日本隧道巡检启用无人机

根据日本的规定，地铁线路必须每2年进行1次隧道的常规整体检查，包括从轨道上进行目视检查和在必要的点上进行锤击试验；每20年进行1次特殊的整体检查以确认隧道的整体状况，包括从高空作业车上进行仔细的目视检查和在必要的点上进行锤击试验。根据检查结果，制定监测和维修计划，并依计划实施修复工作等。

无人机隧道巡检

东京地铁公司从2018年开始研究如何使用无人机检查隧道，但要在隧道检查中使用无人机，需要先解决3个主要问题：1)非GPS环境下的飞行；2)在暗处的检查精度；3)铁路设施的防护。

经过研究，东京地铁公司对常规无人机进行了部分优化：

1)启用LiDAR传感器。无人机通常使用GPS来确定自己的位置，并自动控制高度(悬停控制)，但由于隧道内无法接收GPS信号，因此难以进行悬停控制。该研究使用了未安装悬停控制和障碍物传感器的无人机，并启用LiDAR传感器。通过从无人机机身向地面发射激光束并测量反射回来的时间，计算与地面的距离和方向，让无人机自动保持高度，辅助悬停，使无人机在静止的情况下更稳定、更易于检查具体的变形情况。

2)调整至最优照明及摄像位置。在无人机上安装了动作摄像机和LED灯，可以高精度实时掌握隧道变形情况，并通过重复试验得到LED灯和摄像机的最优角度和位置，即：实际距离隧道墙壁30 cm处设置摄像机和照明时，平板电脑上所能看到的墙壁裂缝图像与实际情况相同。

3)采用框架包覆无人机。当无人机在隧道内飞行时，为了避免因无人机的叶片或机身与铁路设施相撞而发生损坏，需要对无人机的螺旋桨等进行防护。

应用情况

2020年2月，东京地铁公司开始正式使用无人机检查隧道。截至目前，已在半藏门线和丸之内线2条线路上使用了无人机检查。经验证，巡检拍摄的图像与人工目测情况相符。

(摘自 隧道网微信公众平台 2021-12-31)