日本隧道巡檢啟用無人機

根據日本的規定，地鐵線路必須每2年進行1次隧道的常規整體檢查，包括從軌道上進行目視檢查和在必要的點上進行錘擊試驗；每20年進行1次特殊的整體檢查以確認隧道的整體狀況，包括從高空作業車上進行仔細的目視檢查和在必要的點上進行錘擊試驗。根據檢查結果，制定監測和維修計劃，并依計劃實施修復工作等。

無人機隧道巡檢

東京地鐵公司從2018年開始研究如何使用無人機檢查隧道，但要在隧道檢查中使用無人機，需要先解決3個主要問題：1)非GPS環境下的飛行；2)在暗處的檢查精度；3)鐵路設施的防護。

經過研究，東京地鐵公司對常規無人機進行了部分優化：

1)啟用LiDAR傳感器。無人機通常使用GPS來確定自己的位置，并自動控制高度(懸停控制)，但由于隧道內無法接收GPS信號，因此難以進行懸停控制。該研究使用了未安裝懸停控制和障礙物傳感器的無人機，并啟用LiDAR傳感器。通過從無人機機身向地面發射激光束并測量反射回來的時間，計算與地面的距離和方向，讓無人機自動保持高度，輔助懸停，使無人機在靜止的情況下更穩定、更易于檢查具體的變形情況。

2)調整至最優照明及攝像位置。在無人機上安裝了動作攝像機和LED燈，可以高精度實時掌握隧道變形情況，并通過重復試驗得到LED燈和攝像機的最優角度和位置，即：實際距離隧道墻壁30 cm處設置攝像機和照明時，平板電腦上所能看到的墻壁裂縫圖像與實際情況相同。

3)采用框架包覆無人機。當無人機在隧道內飛行時，為了避免因無人機的葉片或機身與鐵路設施相撞而發生損壞，需要對無人機的螺旋槳等進行防護。

應用情況

2020年2月，東京地鐵公司開始正式使用無人機檢查隧道。截至目前，已在半藏門線和丸之內線2條線路上使用了無人機檢查。經驗證，巡檢拍攝的圖像與人工目測情況相符。

(摘自 隧道網微信公眾平臺 2021-12-31)