常用跨度桥梁快速检测与病害识别关键技术研究项目

中铁工程设计咨询集团有限公司(中铁设计集团)始建于1953年,是一家集工程规划、勘察设计、咨询、监理、总承包、研发于一体的特大综合勘察设计咨询企业,是世界500强企业—中国中铁股份有限公司的控股子公司,是国务院国资委中央企业首批十户员工持股试点企业之一,完成了员工持股及同步混和所有制改革。先后荣获“全国优秀勘察设计企业”、“全国勘察设计行业诚信单位”、“全国创新型企业”、“首都文明单位”、“全国工程勘察与岩土行业首届企业文化建设先进单位”等荣誉称号,是北京市科学技术委员会认定的高新技术企业和北京市设计创新中心,是国家火炬计划重点高新技术企业。

中铁设计集团总部设在北京,在北京、济南、郑州、太原共设有24家子分公司,在全国20多个省、市设有驻外机构。现有员工近3000人,其中勘察大师1人,设计大师1人,享受国家政府津贴人员、省部级专家和拔尖人才95人,正高级工程师108人,高级工程师1100余人,取得国家各类注册执业资格人员近700余人次。现共有党员2030余名,其中在职党员1490余名;现共有各级基层党委12家、党总支3家、党支部96家,党的组织和工作全面覆盖到所属全部子分公司和机关各部门。

【 项目内容 】

本项目以北京市常用跨度桥梁的快速检测与病害识别为着眼点,针对传统桥梁检测手段效率低、难检及不易到达部位多、智能化程度低等痛点,研究快速化、非接触和智能化的检测技术及装备,包括:无人机技术、吸附式机器人技术、行走式机器人技术以及配套的数字图像处理技术,利用人工智能技术和大数据中心平台,解决常用跨度桥梁的状态检测、病害识别技术。

【 实现目标 】

本项目研究快速化和智能化的检测技术及装备,利用人工智能技术和大数据中心平台,解决常用跨度桥梁的状态检测、病害识别技术,实现快速的桥梁健康状态检查、识别,并更新至数据平台,使运营部门及时掌握桥梁结构健康状态,支持管养决策。本项目提升首都交通网络运行韧性,率先构建基于机器人的混凝土桥、钢桥的病害快速检测与识别一体化联动体系,有助于首都的基础设施管理运维达到精细化、智能化水平。

建设主体:中铁工程设计咨询集团有限公司

【 技术产品需求 】

(1)无人机技术研究。针对不同的无人机平台,开展适用性研究,探索适用于铁路桥梁作业条件的无人机智能巡检平台。针对铁路桥梁特点,在不干扰线路正常运行的前提下,无人机设备需要满足多方面的工作条件,包括绕避接触网结构,最小安全距离需求,抗风能力、抗高压和动车组运行电磁干扰能力、足够的续航能力和一定的搭载能力等。同时针对无人机上搭载的机器视觉识别设备,由于铁路运行安全需求,无法近距离拍摄,要求拍摄设备具有较高的性能,能够实现较远距离、安全、快速、准确的图像拍摄和损伤识别。

(2)吸附式机器人技术研究。吸附式机器人依靠自身吸附机构将本体吸附于壁面,当爬壁机器人搭载检测装置在壁面上巡检时,始终与壁面平行,易于操作,大幅降低机器人与壁面碰撞可能,避免机器人发生损坏。爬壁机器人能够在人工检测、无人机搭载等检测方式无法或难以到达的位置进行近距离、接触式检测,并具备一定的取样能力。针对不同粱型的外轮廓可能存在曲线或折线变化,要求吸附式机器人具备一定避障能力。

(3)走行式机器人技术研究。研究在人行道栏杆上走行小型机器人或利用通风孔走行小型机器人,往下伸臂搭载高清摄像头,对箱梁两侧及梁底进行快速检测。以车载机械臂+机械手为平台,集成高分辨率工业相机、结构光相机、线激光扫描器、微惯导等先进的传感器设备。在运载机器人+机械臂+机械手的联合移动下,智能桥梁检测机器人可实现对桥梁侧面和底部图像的快速扫描、自动采集及表面裂缝形状、位置的动态检测,还可对桥梁的每处病害定期跟踪,进行严格、科学的量化对比分析,为桥梁的检测、维护提供快速、全方位的定量分析与决策支持,并能够及时对出现问题的桥梁进行预警,保障桥梁安全运营。

(4)数字图像处理技术。根据巡检设备返回的图像进行数据处理,利用算法对表面缺陷的进行自动识别、测量和定位。包含:混凝土裂缝、破损与剥落、露筋、路面铺装层裂缝、钢桥疲劳裂纹、锈蚀、螺栓松动、断裂或掉落等病害。

(5)研究构建一个技术先进、易于管理、开放兼容、符合大桥运营环境和结构特殊性的桥梁结构运营安全监测系统,实现桥梁安全使用状态实时掌控,并基本达到结构智能管养维护的目的。







项目联系人: 金令

联系方式: 13910270579