无人机在航标巡检中的应用

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CHENGSHIZHOUKAN  2019/23
城市周刊28无人机在航标巡检中的应用
李松松 交通运输部南海航海保障中心广州航标处
摘要:无人机的普及运用,使航标作业有了更多的可能性。它的机动、灵活、不受地形限制等特点,使原来很多繁杂的工作,变得简单可行。当无人机与航标领域深度结合后,将会打开一个全新的作业模式。本文就蛇口航标管理站为例,从现状出发,阐述无人机航标巡检方案的实施,基于现实的应用拓展,希望能够加快推进无人机航标巡检应用进程。
关键词:无人机;航标;巡检
灯浮标巡检要求为:标位准确、灯质正常、涂鲜明、结构良好。目前随着航标遥测遥控技术推广应用,航标管理人员足不出户可实时监测到航标的工作状态,做到标位准确、灯质正常。但由于灯浮标长期在海上使用,会受到各种因素的影响,航标一线人员需要定期出海随船检查浮鼓、灯架、望板颜及结构是否良好。
一、无人机巡检任务分类
1.蛇口航标管理站辖区概况。
蛇口航标管理站辖区负责北起大铲湾港区,南至港珠澳
大桥纵深16海里航道、港口航海保障工作,管理100余座航标。
2.巡检任务分类。
根据蛇口航标管理站辖区特点,按照任务半径将航标巡检任务分为两类,近海巡检与远海巡检[1]。
近海巡检:大铲湾港区、西部航道、赤湾港、蛇口港区附近灯浮标离岸距离大都在2公里以内,最远不超过3公里,属于近海巡检。电解抛光
远海巡检:铜鼓航道、龙鼓西临时航路至港珠澳大桥离岸最远距离达20公里,属于远海巡检。
二、无人机巡检机型选择
灯浮标巡检任务在海上,飞行不同于内陆,环境特殊。在机型的选择上更偏向于控制距离远、航时长、抗风能力强的机型。(以下将从多旋翼无人机应用入手,无人直升机、固定翼及垂直起降固定翼无人机暂不论述)
1.近海巡检机型选择。
近海巡检距离短、风险小,可选用电动多旋翼无人机,同时搭载高倍变焦相机。
2.远海巡检机型选择。
远海巡检由于飞行距离远,时间长,风险高,对飞机的稳定性,抗风性及数据传输有硬性要求,对人员的要求也很高,需采用专业定制长航时油电混动多旋翼作业。定制需求:50公里一体化图数传模块、油电混动系统续航3小时以上、30倍变焦高清吊舱、抗风等级5级以上。
三、无人机巡检方式选择
1.起降场所。万寿菊粉
航标巡检选择陆地起飞降落,不选择舰载起飞降落方式。传统巡检使用船舶效率低,人工、燃油成本高[2]。
2.操纵方式。
以全自主飞行为主,遥控器操纵为辅的方式。操纵方式的选择建立在安全、有效的基础上,即飞行安
全,执行任务有效。对于巡检使用的工业无人机而言,配备有高精度、高可靠性的飞控系统,可实现自主起降。当前阶段,航标巡检时一些精细的巡检需要用到遥控器操控。另外,特殊情况下一旦无人机的飞控系统故障,需要切换手动挽救无人机。
四、无人机巡检需考虑的因素
1.
符合法律法规。
如图所示,深圳国际机场与香港国际机场禁飞区示意图,禁飞区查询结果如下:
大铲湾港区处于深圳国际机场禁飞区范围,如需在此区域飞行需取得空管部门同意,在规定时间内飞行。
赤湾港区、蛇口港区处于深圳国际机场限高区(限高120米)
内,在此区域内飞行需注意飞行高度[3]
铜鼓航道处于可飞行区域。
高压水冲
龙鼓西临时航路至港珠澳大桥处于香港国际机场禁飞区
城市周刊
2019/23  CHENGSHIZHOUKAN 29
及加强警告区内。
2.飞行环境。
第一,充分勘察周围环境。近海巡检如在大铲港区(集装箱码头)、赤湾港区(粮食码头)飞行,应注意港区内门机、塔吊、高层办公楼等障碍物,注意避让。如在蛇口港区(客运码头)飞行,应避开装卸客时段,人员密集时注意避让。远海巡检尽量选择海边无遮挡的高地,天线或伺服机构尽量架高,以保证信号强度和控制距离。
第二,充分考虑无线电干扰。港区内大型船舶的无线电设备、深圳国际机场、香港国际机场、招商街道桃花园导航台等对无人机数据链路造成的干扰。
第三,注意气象数据。应避免大风、雾天巡检,尤其在远海巡检时洋面风向不稳定,阵风强,需密切关注飞机状况。
3.飞手资格。
航标巡检任务半径大于500米,属于视距外飞行,飞手需
持有机长及以上证书。
乙酸乙酯实验装置4.空域申请及报备。
空域申请及报备前,需向管理部门备案。在执行近海巡检与远海巡检时,向空军空管部门申请空域,飞行前向空管部门或公安局报备。
5.保持无人机良好状态。
由于海上环境潮湿,盐度大,起飞前及结束后都务必细致检查无人机,防止意外发生。
五、无人机在航标巡检中的其它应用
1.无人机+航标应急。
2019年,公共航道灯浮标发生多起船舶碰撞事故,无人
机可快速进入作业状态,第一时间到达现场勘察,协助确定航标应急反应预案。
2.无人机+航标遥测遥控系统。
南海航海保障中心航标遥测遥控系统的应用,实现了对
航标工作状态的实时监控。由于灯浮标在海上,其实际位置与设置位置有一定的偏差,无人机与航标遥测遥控系统数据融合,有助于巡检任务规划与实施。
3.无人机+航标运行管理系统。
南海航海保障中心航标运行管理系统的应用,实现了航标基础数据的信息化管理,包含了航标名称、设置位置、灯质节奏、图片等详细信息。利用“人工智能”技术,实现无人机对航标自动识别,工作电压、电流交互,同时借助RTK 技术实现精准定位,自动计算出灯浮标实时位置,全自动完成航标巡检工作。
六、结语
综上所述,无人机航标巡检是以无人机为载体,利用分辨率高的遥感设备及其他任务载荷设备,借助AI、5G、4K 等技术,简化航标巡检工作。今后,无人直升机、固定翼及垂直起降固定翼无人机将逐步应用到航标巡检工作中,多机种协同作业,提升航标巡检的效率和质量,推动航保转型升级,促进粤港澳大湾区发展及交通强国建设。
参考文献:
[1]苏建.无人机在航标巡检中的应用和展望[J].中国水运,2019(10):41-42.
[2]蔡妃友,郭章俭.无人机在航标巡检中的应用和展望[J].珠江水运,2018(21):44-45.
[3]邓祝森,石洪英,程胜利.无人机在航海保障中的应用研究[J].中国水运(下半月),2017,17(01):53-54+178.
(上接第25页)能受到影响。建筑设计中,地震并不是考虑的唯一要素,多变地质条件与外部环境问题也是建筑结构设计时要考虑到的。由于这些条件会产生多个应力的共同作用,所以要保证建筑结构受力的均衡性和合理性,降低多方共同作用对建筑物造成的不利影响。当建筑结构受到地震影响时,除了地质活动引发的破坏作用,地震还会导致空气冲击,建筑结构载荷发生变化,这些会发生共同作用,对建筑物整体结构产生破坏作用。所以建筑的抗震设计要全面分析地震引发的危害,建筑物主体结构要保证强度达到相关的标准和要求,减小地震的破坏力,保证建筑物主体的安全性、可靠性。
三、抗震设计理念在建筑结构中应用需要注意的问题
在设计建筑结构的过程中,合理应用抗震设计理念,应保证建筑结构整体具有合理性,应保持其自身的基本性能,例如强度、刚性、稳定性等,可以有效提高建筑结构的稳定性和安全性。但是在具体应用的过程中,需要注意几个方面的问题。第一,经济问题。抗震技术的应用固然重要,但是也要根据企业的实际情况,在注重技术的同时,确保经济实用型,可以采用最先进的技术、高质量的产品,但
也要设计出科学合理的简化施工方案,从根本上节约成本,避免浪费。第二,设计方面。在建筑结构抗震设计的过程中,需要坚持实事求是的设计原则,根据设计目标的实际情况进行设计,还要根据设备性能、材料情况等因素进行设计,否则不仅会提高施工成本,也会造成施工难度的增加,严重的情况下,施工质量也无法保证。第三,质量方面。建筑施工的关键问题就是施工质量,在进行建筑抗震施工设计的过远程电源管理
程中,需要保证材料设备质量合格,同时保证施工计划、施工方
案符合建筑施工需求。当施工过程中出现沉降或倾斜问题时,需要施工初期对建筑结构的严格把控,做到每个施工步骤的监管,从而避免在结构设计中出现纰漏,同样能够提升建筑物的可靠性。在应用抗震设计理念对建筑结构进行设计过程中,保证每一个施工细节都得到准确落实,才能够让抗震设计理念作用得到最大程度的发挥。
四、结语
熔断器式隔离开关为了保证建筑物在发生地震灾害后可以安全使用,在极端条件下人员有更多的时间撤离,就需要保证抗震设计的效果。针对建筑结构的抗震设计,要依据相关规范,依据抗震设计标准,保证设计的合理性和建筑物的抗震性能。随着建筑业的发展,当前建筑结构的抗震设计已经取得了很大的进步,但是还存在多方面的问题需要加以解决,特别是对于超高超限、结构复杂的建筑,针对抗震设计技术还要
不断的研究。
参考文献:
[1]魏琏,王森.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].建筑结构,2017(01):1-9.
[2]刘光绅,吴建奇.建筑结构抗震设防设计中的若干问题探讨[J].山西建筑,2010(03):76-77.
[3]胡舜文.论建筑工程施工中的抗震技术[J].绿环保建材,2019(03):168.
[4]包玮.论建筑工程施工中的抗震技术[J].智能城市,2018,4(17):91-92.
作者简介:
石东丽(1980-),女,汉族,江苏徐州,助理工程师,研究方向:微
观经济。

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