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“蜘蛛侠”助力智慧建造

 作者:李佳佳 朱燕          浏览次数:  时间:2021-08-13 08:50:09  【字体:

太原讯(李佳佳 朱燕)在隧道拱部,一个有着8桨4轮的黑色物体,正匀速缓慢移动,犹如爬行在隧道拱壁上的黑色蜘蛛。随着检测人员远程遥控操作,“黑蜘蛛”开始对隧道衬砌进行“体检”。

这只“黑蜘蛛”,就是由二公司工程检测中心自主研发的隧道混凝土质量特种检测机器人,是隧道施工的“质量卫士”。

8月3日,在中国施工企业管理协会举办的首届工程建造微创新技术大赛总决赛上,该中心自主研发的《基于AI的智能质量监控平台及混凝土质量检测机器人的研究与应用》项目,从全国1210个项目中脱颖而出,以94.54分的成绩荣获特等奖。中铁十二局也由此成为中国铁建唯一一家获此奖项的单位。

“目前,国内混凝土质量检测仍以人工为主,检测效率低、数据采集慢、施工干扰大,且数据反馈周期长,尤其在进行隧道拱顶等高处检测时,还存在高空作业安全隐患。为解决这些问题,我们经过三百多个日夜钻研试验,成功研发应用隧道混凝土质量检测机器人,相较于传统人工检测,检测效率提升3倍以上,数据整理速度提升5倍以上。”隧道混凝土质量特种检测机器人研发负责人王可心介绍道,在研发过程中他们还攻克了防尘、防水、防电等技术难关,使检测机器人能适应各种检测环境,在工程检测与现场施工不冲突的前提下开展工作。

除了“飞檐走壁”,检测机器人还能凌空飞行,进行陆空两栖检测作业。通过内置智能化定位系统、高清视频采集系统等,在检测人员的远程操控下,检测机器人可根据既定测线匀速前行,精准到达指定位置对混凝土浇筑质量进行“体检”。此外,通过红外感知系统,检测机器人可自动感知、规避障碍物,提高检测效率。

如何实现检测数据实时传输?该中心自主研发应用无线空气耦合雷达,为检测机器人装上了“智慧大脑”。不同于人工手持雷达,无线空气耦合雷达可搭载于检测机器人,进行混凝土质量检测时,能彻底摆脱电缆线束缚,实现高精度快速检测,扩大检测信号接收范围,提升数据接收灵敏度和实时数据处理能力,并通过远程通信及GPS定位功能,实时将检测数据传输至后台监测系统。

此外,为缩短混凝土质量缺陷整治周期,该中心继续进行技术攻关,研发了与检测机器人相配套的混凝土质量智能监控系统。该系统基于BIM技术,建立隧道可视化模型,实景还原检测现场。当检测机器人进入检测位置时,检测数据通过5G信号实时传回监控系统,系统则自动进行AI智能分析和大数据病害智能识别,分析判别衬砌质量问题,快速形成“体检报告”,并及时发送至相关人员进行整改优化,进而全面提高隧道初支、衬砌施工质量。

“我们已在康定2号隧道进行应用测试,检测机器人可实时、精准获取隧道混凝土质量信息,填补了混凝土衬砌雷达检测行业无人化、智能化空白,为该行业带来革命性变革,具有广阔的应用前景。”王可心说。

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