淺談無人機技術在鐵路防洪中的探索與應用

白國棟 張德慶 楊鵬

摘 要：無人機具有機動性好、應用成本低、拍攝范圍廣以及攝像數據實時性強的特點。山區鐵路交通受限，資料采集難，而無人機具備其特點，并能夠克服交通限制，準確高效的反映災害現場影像資料，為災害評估、組織搶險提供依據。

關鍵詞：無人機技術;鐵路防洪;水害搶險;隱患排查

1前言

一直以來，鐵路防洪搶險工作完全采用人員實地勘察險情，逐級上報匯總，缺少能夠準確采集、實時傳播險情的工具。在一定程度上，減慢了組織搶險的效率和精確度。近年來，隨著無人機及其它相關產品的成熟完善，無人機的應用能夠克服人為勘察險情存在的各種弊端，如惡劣天氣、交通限制、人身安全等，實現快速準確的傳遞險情，彌補了傳統措施的消耗大、效率低、精度差、風險大的不足，極大地提高搶險效率，減少災害損失。

2無人機技術應用特點

無人機技術以低速無人機駕駛飛機為空中遙感平臺，用彩色、黑白、紅外線等攝像技術拍攝地面影像數據，將所獲取的數據存儲或實時傳回控制平臺，同時其他計算機技術對圖像信息進行加工處理。無人機技術在鐵路防洪搶險應用方面有以下特點：

2.1拍攝測量精度高、視野開闊

無人機在防洪搶險、隱患排查時，一般在500米以下低空飛行，屬于近景航空攝影測量。這樣的測量精度高，相對于人工測量等傳統技術手段，其精度更加符合現代防洪搶險要求;同時無人機拍攝具備視野開闊，不受地理位置限制，可多角度拍攝的特點，便于險情、隱患的判識。

2.2低成本和實時性

無人機及配套攝影設備成本低，在一定程度上可以降低資金投入;同時，無人機可以將現場采集的影像資料，及時或實時回傳到控制中心。搶險指揮中心人員可通過回傳的影像資料，及時對險情進行判識，形成初步搶險方案，從而能夠高效有序的開展防洪搶險工作。

2.3靈活性和安全性

無人機起飛降落不受環境限制，能夠適應降雨等不利的天氣因素，且升空時間短，操作控制較容易;同時無人機具備一定飛行高度，對鐵路行車不會造成危害。其靈活性和安全性更符合現代鐵路防洪搶險、隱患排查等工作。

2.4兼容性和擴展性

無人機通過攜帶的高精度數碼成像設備獲取地面影像，這些影像與其它軟件集成之后，可進行圖像拼接合成、三維建模等多項操作，最終成果質量好，穩定性高。

3無人機在鐵路防洪搶險、隱患排查中的應用

3.1雨后設備檢查

汛期每次強降雨后，全靠人員上山下河對鐵路設備設施、山體邊坡等進行隱患排查。通過多年的經驗總結，強降雨過后很多隱患都是在雨后設備檢查時發現的，所以強降雨后的設備檢查工作至關重要。但通過傳統的雨后設備檢查，檢查周期長，很多隱患又難以被及時發現，尤其是山頭危石、孤石及零星水害。如果不能及時發現上述隱患，任其發展，下次強降雨時可能會引發更嚴重的災害。2021年以來，在進行降雨達暴雨的站點工作時，均啟用了無人機航拍排查。工作人員通過對影像資料初步判識，在發現有落石、溜坍等水害跡象時，再安排相關人員現場復核（見圖1）。通過無人機和人工檢查結合的方式，能有效縮短檢查周期，及時發現災害隱患。

3.2危巖體排查

段管內寶成鐵路依山傍河而建，兩側崇山峻嶺，危巖林立。因此危巖落石成了威脅鐵路行車重大安全隱患之一。目前，危巖體檢查工作仍然依靠傳統人工排查階段，對于人員無法達到的懸崖處，隱患排查十分困難。隨著無人機技術的成熟和配套設施完善，能夠利用三維建模、360全景影像資料，對危巖體進行初步判識，尤其是對危巖體裂縫，可以及時掌握變化情況（見圖2）。

3.3防洪搶險

近兩年，管內多次遭受暴雨襲擊，誘發大型水害。在進行水害搶險工作中，使用無人機

第一時間傳遞水害現場影像資料，包括查勘水害影響范圍、水害評估、滑坡周界、崩塌落石點等，為組織搶險提供第一手資料。在進行崩塌落石搶險時，通過無人機在第一時間找到落石點，指引人員趕往落石點現場排查（見圖3）。可以說無人機的應用，大大縮短搶險時間，提高了搶險效率。

4結論與展望

4.1結論

無人機技術的引入，為鐵路防洪搶險、隱患排查提供了高效、便捷的技術手段，有效克服惡劣天氣、交通限制、人員限制等因素的不利影響;在一定程度上，降低了成本投入，提高了搶險效率，彌補了傳統工作模式消耗大、安全風險高、時效差的特點。所以，無人機有著極大的應用價值和推廣空間。

4.2未來展望

目前，由于熟練掌握無人機及配套設施組裝技術、飛行操作技術、圖像資料處理技術的鐵路工作人員尚數少部分，所以其還未普遍應用到防洪搶險、隱患排查工作中。所以就目前而言，應加強無人機技術的推廣應用，強化職工對無人機業務技能培訓，才能讓無人機在鐵路工作中應用的愈加廣泛。

參考文獻：

[1]鐵路工務技術手冊防洪.北京：中國鐵道出版社，2003

[2]鐵路工務技術手冊路基.北京：中國鐵道出版社，2016

[3]大疆無人機應用手冊

作者簡介：

張德慶，男，成都局集團公司綿陽工務段首席工程師，路電：0621-48235，手機：13778121084，郵箱：282573274@qq.com。

白國棟，男，成都局集團公司綿陽工務段助理工程師，路電：0621-60204，手機：13541758507，郵箱：550613744@qq.com。

楊 鵬，男，成都局集團公司綿陽工務段助理工程師，路電：0621-48647，手機：18281406288，郵箱：782741790@qq.com。