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张祝卿/ZHANG Zhu-qing
(上海市建设机械检测中心有限公司，上海 200137)
采用无人机进行建筑施工机械辅助检验检测检查的应用已受到多个相关方的重视，包括使用单位、检验检测单位及监管部门。无人机具有作业速度快，轻便灵活，成本较低等特点，支持高效、非接触式、全方位的检查。
民用无人机是指没有机载驾驶员操纵、自备飞行控制系统，并从事非军事、警察和海关飞行任务的航空器。以大疆多旋翼无人机为例，可分为普通航拍型和FPV 型。表1 中描述了多旋翼无人机的特点。
表1 多旋翼无人机的特点
无人机作为一种航空器，需要接受监管部门的管理，在将无人机应用到专业技术工作中时，一定要做到依法合规、安全专业，避免危害到人身安全、财产安全和相关方的合法权益。
操纵无人机飞行进行建筑施工机械辅助检验检测检查是一项专业的技术工作，需要具备一定的理论知识和驾驶技能。对于无人机驾驶员的要求应根据《民用无人机驾驶员管理规定》执行。
无人机的飞行空域、飞行计划、飞行活动需要接受民航局的管理，无人机的飞行数据要根据《轻小型民用无人机 飞行动态数据管理规定》向民航局实时报送。
无人机必须根据《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》的要求进行实名登记，否则不得飞行。
无人机的飞行还应遵守地方性的无人机管理要求，以上海市为例，应根据《关于加强民用无人机等“低慢小”航空器安全管理的通告》《上海行政区域内施放无人机操作步骤指引》进行报备后方可飞行。
当前无人机在辅助检验检测检查的应用，主要还是利用其高清摄像头功能，来代替人眼进行间接目视检查。
2.1 塔机辅助检验检测检查
塔机中大约有50%的项目目视可检，对于需要出具检验检测报告或进行全面检查的任务无人机无法胜任，但对于目视可检项目的专项检查或日常巡查任务无人机可以胜任。根据塔机无人机辅助检验检测检查的应用，参考JGJ 305-2013《建筑施工升降设备设施检验标准》附录E、附录B，利用无人机目视可检项目如表2 所示，应用场景如图1 所示。
图1 塔机无人机辅助检验检测检查的应用
表2 塔机无人机目视可检项目
2.2 吊篮辅助检验检测检查
吊篮的检验检测检查主要分为地面的篮体与屋面的支架两部分。地面的篮体由于人可以直接进行检查，所以不需要再利用无人机进行检查。位于屋面的悬挂机构可以利用无人机快速的进行检查。两者结合，各类测量可在地面完成时，可以覆盖吊篮全部项目；
测量项无法在地面完成时，也可以覆盖吊篮全部项目的87%。使用无人机对吊篮进行辅助检验检测检查具有较好的应用前景。根据无人机吊篮辅助检验检测检查的应用，利用无人机目视可检项目如表3 所示，应用场景如图2 所示。
表3 吊篮无人机目视可检项目
图2 吊篮辅无人机助检验检测检查的应用
2.3 其他建筑施工机械辅助检验检测检查
建筑施工机械涉及登高才能检测的项目，可以使用无人机进行辅助检验检测检查。如没有司机室的门式起重机主梁部位、履带起重机起重臂顶部、桩机桩架顶部等位置的目视检验检测检查，皆可以利用无人机进行辅助作业。根据无人机辅助检验检测检查的应用，利用无人机目视可检的应用场景如图3、图4 所示。
图3 履带起重机无人机辅助检验检测检查的应用
图4 桩机无人机辅助 检验检测检查的应用
3.1 优点
多旋翼无人机在建筑施工机械领域的应用具有非常好的前景，优势如下。
1）无人机有能力飞临人力难及的区域，在任意高度定点悬停观测，实现宏观目视检查。
2）代替人工高空作业，危险性低。
3）节约登高设备的使用成本，效率高。
4）航拍型无人机可以批量采集照片，FPV型无人机可以做到近似和人眼直接检查无异。
3.2 缺点
但目前无人机在建筑施工机辅助械检验检测检查中同样存在以下风险与劣势，对无人机的应用提出了挑战。
1）续航时间较短，负载较低，影响工作效率。
2）非法律法规、检验检测标准认可的检查方法，认可接受度较低。
3）不适宜进行测量与试验（即使可以测量，精度难以达到检验检测标准的要求）。
4）无人机目视检查的拍摄距离较近，对驾驶员的能力要求较高。
5）建筑施工现场环境复杂，具有较高的安全风险。
4.1 加强图像识别处理的能力
目前无人机的应用主要处于硬件的开发层面，需要在无人机目视检查的基础上加强后续的图像、数据处理方面的研究。首先是通过人工智能，对无人机采集的素材进行图像识别；
进一步，通过人工智能及相关硬件，使无人机具备机器视觉，在采集图像前即进行识别，主动发现问题，识别问题后进行对应的采集。
4.2 普及高精度尺寸测量的能力
通过激光雷达+RTK+GPS+IMU（惯性测量单元）等的综合应用，可以使无人机的尺寸测量能力达到厘米级，但当前存在使用成本高、重量大、不便携、点云的利用率较低、多种传感器集成度低、精度达不到毫米级（检验检测的精度要求部分要达到0.02mm 级）等问题。随着相关测量技术的发展，相信测量精度会提高至符合要求，设备成本会降低，应用场景会增多。
伴随着物联网、人工智能、移动互联网等先进技术的进步，通过各类技术的融合发展，无人机一定能在施工机械辅助检验检测检查工作中得到更好的应用。
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