4月11日，在河北冀翔通电子科技有限公司（以下简称冀翔通公司）指挥中心平台，工作人员远程启动布设于宣大高速的复合翼无人机起飞，以平均18米/秒的速度，对宣大高速道路养护进行“现场”巡检。屏幕上实时显示着，无人机的巡航路径和监控画面。
无人机搭载了适配红外夜视和星光夜视等技术高清摄像机和多种传感设备
“我们看到的只是监控画面，但对综合运管系统来说，那可是巨大的信息流。”冀翔通公司技术研发部技术人员杨博菲自豪地说，无人机通过搭载的高清摄像机、雷达等传感设备，在飞行中密集地采集道路数据，并实时传送到综合管理系统进行智能分析，系统平台会根据分析结果对事件作出科学的处理。
设在收费站的无人机巢
杨博菲说，整套设备主要是针对高速公路日常运营、养护中的痛点研发设计，巡查中指挥中心可对发现的及时事件，与现场工作人员快速、精准地进行协同处置，形成人机协同、空地一体的多维巡查。
据了解，传统高速公路日常养护巡查，主要是养护车日常巡查“铁脚板”路查模式相结合，部分路段受地形、环境等因素限制，存在安全风险高、巡检盲区等。“特别是在对桥梁等构造物的巡检中受人的视觉和感知能力影响，容易造成巡检结果不准确。”多年从事高速公路养护工作的宣大高速养护科洪海滨说，同时，数字化程度也相对比较低效。
无人机巢可以实现自动充换电
“如今高速公路无人机综合运管系统，通过复合翼多旋翼两类无人机及其搭载的感知设备和业务应用管理平台可将人工巡检的弊端，全部解决。”杨博菲说，同时还可实现巡检路段数据管理可视化和集中化，通过数字孪生为基础的数据管理平台，形成养护巡查数据库，实现养护智能化管理。
养护人员可是实时了解无人机巡检情况
在后台显示屏上，记者看到，随着无人机的飞行巡查，屏幕上弹出一个应急车道有车辆停靠异常事件窗口。工作人员点击屏幕上按钮，屏幕上显示，布设在宣大高速深井收费站的多旋翼无人机自动出舱起飞，赶往事发地点详细勘察。
“我们搭建的这套综合运管系统，将其中的应用管理平台与无人机应用管理系统相互‘绑定’，只需通过管理系统我们就可以分类处置事件信息。”杨博菲介绍。
无人机发现异常安全动态后，综合运管系统随之启动事件感知功能，根据异常事件类别和等级自动选择相关应急预案，经人工确认后，事件信息将第一时间发送到联勤单位。
“像这种日常巡查中交通事件的应急处置只是系统的一项功能，真正‘高科技’是在桥梁等构造物的养护巡查和智慧管理。”冀翔通公司技术研发部部长段立桥说。
据了解，综合运管系统在安装调试阶段，就建立了路网数字地图，形成了数字底座，生成了包括桥梁、护栏、机电设备等构造物的路网模型及路产目录。
系统平台能够实时监控飞机航行情况
“巡查中，无人机会通过获取的实景与路网数字模型进行智能对比，精准‘诊断’道路异常动态。”冀翔通公司技术研发部技术人员李德政说，相比人工判断，无人机识别可以逐个像素监测图像，即使在夜晚，利用自身适配的红外夜视和星光夜视等技术，也能精确识别异常事件等。
据了解，高速公路桥梁等构造物一直是巡查的重点，而目前应用的无人机巡检技术，普遍存在着桥下gps信号差、数据回传慢、图像智能分析弱、病害精准识别难的痛点。
复合翼无人机自动起航开始道路巡检
“我们的无人机系统采用的slam（实时定位与地图构建）技术，解决了桥梁底部无gps信号关键问题，其搭载的视觉避障加毫米雷达波雷达避障系统，可以实现导线级绕障，达到无人值守作业。”冀翔通公司技术研发部技术人员贾慧超说。
为何是复合翼无人机和多旋翼无人机多台无人机？它们是如何分工协作？对此贾慧超告诉记者，这是他们系统设计的一大亮点。首先，每架无人机都具备自主起降、自主充换电、精准定位、无线畅联等功能。其次，复合翼飞机相当于多旋翼飞机的“大脑”，在前期巡查中发现事件后，会联动指挥搭载不同设备的多旋翼飞机自动起飞，分别执行作业任务。当然，指挥中心也可单独对多旋翼飞机下发作业任务。
设在收费站的无人机巢
“它们可比普通的无人机‘抗造’，最大可抗6级风力，暴雨中也能平稳运行。”段立桥说，在日常道路巡查中几乎不受天气原因限制，且与传统巡检方式更低碳，更环保。
段立桥给记者算了一笔账，以一条127公里的路段，一辆2.0l排量的养护车一天巡检两次为例，采用无人机巡查，一年可减少61703千克的碳排放，按一棵树一年吸收18公斤的二氧化碳计算，相当于种植约3428棵树。
高速公路无人机综合运管系统低碳、高效、安全的巡检模式，不仅实现了无人机与集群控制、人工智能、大数据、移动互联技术的完美结合，通过ai算法对无人机采集的数据进行智能分析，实现了对高速公路交通状况检测、态势感知预警、路产巡查、道路养护等业务的开展。
“该系统还有很强的拓展性。”段立桥说。“后期我们会根据需要高效赋能运输、应急通讯、应急救援等领域，拓展无人机在高速公路运营管理的多场景应用，全力保障高速公路畅、安、舒、美。”
文/图记者王超
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