無人機技術在交通基礎設施建設中的應用探究

王強 薛冰

摘 要：無人機技術在民用領域的應用越來越廣泛，其不但被用于重要場合的拍攝，而且還可在施工現場進行監測。無人機技術在交通基礎設施建設應用主要表現在對其施工環境、施工人員的安全、施工材料堆放等方面的監測，可為管理人員把控施工現場的質量與安全提供分析依據。本文在了解無人機特點及優勢的基礎上，重點分析了無人機技術在交通基礎設施建設中的具體應用，并指出其在交通基礎設施建設應用中的缺陷，為提高交通基礎設施建設質量和效率建言獻策。

關鍵詞：無人機技術;交通;基礎設施建設;應用

中圖分類號：P237 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0042-02

0 引言

無人機技術是國內比較先進的監測和拍攝技術之一，其可靈活進入建筑物內部，解決空間約束問題，操作靈活，拍攝準確率高等優點，使其快速進入民用領域，不再成為軍用領域的專利。交通基礎設施建設的重要性不言而喻，傳統的人工監測技術存在監測不到位、不全面、費人費力等不足之處，而無人機技術的應用，則能解決以上不足。將無人機用于交通基礎設施建設中，可對施工地的環境和安全進行全方位監測，進而降低安全事故的發生率，也可提高施工效率，因此，其應用前景極為廣闊。

1 無人機的特點和優勢

無人機就是無人駕駛的航空拍攝器，其具有動力裝置、可操控等特點，可完成各類遠程或空中任務，且能負荷各類設備，重復使用率高。經過去幾十年的努力專研，我國的無人機已經處于世界領先水平，不但在軍用領域普及，而且還推廣到民用領域，在交通基礎設施建設中發揮著重要作用。公路建設具有管理難、施工現場環境復雜、施工安全保障要求高等特點，將無人機引入施工現場，對施工全程進行智能管理和監控，能減少人力和物力投入，提高管理效率，降低安全事故的發生率，在提高工程質量和縮短工期方面作用明顯[1]。

2 無人機技術在交通基礎設施建設中的應用

2.1提高施工效率方面的應用

無人機技術在施工現場巡視，可使操控者了解施工現場的進度，也可了解到與施工設計圖不符合的工程，進而促使施工方人員及時整改，避免造成過大的人力和物力浪費。對于施工速度慢、質量差的區域，也能通過無人機圖片、視頻了解，進而促使管理者及時處理，避免二次施工[2]。由此可知，無人機技術在交通基礎設施建設中應用，能提高施工效率，及時止損，更節省人力和物力。

2.2施工現場環境監測方面的應用

交通基礎設施建設中會出現環境問題，這是由于建筑施工會造成廢氣顆粒，污染空氣。隨著人們生活水平的提高，越來越多的人開始重視環境問題，傳統揚塵監測系統可對施工地的揚塵進行監測，但是其只能對局部區域的揚塵監測，無法全面監測整個工地的揚塵情況，而無人機則能解決這一難題[3]。無人機可直接搭載環境監測的傳感器，對整個施工場地進行巡飛探測，監測空氣中PM2.5濃度，再將結果與國家標準進行對比，即可得知施工地的揚塵污染情況。通過無人機搭載監測，能不斷改善交通基礎設施建設施工地及其周圍的環境，還給施工人員及周圍住戶健康的環境[4]。

2.3安全監管方面的應用

通過無人機技術，可對施工現場進行全方位、無死角、高清的監控，主要對施工現場安全方面的監管，具體內容有：

（1）監測施工現場人員的安全：無人機經操作人員的操控，可在施工現場飛行巡視，經傳輸渠道把拍攝的影像傳輸到操控者的移動終端，通過服務器對其進行識別，可了解到施工現場人員是否佩戴安全類裝備，對于未佩戴安全裝備的人員，服務器會出現警告標志，操作者可立即通知管理人員處理;施工現場地形環境復雜，多大型危險的操作設備和機械，施工人員一般處于安全區域，如果有施工人員離開安全區域，進入危險區域，無人機就會將巡視情況傳輸到服務器終端，并發出報警，現場管理人員則需立即前往查看，并將其帶回安全區域[5];

（2）監測施工設施的安全運作：無人機技術還能對施工現場的防護裝置的擺放情況、移位和缺損等情況進行巡視，對于不符合現場防護的情況，會向現場管理人員發出報警聲，督促管理人員前往查看，并整改;

（3）監測交通基礎設施建設施工地材料堆放的安全性：無人機在操作者的指揮下，可對施工地材料堆放地進行巡視，并拍攝相關圖片和視頻，傳回服務終端機，使管理人員了解材料堆放是否符合要求，對于堆放不合理的現象，無人機會發出警報，管理者可根據警報鎖定不合理堆放材料的位置，進而責成相關人員及時改正，排除安全隱患[6]。

3無人機技術在交通基礎設施建設應用中的缺陷

3.1穩定性差

無人機拍攝，具有諸多優勢，但是其穩定性較差，會影響現場拍攝的影像效果，影響其穩定性的因素有：無人機拍攝中飛行不穩定或者影像資料傳回過程中出現干擾;無人機操作人員的技術水平不合格;飛行監測當日的氣候不適合拍攝;施工現場環境復雜，對其產生不利影響[7]。因此，在交通基礎設施建設中應用無人機技術，就需要排除一切不利因素，不斷創造時機，將無人機的穩定性控制在一定度后，才能發揮出無人機技術的功能[8]。

3.2續航能力差

現階段的民用無人機尚處于探索階段，其功能性和材質比不上軍用無人機，其動力源多為電力，但是無人機電池帶電時間短暫，不能滿足長時間的施工現場監測，需要操作者不斷更換電池，就會影響施工區的安全性。同時操作人需要長時間遙控無人機，這是一個體力較重的工作，負荷工作也會影響操作者的技術，進而影響監測質量[9]。

3.3對技術人才的要求高

無人機操作屬于操作性強、技術要求高的專業性技術，需要專業的無人機操作人員才能進行工作。但是我國在無人機技術培訓方面尚處于空白，國家無相關機構對無人機操作技術進行考核，導致無人機操作人才極度缺乏[10]。而個人學習無人機操作的途徑少、實踐操作少、成本高，造成無人機操作技術不純，也會影響無人機監測水平[11]。另外，目前無人機尚未在國內普及，許多建筑企業不了解無人機技術的優勢，多信賴傳統的人員監測技術，對于無人機監測的結果持懷疑態度，致使無人機難以在交通基礎設施建設中推廣應用[12]。