云圣智能：助力行业数智化转型升级

文/本刊记者 汪玚

图／北京云圣智能科技有限责任公司

北京云圣智能科技有限责任公司联合创始人&CMO 朱胜利博士

公路巡检是保障道路安全畅通的重要工作之一，但传统的人工巡检方式存在过程风险高、巡检效率低、漏报率较高、响应速度慢等问题。

数智化时代，传统行业转型在即。

近日，北京云圣智能科技有限责任公司（以下简称“云圣智能”）联合创始人&CMO 朱胜利博士接受《交通建设与管理》记者采访，以工业级无人机系统为公路巡检数字化改造，推动智慧养护，助力行业数智化转型升级提供了更多可能。

科技赋能公路养护：告别传统巡护，拥抱智慧巡检

近年来，随着我国公路里程的不断增加，公路养护里程从425.14 万公里增长至535.03 万公里，养护比例从97.6%提升至99.9%，公路养护任务之重可见一斑。

面对传统人工巡护“盲区多、响应慢、效率低、管控难、成本大”等现状难点，云圣智能基于全自主工业无人机和全自动机场，结合数字孪生、人工智能、物联网与大数据分析等新一代信息化技术，建设空天地一体化全自主无人机智慧巡检系统。

系统基于“技术创新、模式创新、应用创新”原则，聚焦于公路巡检应用的“感知神经元网络”端边云一体化综合体建设，可实现作业全过程无需人工干预，自动规划航迹、3D 自主飞行、数据实时回传、智能感知分析等功能，为交通系统打造集“预案、决策、指挥、调度、分析”于一体的“平战结合”数字孪生中台，构建“事前、事中、事后”全流程监管体系，实现交通线路平稳高效运行的良性推动。

“科技的意义在于帮助我们解决实际问题。”这是朱胜利对于科技的理解，更是云圣智能始终秉承“用四维能力提高生产生活效率，解民生之多艰”的初心和使命。

公司创始之初，团队曾深入行业一线。巡检人员背着一大包干粮和沉重的电池跋山涉水进行设备巡检的辛苦不易给朱胜利留下了深刻印象。“从那时起，我们就坚定在工业无人机领域解决无人机真正无人化的问题和自动更换电池和传感器的问题。”

基于这样的想法，云圣智能在全球率先提出全自动无人机机场理念并成功实现。机场为无人机提供自动补给、维护及存储功能，集合工业无人机、地面机器人自主数据采集及精准降落功能，可实现公路交通场景下无人机数据采集端的全流程无人值守化建设，有效解放人力物力，提升安全生产效率；虎视四维全息管控平台作为“智慧大脑”，可同时启动单/多架无人机协同作业，智能规划巡检任务航线，实时管控、智能交互，实现机场巡检的无人值守化；无人机自动搭载电池及多元传感器吊舱，依据航线自主飞至目标点位拍摄，如无人机电量低时，将自动降落至最近的全自动机场内，完成充电或更换电池并再次起飞，打造立体感知、全息检测、集中管控的自主巡检模式，有效助力行业数字化转型。

“我们是业内首个将时空理念融入行业场景中，也是首个从设计、勘察、基建、安监、运维、迭代等全链条进行数智化全生命周期管理的企业。”朱胜利介绍说，基于BIM 模型，将路网、道路、标志标线、建筑物等交通场景实现三维数字化，再结合时间轴，构建了时空结合的数字化场景，运维人员可了解过去任何时间点的公路巡检运维信息。

云圣智能全系列产品

三大创新优势领跑工业无人机2.0 时代

无人机巡检技术自问世以来，经历了快速发展和创新。随着无人机技术的成熟和应用场景的不断扩大，无人机巡检已成为许多行业的首选方案之一，在很大程度上代替了人工巡检。

作为国内工业无人机行业的标杆企业，自2017 年发展至今，云圣智能一直致力于探索工业无人机服务的创新模式。

云圣智能的技术和案例曾荣获北京市科技进步二等奖、天津市科技进步一等奖、无人机电力巡检金巡奖等多项大奖；目前已申请国家技术专利200 余项。此外，云圣智能相继助力国家电网北京冬奥会及杭州亚运会等重大保电活动，并完成世界第一和第二高铁塔、无锡输变配一体化无人机巡检示范区等的建设，无人化、智能化、高效率受到广泛赞誉。“在工业无人机领域，云圣智能是领跑工业无人机2.0 时代的先行者。”朱胜利表示。

谈及云圣智能在无人机巡检技术方面的创新和优势，朱胜利将其归纳为三个方面。

一是交通巡检数智化。基于4G/5G的天地一体化全自主协同作业系统（包含全自动机场、工业无人机、多元吊舱、云端和无人机端侧AI 系统、四维全息管控平台），可实现24 小时天地智能协同巡检作业。基于云端和端侧AI系统以及自动控制系统，可实现设备自动更换、自主作业、目标识别、缺陷检测及数据高清精准采集等，从而构建无人机、云台、吊舱、全自动机场之间的自动协作控制闭环和协同作业工作流闭环。基于计算机视觉、SLAM 和激光点云的无人机自主导航飞行技术。此项技术利用视觉和激光点云实现目标对象实时扫描、实时识别、实时分割，并根据实时识别的结果实时规划航线和调整无人机飞行姿态，从而实现无人机实时建图、路径自主规划、多向绕障避障、安全自主导航飞行。

二是构建交通元宇宙。基于计算机视觉的无人机3D 实时扫描与建模技术。根据算法自动计算拍摄目标物体的多个点位和拍摄角度，无人机自动飞至点位进行拍摄，实时获取图像和位置坐标，实现对目标物体的全角度全向自动扫描拍摄。利用采集的图像和坐标位置，结合三维实景建模技术实时构建目标物体的三维模型。此外，基于激光点云和彩色点云的融合三维建模技术，利用三维激光点云自主分割算法和色彩融合算法，可实现对各对象进行自动分割，与彩色点云自动融合自动上色；还可通过激光点云与倾斜摄影实景模型的融合，构建三维融合模型，最终实现三维融合建模。通过三维实景的数字化技术构建了交通基础设施的元宇宙，为进一步发展立体交通数智化提供了一个数字底座。

星空下的圣无人机与宝莲灯全自动机场

虎鲸工业无人机在大雨中作业

三是立体交通全息化。通过工业无人机和全自动机场搭建了一个面向交通基础设施的立体物联网络，通过工业无人机面对不同场景更换不同传感器，在白天、黑夜、雨、雪等场景下，对路、桥、护栏等交通基础设施进行数据采集，同时可以将已经在智慧交通项目中部署在交通设施上的传感器接入四维全息管控平台，利用无人机的数据和地面传感器的数据进行协同会诊，及时高效地发现可能存在的安全隐患，实现整个立体交通的全息感知。

“目前，空天地一体全自主无人机智慧巡检系统已在路政巡查、事故处理、养护巡查、夜间巡查、交通疏导、工程监护等方面进行了智慧化探索。”朱胜利告诉记者，“未来，云圣智能的全自主智能无人机系统还将致力于助力立体交通数智化体系建设，最终打造交通元宇宙，利用数字化世界来高效节能安全可靠地管理运维物理世界的交通体系”。