1了解巡檢區(qū)域內(nèi)的天氣情況、風(fēng)力、濕度等因素,并確保無人機(jī)在此條件下能夠安

全飛行。

2確認(rèn)無人機(jī)和其他設(shè)備之間的通訊是否正常。起飛前清除并確認(rèn)無人機(jī)的錯(cuò)誤提示,

確認(rèn)無人機(jī)避障功能(如有)開啟,確認(rèn)返航點(diǎn)、返航高度設(shè)定。

3巡檢作業(yè)時(shí),無人機(jī)若需要跨越桿(塔)、高壓電塔等高大構(gòu)筑物設(shè)施,必須將無人

機(jī)升高至安全跨越高度,從構(gòu)筑物上方通過進(jìn)行作業(yè)。

4無人機(jī)不應(yīng)在變電站(所)、電廠上空穿越。當(dāng)作業(yè)區(qū)域存在高壓電纜、光纜等設(shè)施,

應(yīng)確保無人機(jī)與其保持最小安全距離,從上/下方通過。如帶電設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)無人機(jī)

控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)造成干擾,應(yīng)立即剎停并退出該飛行區(qū)域。

5當(dāng)無人機(jī)懸停巡視時(shí),應(yīng)頂風(fēng)懸停。

6若對(duì)無人機(jī)姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整時(shí),輔助人員應(yīng)提醒操作人員注意線路周圍的障礙物。

7操作人員、輔助人員應(yīng)同時(shí)監(jiān)控飛機(jī)姿態(tài),判斷離帶電設(shè)備距離及附近的干擾源。

8對(duì)高大邊坡巡檢進(jìn)行巡檢時(shí),操作人員盡量選擇地勢(shì)較高處作為起飛/返航點(diǎn),確保

無人機(jī)信號(hào)不受影響。

9無人機(jī)飛行路徑或規(guī)劃航線不應(yīng)通過在運(yùn)營(yíng)公/道路車行道正上方,避免無人機(jī)異常

影響公/道路正常運(yùn)行。

10無人機(jī)最大飛行距離或規(guī)劃航線長(zhǎng)度應(yīng)按照無人機(jī)電池續(xù)航時(shí)間計(jì)算進(jìn)行折減。

11應(yīng)避免靠近鳥類等飛行動(dòng)物,如遭遇撞擊,盡量控制其墜落在安全區(qū)域。

5.2.3巡檢作業(yè)中如遇異常情況應(yīng)按以下方式處理:

1設(shè)備故障處置

1)設(shè)備電量不足應(yīng)對(duì)措施:

實(shí)時(shí)監(jiān)控:操作人員應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)剩余電量,確保在電量低于安全閾值前采取行動(dòng)。

自動(dòng)返航:如果無人機(jī)支持低電量自動(dòng)返航功能,應(yīng)確保該功能已開啟。當(dāng)電量不足時(shí),

無人機(jī)將自動(dòng)返回起飛點(diǎn)或預(yù)設(shè)的安全降落點(diǎn)。

手動(dòng)控制:如自動(dòng)返航功能不可用或需要更快降落,操作人員應(yīng)手動(dòng)控制無人機(jī)尋找就

近的安全著陸點(diǎn)進(jìn)行降落。如不能安全返回,應(yīng)確保無人機(jī)不在車行道及人口密集區(qū)域上空。

2)通信中斷應(yīng)對(duì)措施:

20

重新連接:嘗試重新建立與無人機(jī)的通信連接,檢查遙控器和無人機(jī)之間的信號(hào)強(qiáng)度。

切換模式:如果無法恢復(fù)通信,應(yīng)立即切換到手動(dòng)模式(如姿態(tài)模式或GPS模式),并

嘗試通過遙控器手動(dòng)控制無人機(jī)。

安全降落:如無人機(jī)飛離信號(hào)覆蓋區(qū)域,在無法恢復(fù)通信且無人機(jī)處于安全飛行狀態(tài)時(shí),

操作人員應(yīng)立即采取應(yīng)急措施遠(yuǎn)離信號(hào)遮擋物或靠近無人機(jī)以重新建立通信獲得無人機(jī)控

制權(quán)。

3)信號(hào)丟失應(yīng)對(duì)措施:

保持冷靜:信號(hào)丟失時(shí),操作人員應(yīng)保持冷靜,避免盲目操作導(dǎo)致無人機(jī)失控。

懸停等待:應(yīng)立即啟動(dòng)無人機(jī)內(nèi)置的緊急預(yù)案,進(jìn)行自動(dòng)懸停等待。

重建通信:地面操作人員應(yīng)盡快確定無人機(jī)所在位置,并嘗試重新建立通信。

4)墜落預(yù)防措施與應(yīng)對(duì)措施:

定期檢查:定期對(duì)無人機(jī)進(jìn)行維護(hù)檢查,確保各部件狀態(tài)良好,減少墜落風(fēng)險(xiǎn)。

避障系統(tǒng):利用無人機(jī)的避障系統(tǒng)來識(shí)別和避開障礙物,降低墜落可能性。

備降規(guī)劃:在無人機(jī)起飛前,應(yīng)在無人機(jī)作業(yè)區(qū)域內(nèi),備選不少于兩處能夠備降的安全

降落點(diǎn)。

應(yīng)急降落:在無人機(jī)即將墜落時(shí),盡量控制其降落在安全區(qū)域,如草地、空曠地帶等,

并妥善處理無人機(jī)殘骸以防止次生災(zāi)害發(fā)生。

2突發(fā)事件處置

1)天氣突變應(yīng)對(duì)措施:

提前關(guān)注:在飛行前關(guān)注天氣預(yù)報(bào),了解飛行區(qū)域的天氣情況。

緊急降落:遇到強(qiáng)風(fēng)、雷雨等惡劣天氣時(shí),應(yīng)立即降低飛行高度,尋找就近的安全著陸

點(diǎn)進(jìn)行緊急降落。

避免飛行:在預(yù)知有惡劣天氣時(shí),應(yīng)避免進(jìn)行無人機(jī)飛行任務(wù)。

2)航空管制應(yīng)對(duì)措施:

遵守規(guī)定:嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)睾娇展苤埔?guī)定,了解禁飛區(qū)和限制飛行區(qū)域。

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及時(shí)通報(bào):在飛行過程中遇到航空管制指令時(shí),應(yīng)立即停止無人機(jī)巡檢作業(yè),并等待相

關(guān)部門的指令。

調(diào)整計(jì)劃:根據(jù)航空管制要求調(diào)整飛行計(jì)劃或取消飛行任務(wù)。在航空管制解除后,方可

繼續(xù)進(jìn)行巡檢。

5.3數(shù)據(jù)采集

本指南所指數(shù)據(jù)主要是可可見光高分辨率影像采集,數(shù)據(jù)主要分為以下三類:

1邊坡全景圖像:用于展示邊坡整體狀況、病害數(shù)量及定位。

2等倍變焦圖像:展示某一范圍坡面狀況和局部病害情況。

3高倍變焦圖像:通過高倍變焦圖像展示特定病害細(xì)節(jié)及相關(guān)需要提取的尺寸等參數(shù)。

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6數(shù)據(jù)處理與報(bào)告

6.1成果輸出及質(zhì)量

6.1.1巡檢數(shù)據(jù)類型應(yīng)包含巡檢圖像以及實(shí)景模型,具體如表6.1.1所示:

表6.1.1巡檢數(shù)據(jù)類型及成果格式

序號(hào)成果類型成果格式

1巡檢圖像Jpg、RAM等

2實(shí)景模型b3dm、osgb、obj、3Dtiles、3mx

6.1.2巡檢圖像質(zhì)量應(yīng)滿足以下要求:

1巡檢圖像應(yīng)采用定點(diǎn)定視角拍攝靜態(tài)圖像,便于多次巡檢圖像對(duì)比分析;

2圖像主體應(yīng)清晰、層次豐富、反差適中、色調(diào)柔和;

3單張圖像分辨率不低于1920*1080像素;

4像點(diǎn)位移一般不應(yīng)大于0.5個(gè)像素,最大不應(yīng)大于1個(gè)像素;

5不應(yīng)出現(xiàn)因機(jī)上振動(dòng)、鏡頭污染、相機(jī)快門故障等引起影像模糊的現(xiàn)象;

6文件應(yīng)包含完整的元數(shù)據(jù)信息,如拍攝時(shí)間、地點(diǎn)、無人機(jī)型號(hào)、飛行參數(shù)等參數(shù);

6.1.3實(shí)景模型質(zhì)量應(yīng)滿足以下要求:

1應(yīng)完整覆蓋指定的巡檢區(qū)域,無遺漏區(qū)域,確保模型的連續(xù)性和完整性。

2應(yīng)清晰顯示邊坡的地形地貌、裂縫、落石等病害特征,以及邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)和排水設(shè)

施的狀態(tài)。

3應(yīng)進(jìn)行必要的后期處理,主要目標(biāo)物無不合理空洞、起伏、扭曲、碎片等。

4模型平面精度、高程精度應(yīng)符合GB/T15967的規(guī)定。

5模型紋理應(yīng)清晰,無拉伸、扭曲現(xiàn)象,色彩真實(shí),與實(shí)際場(chǎng)景相符。

6數(shù)據(jù)量應(yīng)適中,便于存儲(chǔ)與傳輸。

7應(yīng)采用通用的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ),如b3dm、osgb、obj、3Dtiles、3mx等。

23

6.2數(shù)據(jù)處理方法

6.2.1圖像預(yù)處理應(yīng)滿足以下要求:

1根據(jù)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理需要,在不影響地物立體觀測(cè)、屬性判讀前提下,對(duì)巡檢圖像進(jìn)

行格式轉(zhuǎn)換、影像旋轉(zhuǎn)、畸變糾正、色彩校正、圖像增強(qiáng)等圖像預(yù)處理。

2不同巡檢相機(jī)輸出格式不同,應(yīng)根據(jù)后續(xù)數(shù)據(jù)處理軟件的需求進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,但不能

損失像片幾何信息和輻射信息。

3在不影響成果質(zhì)量和后續(xù)處理的前提下,可對(duì)色差較大、色彩較暗、色彩較亮等質(zhì)

量較差的圖像做影像增強(qiáng)處理。

4圖像預(yù)處理過程應(yīng)進(jìn)行圖像畸變校正,消除或減小圖像在采集過程中由于各種因素

(如攝像機(jī)性能、鏡頭畸變、成像環(huán)境等)產(chǎn)生的幾何失真,并對(duì)校正后的圖像進(jìn)行質(zhì)量評(píng)

估,檢查畸變是否得到有效校正,圖像是否清晰、無扭曲。

6.2.2模板匹配應(yīng)滿足以下要求:

1宜選擇巡檢點(diǎn)具有代表性的圖像區(qū)域或者目標(biāo)興趣區(qū)域(ROI)作為模板,這些區(qū)域

應(yīng)能夠清晰地反映目標(biāo)對(duì)象的特征。

2應(yīng)對(duì)選定的模板圖像進(jìn)行預(yù)處理,如灰度化、二值化、降噪等,以提高匹配效果。

3應(yīng)根據(jù)巡檢圖像的特點(diǎn)和目標(biāo)對(duì)象的復(fù)雜性,選擇合適的模板匹配算法。

6.2.3變化檢測(cè)應(yīng)滿足以下要求:

1巡檢點(diǎn)不同時(shí)間點(diǎn)巡檢數(shù)據(jù)應(yīng)具有變化檢測(cè)功能,包括位移、裂縫等檢測(cè);

2變化檢測(cè)算法應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行選擇,包括基于像素的差異檢測(cè)、基于特征的變化檢

測(cè)等算法。

6.3病害智能識(shí)別

6.3.1邊坡巡檢圖像病害識(shí)別應(yīng)包括裂縫、位移、結(jié)構(gòu)缺損等病害類型。

6.3.2數(shù)據(jù)集制作應(yīng)滿足以下要求:

1應(yīng)對(duì)收集到的病害圖像進(jìn)行預(yù)處理,包括調(diào)整圖像大小、標(biāo)準(zhǔn)化顏色、去除噪聲等。

2應(yīng)對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理,以提高模型的泛化能力。

24

3應(yīng)將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)集劃分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集,比例宜為7:2:1。

4應(yīng)確保每個(gè)數(shù)據(jù)集中病害類型的分布相對(duì)均勻。

6.3.3模型訓(xùn)練與測(cè)試應(yīng)滿足以下要求:

1應(yīng)選擇合適的深度學(xué)習(xí)框架(如TensorFlow、PyTorch等)、計(jì)算資源和合理的超

參數(shù)(如學(xué)習(xí)率、批量大小、迭代次數(shù)等)進(jìn)行模型訓(xùn)練。

2在使用訓(xùn)練集對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練過程中應(yīng)監(jiān)控訓(xùn)練過程中的損失值和準(zhǔn)確率等指標(biāo),

并使用驗(yàn)證集進(jìn)行模型調(diào)優(yōu),防止過擬合和欠擬合現(xiàn)象的發(fā)生。

3應(yīng)使用測(cè)試集對(duì)訓(xùn)練好的模型進(jìn)行評(píng)估,包括計(jì)算模型的準(zhǔn)確率、召回率等指標(biāo);

4模型部署到實(shí)際巡檢病害識(shí)別工程前,應(yīng)測(cè)試和評(píng)估病害識(shí)別泛化能力、識(shí)別準(zhǔn)確

率和效率;

6.4三維模型構(gòu)建

6.4.1建模精度應(yīng)滿足以下要求:

1平面精度:邊坡三維模型平面精度要求在30cm以內(nèi),以確保模型在二維平面上的準(zhǔn)

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