CN113378726A - 一种无人机在公路施工管理中的应用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种无人机在公路施工管理中的应用方法，尤其涉及公路施工管理的领域，其包括如下步骤：原始地貌记录：采用无人机对规划公路路线走向周围地形地貌进行全面航测，将航测数据配合BIM系统形成三维视图，根据三维视图对场地面积进行预评估，选定驻地、拌合站、料场以及预制场；施工过程记录：采用无人机对施工全过程拍摄施工照片和视频，并对重要施工环节进行全流程拍摄记录；施工过程巡查：采用无人机对施工现场进行不间断随机巡查，监测施工人员的违规行为；养护维护检测：采用无人机定期对公路桥梁进行航测，将航测数据与历史数据对比分析，找出异常数据位置，人工复测、检修。本申请具有降低复杂地形公路施工过程中的管理成本的效果。
Description
技术领域
本申请涉及公路施工管理的领域，尤其是涉及一种无人机在公路施工管理中的应用方法。
背景技术
随着我国公路网络的进一步完善,公路工程新建项目所处的区域大多位于山区,山区的复杂地形地貌为施工前的原始地形地貌取样以及施工过程中的安全管理工作带来了极大不便，使得施工管理成本大大增加。
而近年来,随着无人机技术的不断发展,无人机在航测系统功能、远程遥控、传感器应用以及长航程飞行等方面都获得了极大的进步，在军事、电力以及测绘等诸多领域得到了广泛应用，也为无人机在公路施工管理中的应用提供了启示，在部分公路施工管理也开展了一些应用尝试，但多为对于公路、桥梁等基础设施建成后进行的定期结构健康检测，缺少在施工过程中以及公路建设全阶段的应用，对于公路施工过程中的成本降低较为有限。
针对上述中的相关技术，发明人认为亟需提供一种无人机在公路施工管理中的应用方法，以降低在复杂地形公路施工过程中的管理成本。
发明内容
为了降低复杂地形公路施工过程中的管理成本，本申请提供一种无人机在公路施工管理中的应用方法。
本申请提供的无人机在公路施工管理中的应用方法采用如下的技术方案：
一种无人机在公路施工管理中的应用方法，包括如下步骤：
步骤一、原始地貌记录：采用无人机对规划公路路线走向周围地形地貌进行全面航测，将航测数据配合BIM系统形成三维视图，根据三维视图对场地面积进行预评估，选定驻地、拌合站、料场以及预制场；
步骤二、施工过程记录：采用无人机对施工全过程拍摄施工照片和视频，并对重要施工环节进行全流程拍摄记录；
施工过程巡查：采用无人机对施工现场进行不间断随机巡查，实时监测施工人员施工过程中的违规行为；
步骤三、养护维护检测：采用无人机定期对公路、桥梁进行航测，将航测数据与历史数据对比分析，找出异常数据位置，人工复测、检修。
通过采用上述技术方案，在公路施工前，通过航测对规划公路路线走向周围地形地貌进行航测，对设计的建筑红线以内的区域的地形资料全面记录，并配合BIM系统形成三维视图，便于对工程场地面积进行计算，有助于提升项目成本预估的准确性，并且有利于对设计的施工方案根据实际地形地貌作出适配调整，以加快施工效率，降低施工成本；而且能够根据三维视图远程选择驻地、拌合站料场以及预制场，降低现场考察成本，甚至还可以线上确定堆土场和采石场位置，进一步减少人力勘测考察成本。
在施工过程中，通过对施工过程进行全流程记录，有助于把控施工进度，合理控制施工周期，帮助工程按期交付，同时，拍摄的资料可以作为公路施工的参考资料，利于对项目情况进行总结，为之后其他公路工程提供参考，尤其是对于一些重要施工环节，有助于施工人员总结优化施工流程，提升施工质量，降低施工成本。在对施工过程记录的同时，通过无人机的随机巡查，对施工人员进行监督，以规范施工人员的施工行为，减少违规操作的发生，提升施工安全性，减少施工安全员的工作负担，有助于降低工程施工中安全管理方面的成本。
在公路施工完成后，在养护以及后续维护过程中使用无人机进行定期航测，能够有效提升检测速度，且有助于路面及结构异常的及时发现、及时治理，降低检测、治理成本，延长公路使用寿命，带来长期经济效益。
可选的，所述步骤一中，无人机航测、拍摄过程中均采用多机同步拍摄，得到不同角度的拍摄资料以及不同无人机的测量数据，对得到的数据进行整合处理，得到最终测量数据。
通过采用上述技术方案，利用多机同步拍摄，记录同一区域不同视角的视频资料，有助于提升建立的三维视图的准确性，而且能够对同一检测点检测出多组数据，进而通过处理得出精度较高的检测数据，有助于提升航测的检测精度，提升工程质量。
可选的，所述步骤一中对数据进行整合处理时，如同一测量点所有无人机的测量数据偏差在标准范围内，则采用平均测量数据作为最终数据，若测量数据离散程度超出标准范围，则重新测量，直至数据合格，采用合格数据的平均值作为最终测量数据。
通过采用上述技术方案，通过对同一测量点测量数据的偏差进行分析，判断数据可靠性，并对不可靠数据进行复测校核，有助于提高检测精度，提升检测数据可靠性，减少复测量，进而降低复测成本。
可选的，所述步骤一还包括：征地拆迁评估，对公路路线走向附近涉及房屋、林木、耕地以及地上管线设施进行拍摄测量，对拍摄测量到的数据进行计算，得到征地范围内的房屋面积、耕地面积以及林木种类和对应数量。
通过采用上述技术方案，根据航测拍摄的视频、照片资料以及测量数据，便于对征地范围内的拆迁数据进行预估，为征地拆迁工作提供图文依据，使得征地拆迁工作有据可依，便于提升征地拆迁工作的准确性。
可选的，所述步骤二的施工过程记录中，对于危险施工工序采用无人机进行现场拍摄，并对施工区域进行全景航拍，将现场画面和航拍画面实时回传、对比，对施工区域地形形变进行监测。
通过采用上述技术方案，通过对施工区域的航拍画面进行持续对比，结合施工现场情况，有助于及早发现地形形变，把控施工安全性，降低工程事故发生的可能性，提升施工安全性。
可选的，所述步骤二的施工过程记录中，当监测到施工区域地形形变超出安全范围时，对现场施工人员进行撤离，之后采用无人机对形变区域进行航测，通过航测数据对形变原因及危害程度进行分析，制定应对方案后重新安排施工人员进场施工。
通过采用上述技术方案，采用无人机对存在安全隐患的区域进行巡查，使得工程人员能够远程对工程情况进行分析，减少了现场探查，使得安全风险得以降低，有助于提升施工安全性。
可选的，所述步骤三中的定期航测包括道路几何参数测量、车辙扫描、道路平整度测量、路面精细扫描以及路面病害识别。
通过采用上述技术方案，采用无人机进行道路几何参数测量、车辙扫描、道路平整度测量、路面精细扫描以及路面病害识别，全面对道路情况进行检测统计，有助于大幅度降低公路维护中的人工成本，而且检测的数据以数字化形式留底，方便与后期检测数据对比，进而及时发现道路安全隐患，提前处置，延长道路使用寿命。
可选的，所述步骤三还包括：危害应急处置，当公路、桥梁出现地质灾害，对事故现场进行实时拍摄、追踪，为应急方案设计提供图像数据依据。
通过采用上述技术方案，采用无人机对公路、桥梁处发生的如崩塌、滑坡等地质灾害事故进行跟踪拍摄，通过拍摄资料回传提供最新的灾害区域图像数据，使得抢修救灾人员能够提前掌握危害程度，有助于加快应急响应效率和响应力度，降低灾害带来的经济损失。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在公路施工前，通过航测对规划公路路线走向周围地形地貌进行航测，对设计的建筑红线以内的区域的地形资料全面记录，并配合BIM系统形成三维视图，便于对工程场地面积进行计算，有助于提升项目成本预估的准确性，并且有利于对设计的施工方案根据实际地形地貌作出适配调整，以加快施工效率，降低施工成本；
2.利用多机同步拍摄，记录同一区域不同视角的视频资料，有助于提升建立的三维视图的准确性，而且能够对同一检测点检测出多组数据，进而通过处理得出精度较高的检测数据，有助于提升航测的检测精度，提升工程质量；
3.采用无人机进行道路几何参数测量、车辙扫描、道路平整度测量、路面精细扫描以及路面病害识别，全面对道路情况进行检测统计，有助于大幅度降低公路维护中的人工成本，而且检测的数据以数字化形式留底，方便与后期检测数据对比，进而及时发现道路安全隐患，提前处置，延长道路使用寿命。
附图说明
图1是本申请实施例的无人机在公路施工管理中的应用方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种无人机在公路施工管理中的应用方法。参照图1，无人机在公路施工管理中的应用方法包括如下步骤：
步骤一、原始地貌记录：采用无人机对规划公路路线走向周围地形地貌进行全面航测，尤其对于起伏较大的地形，进行区域复测校核，将航测数据配合BIM系统形成三维视图，展示完整原始地形地貌；根据三维视图对场地面积进行预评估，并根据原料运输距离以及原料规模综合，选定驻地、拌合站、料场以及预制场，对于选定的驻地、拌合站、料场以及预制场附近地形进行加拍留底，为项目完成后的地貌复原保留参考资料。
征地拆迁评估：对地形地貌航测同时，对公路路线走向附近涉及房屋、林木、耕地以及地上管线设施进行拍摄测量，对拍摄测量到的数据进行计算，得到征地范围内的房屋面积、耕地面积以及林木种类和对应数量，为征地拆迁工作提供数据基础，以便提升征地拆迁工作的准确性。
以上无人机航测、拍摄过程中均采用多机同步拍摄，得到不同角度的拍摄资料以及不同无人机的测量数据，如同一测量点所有无人机的测量数据偏差在标准范围内，则采用平均测量数据作为最终数据，若测量数据离散程度超出标准范围，则重新测量，直至数据合格，采用合格数据的平均值作为最终测量数据。通过不同角度的拍摄资料和对同一坐标的多组测量数据进行比对、处理，提升测量精度，进而提升建立的三维视图的准确性。
步骤二、施工过程记录：采用无人机对施工全过程进行记录，拍摄整体和局部细节的全阶段施工照片和视频，并对重要施工环节进行全流程拍摄记录，便于把控施工质量和施工进度。
对于如跨桥线施工、旧桥拆除、涉路高边坡开挖以及隧道爆破掘进工序等危险施工工序完全采用无人机进行现场拍摄，杜绝无关人员涉足施工区域，并对施工区域进行全景航拍，将现场画面和航拍画面实时回传，全面监控施工情况，通过对回传画面的阶段性对比，对施工区域地形形变进行监测，一旦监测到地形形变超出安全范围，及时对现场施工人员进行撤离，之后采用无人机对形变区域进行航测，通过航测数据对形变原因及危害程度进行分析，制定应对方案后重新安排施工人员进场，根据应对方案施工。
施工过程巡查：采用无人机对施工现场进行不间断随机巡查，实时监测施工人员施工过程中的违规行为，辅助监理人员和施工安全员进行安全管理，减少人力排查的隐患死角，提升安全管理质量。
步骤三、养护维护检测：采用无人机定期对公路、桥梁进行航测，主要包括道路几何参数测量、车辙扫描、道路平整度测量、路面精细扫描以及路面病害识别；将测量数据上传汇总，与历史数据对比分析，找出异常数据位置，人工复测、检修；根据路面精细扫描结果和路面病害识别情况对路面病害进行分类评级，修复人员根据分类评级情况自高到低进行维修。
危害应急处置：当公路、桥梁出现了如边坡崩塌、滑坡等地质灾害状况，对事故现场进行实时拍摄，并回传至应急抢险在线平台，对突发危害进行及时追踪，辅助抢修救灾人员进行危害程度判断，有助于加快应急响应效率和响应力度，并为应急方案设计提供图像数据依据。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、原始地貌记录：采用无人机对规划公路路线走向周围地形地貌进行全面航测，将航测数据配合BIM系统形成三维视图，根据三维视图对场地面积进行预评估，选定驻地、拌合站、料场以及预制场；
步骤二、施工过程记录：采用无人机对施工全过程拍摄施工照片和视频，并对重要施工环节进行全流程拍摄记录；
施工过程巡查：采用无人机对施工现场进行不间断随机巡查，实时监测施工人员施工过程中的违规行为；
步骤三、养护维护检测：采用无人机定期对公路、桥梁进行航测，将航测数据与历史数据对比分析，找出异常数据位置，人工复测、检修。
2.根据权利要求1所述的无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：所述步骤一中，无人机航测、拍摄过程中均采用多机同步拍摄，得到不同角度的拍摄资料以及不同无人机的测量数据，对得到的数据进行整合处理，得到最终测量数据。
3.根据权利要求2所述的无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：所述步骤一中对数据进行整合处理时，如同一测量点所有无人机的测量数据偏差在标准范围内，则采用平均测量数据作为最终数据，若测量数据离散程度超出标准范围，则重新测量，直至数据合格，采用合格数据的平均值作为最终测量数据。
4.根据权利要求1所述的无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：所述步骤一还包括：征地拆迁评估，对公路路线走向附近涉及房屋、林木、耕地以及地上管线设施进行拍摄测量，对拍摄测量到的数据进行计算，得到征地范围内的房屋面积、耕地面积以及林木种类和对应数量。
5.根据权利要求1所述的无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：所述步骤二的施工过程记录中，对于危险施工工序采用无人机进行现场拍摄，并对施工区域进行全景航拍，将现场画面和航拍画面实时回传、对比，对施工区域地形形变进行监测。
6.根据权利要求5所述的无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：所述步骤二的施工过程记录中，当监测到施工区域地形形变超出安全范围时，对现场施工人员进行撤离，之后采用无人机对形变区域进行航测，通过航测数据对形变原因及危害程度进行分析，制定应对方案后重新安排施工人员进场施工。
7.根据权利要求1所述的无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：所述步骤三中的定期航测包括道路几何参数测量、车辙扫描、道路平整度测量、路面精细扫描以及路面病害识别。
8.根据权利要求1所述的无人机在公路施工管理中的应用方法，其特征在于：所述步骤三还包括：危害应急处置，当公路、桥梁出现了地质灾害，对事故现场进行实时拍摄、追踪，为应急方案设计提供图像数据依据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210910 |
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