国内外铁路巡检无人机应用现状分析（下）

详细阐述中国、美国、韩国、澳大利亚、荷兰等铁路巡检无人机的应用现状,总结无人机在铁路巡检上的优势。指出铁路巡检无人机存在航权受到限制、缺少飞行操作员、结果智能化处理水平低、受恶劣天气制约等问题,并从无人机的自动化程度、在铁路行业内的认可度、应用范围、巡检数据融合、接触网异物处理、运行管理水平等方面提出无人机未来发展方向。     

无人机航拍在铁路事故救援中应用思考

铁路事故救援时,准确及时地将事故现场情况图像传输到指挥中心,对指挥救援决策有重要作用。基于小型无人机航拍事故现场图像,并利用3G/4G通信网的虚拟专用网络将实时图像传输到事故指挥中心,能够克服过往图像传输系统视角有限,只能传送静态图等问题,应用前景好。介绍了无人机航拍系统的构成,及基于无人机的事故现场图像实时传输系统构成及优缺点。     

面向防洪管理的铁路无人机巡检体系研究与应用

为了提高铁路防洪风险隐患排查作业效率与技术水平,从无人机平台与载荷选型、航线设计等方面,提出铁路无人机防洪巡检技术方案.结合铁路防洪管理特点和无人机巡检数字成果形式,建立了基于无人机的多层次铁路防洪风险隐患排查体系框架,实现沿线隐患排查、数字化台账管理、形变定量分析、水害应急处置等功能.依托邯郸—长治铁路,开展不同应用...     

无人机低空遥感技术在铁路应急测绘中的应用

为了应对自然灾害、事故灾难等突发事件,需要快速获取灾害区域的测绘数据。目前,铁路系统还没有建立健全应急测绘保障体系,对铁路应急测绘的关键技术也缺少深入研究。针对这一问题,从无人机低空遥感关键技术出发,通过对数据采集、数据处理、成果制作和可视化展示等关键技术的分析,研究无人机低空遥感在铁路应急测绘保障中的主要应用方向、作业流程和应用可行性。结合山西某铁路工程应急抢险案例,分析认为：采用无人机低空遥感技术,可实现灾害现场实时直播及12 h内测区地理信息数据采集、处理和成果提交,响应速度、作业效率和成果精度均满足铁路应急测绘应用需求。     

轻小型激光雷达在铁路勘测中的应用研究

为解决短小铁路项目航飞数据难以及时获取和既有铁路上线测量困难等问题,将轻小型激光雷达引入铁路勘测项目中,并与大型航摄设备在使用方便性、空域申请周期、有效航飞天数等方面进行对比分析。在执行短小铁路项目航飞作业时,小型激光雷达较大型航摄设备可提高效率50%以上。结合轻小型激光雷达在铁路勘测项目初测、定测和既有线测绘等工作中的应用试验,总结不同测绘工作的技术流程和精度控制方案,其激光点云精度可以达到5 cm,满足新建铁路项目大比例成图、断面测量、工点地形测绘,既有铁路平面测绘、横断面测量等要求(但不能满足既有线中平测量2 cm的精度要求),可以减少上线测量工作量70%以上。研究证明,轻小型激光雷达技术适合短小铁路项目航飞、小范围补飞及既有线测绘等工作。     

基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测与评估研究

随着我国铁路建设规模不断扩大,铁路沿线地质灾害监测需求也在逐渐增加。针对铁路地质灾害的特点,提出基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测方法。详细阐述了无人机数据采集流程与数据处理技术,对某段运营期铁路现场踏勘并生成数字地形成果,并对存在地质灾害风险的区域进行数字地形成果综合解译。结果表明,无人机摄影测量技术可对铁路沿线地质灾害进行有效监测,为铁路运行安全提供科学可靠的数据支撑。     

铁路“低慢小”无人机态势感知与预警平台设计

针对铁路沿线对“低慢小”无人机感知与预警的需求，设计了铁路“低慢小”无人机态势感知与预警平台，阐述了平台的总体架构、网络架构、具体功能与关键技术。该平台已在中国铁路北京局集团有限公司的试点区域内进行了试运行，可辅助铁路部门进行“低慢小”无人机监测与预警工作，降低“低慢小”无人机对铁路运营安全造成威胁的概率，为铁路安全生产提供有效的技术保障。     

无人机倾斜摄影技术在铁路行业的应用研究

随着以无人机为飞行平台、搭载高精度传感器的倾斜摄影技术日益成熟,大量倾斜摄影项目应运而生。在铁路行业,无人机倾斜摄影技术从带状地形图、断面图的生成到实景三维模型的制作都展现出巨大的应用前景。本文深入研究无人机倾斜摄影的原理和特点,分析倾斜摄影技术在铁路勘察设计、施工建造、运营管理不同阶段的应用,并对该技术目前存在的问题进行探讨。     

基于无人机的重载铁路线桥隧一体化巡检系统架构研究与设计

为满足朔黄铁路使用无人机对线桥隧工务设备进行一体化巡检的应用场景和数据管理需求,从总体架构、技术架构、逻辑架构等方面对基于无人机的重载铁路线桥隧一体化巡检系统开展架构研究。进行系统功能设计与开发,对无人机巡检业务流程和巡检数据进行一体化管理,提供无人机巡检作业全流程一站式服务,为重载铁路工务设备智能运维辅助决策提供数据支撑。     

无人机LiDAR技术在铁路勘测中的应用分析

为了提高铁路勘测制图的精度和效率,减少外业勘测的工作量,结合工程实例,选用适合的无人机平台和轻小型Li DAR系统,对铁路沿线进行无人机Li DAR航摄,以验证无人机Li DAR系统的可靠性和植被穿透性,并对出现的技术问题提出解决方法。研究表明:(1)对获取的Li DAR点云进行坐标转换、高程改正、点云分类并生成DEM,同时基于高精度POS数据制作正射影像,根据实测点统计出的DEM和DOM精度指标,可满足铁路工程制作大比例地形图的要求。(2)根据DEM和DOM制作的大比例地形图和线路横断面图,通过外业勘测核实,相较于传统立体航测,中误差从0. 423 m减少为0. 265m,数据利用率提高了45. 5%,极大减少了外业勘测工作量。项目应用效果表明,无人机Li DAR摄影制图具有数据获取灵活、外业工作量少、成果精度高等优势,可以为今后的工程应用提供参考。     

基于APM的开源测绘无人机组装流程探讨

随着测绘科技设备的快速发展,无人机在测绘领域的应用越来越广泛,并取得了一定的成绩。无人机测绘的优势在于可以快速、高效地获取常规测绘手段难以获取的地理信息数据。从现场的使用经验来看,由于飞手对飞机不熟悉,经常会出现不确定的飞行事故,不但影响现场项目进度,还会引发安全事故。为了降低无人机使用成本,以及更精准地控制无人机,根据实际制作经验,从开源软件Ardupilot出发,详细阐述基于APM自制4轴测绘无人机的过程,从开源无人机的硬件组成、无人机固件写入、各部件调试、无人机实测飞行等方面进行介绍。研究表明,自制的多旋翼无人机具有制作成本低、维修方便、续航时间长等优点,可满足铁路测绘行业基本的使用需求。     

面向铁路巡检的无人机飞行路径规划方法

目前,铁路线路巡检主要仍由工作人员完成,这种人工检测方法费时费力,效率较低,且很难完成地质灾害区域、悬崖、桥梁等恶劣环境下的铁路线路检测。为了提高铁路检测效率,满足恶劣环境下铁路线路巡检需求,基于无人机、实时动态测量仪、云台、相机等设备搭建了一个铁路巡检平台,用于拍摄铁路线路的实况视频。并基于三次样条插值法建立了无人机飞行路径模型,用于规划铁路巡检平台的飞行路径。实验结果表明,使用无人机飞行路径模型生成的无人机飞行路径与铁路线路贴合度较高,证明方法有效。     

川藏铁路旺北村特大型滑坡特征及对铁路危害分析

川藏铁路沿线因独特的地形地貌、活跃的构造运动、复杂的地层岩性等环境条件,滑坡灾害极其发育,其中规模为大型和特大型滑坡灾害也分布多,其相比中型(小型)滑坡对铁路的危害更大。为了保证川藏铁路顺利建设和长期安全运营,选择旺北村滑坡这一典型特大型滑坡灾害点作为研究对象,根据多次的实地考察,运用工程测量、无人机航拍、遥感影像等手段,查明旺北村滑坡的平面形态、地形地貌等,分析阐述滑坡成灾过程、形成原因及对铁路可能产生的危害方式,并提出相应的防治建议,以期为川藏铁路的建设提供科学依据以及为该区域滑坡灾害研究提供参考。     

铁路1.5t小型箱管理条形码技术应用的探讨

集装化用具在铁路运输过程中扮演着重要的角色,为实现1.5t小型箱的精确轨迹追踪,通过阐述铁路1.5t小型箱的应用现状,分析1.5t小型箱使用过程中存在的问题,提出合理利用1.5t小型箱箱体两侧的条形码,在"铁路零散货物快运平台"系统中的"用具管理"模块中加入"扫码信息录入"子模块,建立1.5t小型箱数据库,加强信息系统关联等配置方案,构建条形码技术应用于铁路1.5t小型箱管理的作业流程,以提高铁路1.5t小型箱管理质量,加强铁路零散货物运输竞争力。     

铁路货车装载超限的无人机视觉检测技术

为了保证铁路运输安全,研究一种铁路货车装载超限的无人机视觉检测技术,高效、简便地实现铁路货车装载超限检测。在构建无人机飞行姿态模型的基础上,利用无人机多角度拍摄铁路货车装载实物图像,基于单目立体视觉和图像数据处理方法还原出货车装载状态的三维实物模型。通过三维实物模型与超限检定模型的嵌套和比对,可一次实现整辆货车各部位装载超限情况的精准判定,避免了人工测量法存在的安全隐患。采用无人机视觉检测技术进行超限检测实验,检测精度可达2 mm,满足现场需求。     

遥感技术在既有铁路地灾防治中应用方法研究

研究目的:我国铁路运营里程已超过13万公里,其中山区铁路众多,沿线地质灾害多发,给铁路运营安全带来极大挑战。为探索既有铁路灾害防治经济高效的技术手段,研究利用三维遥感、雷达遥感、无人机遥感、卫星定位等技术手段,开展既有铁路沿线地质灾害筛查监测工作。研究结论:(1)通过高分辨率三维遥感解译技术,可实现既有线一定缓冲区内的滑坡、崩塌、泥石流等灾害的快速筛查,并通过数据解译更新,及时掌握既有铁路沿线灾害发育演变特征;(2)无人机遥感技术在局部高陡边坡、危岩落石及大型滑坡及错落等灾害调查中优势明显;(3)雷达干涉测量技术可作为边坡形变监测的有效手段;(4)建立基于北斗卫星定位系统的既有铁路地质灾害实时监测和信息管理系统,能够提升既有铁路防灾减灾和信息化管理水平;(5)本研究成果可广泛应用于山区铁路防灾减灾工作。     

铁路无人机巡检技术研究与应用

针对传统人工巡检作业低效率、高成本等问题，本文在系统总结无人机倾斜摄影技术的基础上，提出安全高效、高覆盖率、高精度的铁路工务无人机巡检方案。结合铁路工务巡检需求，研究铁路沿线周边环境隐患排查、隧道进出口仰坡地灾评估、桥梁基础冲刷水害评估等场景下的无人机巡检技术。将无人机倾斜摄影应用于不同巡检场景，结果表明无人机巡检技术可实现高效、安全巡检及成果的数字化管理。     

无人机航摄在铁路工程中的应用

为了将无人机航摄技术更好地应用于铁路工程,结合中国铁设("中国铁路设计集团有限公司"的简称)近几年利用无人机搭载不同传感器在铁路工程多个阶段中的生产应用情况,总结了无人机航摄在铁路工程中的应用现状及需求。研究表明,利用无人机航摄技术可以减少铁路工程项目外业人员和设备的投入,充分体现了无人机系统高灵活性和低成本的优势,提高了工作效率和经济效益。随着"无人机+"技术的快速发展,无人机系统在铁路工程全生命周期中的应用将越来越深入,前景十分广阔。     

无人机航拍在铁路建设管理中的研究应用

针对石衡沧港城际铁路建设初期沿线的征地问题,提出一种采用轻型无人机航拍影像和视频管理地物现状的方法。通过无人机携带的非量测型数码相机及视频航拍器获取地面分辨率优于5 cm的高分遥感影像和4K@100Mbps的高清视频,采用一种基于尺度不变特征转换寻找特征点(SIFT)的方法求解无人机影像的投影变换矩阵并完成全景影像拼接,高清动态视频剪辑、编辑,工程属性信息添加、合成、渲染等工作。工程应用结果显示,单架次的无人机数据可覆盖宽200 m、长约9 km的线路范围,可快速普查铁路沿线地物地貌现状,可依据线路里程检索相关地物现状信息。经验证,该方法在效率上较传统踏勘调查方法提高近二倍,其数字化的地理信息成果更方便管理和使用。     

无人机LiDAR技术在山区铁路测绘中的应用

复杂山区铁路建设项目中,所涉及的区域一般自然环境恶劣,地形条件复杂,传统测绘手段难以获取满足设计精度要求的测绘资料。结合我国西部高海拔山区的某铁路勘测项目,根据工作区域、地形地貌等特点,提出基于北斗高精度区域定位的旋翼无人机多载荷仿地飞行方案,获取测区有效范围内高密度、高精度、高质量激光点云数据以及数码高清影像等数据资料,再对数据进行试验加工处理,形成各类测绘产品,满足勘察设计各专业对测绘资料精度需求,同时系统总结了适用于高海拔复杂地形、大高差、高寒缺氧等特殊环境下的无人机LiDAR测绘作业模式与技术手段,包括载荷性能指标、飞行航线指标、飞行平台指标、采集参数设置、内业数据处理详细步骤等。研究表明,在高海拔复杂山区作业环境下,充分利用无人机LiDAR机动灵活、环境适应能力强、数据精度高、仿地飞行等优势,可作为传统卫星影像测量、航空摄影测量等勘测技术的有效补充,在铁路勘察小范围精细化地形图制作、中线测量中具有得天独厚的优势,可以解决高海拔复杂山区铁路测绘难题。