浅谈无人机技术在铁路防洪中的探索与应用

白国栋 张德庆 杨鹏

摘 要：无人机具有机动性好、应用成本低、拍摄范围广以及摄像数据实时性强的特点。山区铁路交通受限，资料采集难，而无人机具备其特点，并能够克服交通限制，准确高效的反映灾害现场影像资料，为灾害评估、组织抢险提供依据。

关键词：无人机技术;铁路防洪;水害抢险;隐患排查

1前言

一直以来，铁路防洪抢险工作完全采用人员实地勘察险情，逐级上报汇总，缺少能够准确采集、实时传播险情的工具。在一定程度上，减慢了组织抢险的效率和精确度。近年来，随着无人机及其它相关产品的成熟完善，无人机的应用能够克服人为勘察险情存在的各种弊端，如恶劣天气、交通限制、人身安全等，实现快速准确的传递险情，弥补了传统措施的消耗大、效率低、精度差、风险大的不足，极大地提高抢险效率，减少灾害损失。

2无人机技术应用特点

无人机技术以低速无人机驾驶飞机为空中遥感平台，用彩色、黑白、红外线等摄像技术拍摄地面影像数据，将所获取的数据存储或实时传回控制平台，同时其他计算机技术对图像信息进行加工处理。无人机技术在铁路防洪抢险应用方面有以下特点：

2.1拍摄测量精度高、视野开阔

无人机在防洪抢险、隐患排查时，一般在500米以下低空飞行，属于近景航空摄影测量。这样的测量精度高，相对于人工测量等传统技术手段，其精度更加符合现代防洪抢险要求;同时无人机拍摄具备视野开阔，不受地理位置限制，可多角度拍摄的特点，便于险情、隐患的判识。

2.2低成本和实时性

无人机及配套摄影设备成本低，在一定程度上可以降低资金投入;同时，无人机可以将现场采集的影像资料，及时或实时回传到控制中心。抢险指挥中心人员可通过回传的影像资料，及时对险情进行判识，形成初步抢险方案，从而能够高效有序的开展防洪抢险工作。

2.3灵活性和安全性

无人机起飞降落不受环境限制，能够适应降雨等不利的天气因素，且升空时间短，操作控制较容易;同时无人机具备一定飞行高度，对铁路行车不会造成危害。其灵活性和安全性更符合现代铁路防洪抢险、隐患排查等工作。

2.4兼容性和扩展性

无人机通过携带的高精度数码成像设备获取地面影像，这些影像与其它软件集成之后，可进行图像拼接合成、三维建模等多项操作，最终成果質量好，稳定性高。

3无人机在铁路防洪抢险、隐患排查中的应用

3.1雨后设备检查

汛期每次强降雨后，全靠人员上山下河对铁路设备设施、山体边坡等进行隐患排查。通过多年的经验总结，强降雨过后很多隐患都是在雨后设备检查时发现的，所以强降雨后的设备检查工作至关重要。但通过传统的雨后设备检查，检查周期长，很多隐患又难以被及时发现，尤其是山头危石、孤石及零星水害。如果不能及时发现上述隐患，任其发展，下次强降雨时可能会引发更严重的灾害。2021年以来，在进行降雨达暴雨的站点工作时，均启用了无人机航拍排查。工作人员通过对影像资料初步判识，在发现有落石、溜坍等水害迹象时，再安排相关人员现场复核（见图1）。通过无人机和人工检查结合的方式，能有效缩短检查周期，及时发现灾害隐患。

3.2危岩体排查

段管内宝成铁路依山傍河而建，两侧崇山峻岭，危岩林立。因此危岩落石成了威胁铁路行车重大安全隐患之一。目前，危岩体检查工作仍然依靠传统人工排查阶段，对于人员无法达到的悬崖处，隐患排查十分困难。随着无人机技术的成熟和配套设施完善，能够利用三维建模、360全景影像资料，对危岩体进行初步判识，尤其是对危岩体裂缝，可以及时掌握变化情况（见图2）。

3.3防洪抢险

近两年，管内多次遭受暴雨袭击，诱发大型水害。在进行水害抢险工作中，使用无人机

第一时间传递水害现场影像资料，包括查勘水害影响范围、水害评估、滑坡周界、崩塌落石点等，为组织抢险提供第一手资料。在进行崩塌落石抢险时，通过无人机在第一时间找到落石点，指引人员赶往落石点现场排查（见图3）。可以说无人机的应用，大大缩短抢险时间，提高了抢险效率。

4结论与展望

4.1结论

无人机技术的引入，为铁路防洪抢险、隐患排查提供了高效、便捷的技术手段，有效克服恶劣天气、交通限制、人员限制等因素的不利影响;在一定程度上，降低了成本投入，提高了抢险效率，弥补了传统工作模式消耗大、安全风险高、时效差的特点。所以，无人机有着极大的应用价值和推广空间。

4.2未来展望

目前，由于熟练掌握无人机及配套设施组装技术、飞行操作技术、图像资料处理技术的铁路工作人员尚数少部分，所以其还未普遍应用到防洪抢险、隐患排查工作中。所以就目前而言，应加强无人机技术的推广应用，强化职工对无人机业务技能培训，才能让无人机在铁路工作中应用的愈加广泛。

参考文献：

[1]铁路工务技术手册防洪.北京：中国铁道出版社，2003

[2]铁路工务技术手册路基.北京：中国铁道出版社，2016

[3]大疆无人机应用手册

作者简介：

张德庆，男，成都局集团公司绵阳工务段首席工程师，路电：0621-48235，手机：13778121084，邮箱：282573274@qq.com。

白国栋，男，成都局集团公司绵阳工务段助理工程师，路电：0621-60204，手机：13541758507，邮箱：550613744@qq.com。

杨 鹏，男，成都局集团公司绵阳工务段助理工程师，路电：0621-48647，手机：18281406288，邮箱：782741790@qq.com。