矮寨大桥无人机自动巡查系统：智慧赋能

　　一、总体介绍

　　矮寨大桥作为G65包茂高速公路网的关键节点，是连接湘渝两地的“咽喉工程”，主跨1176米，桥面距峡谷底部355米，以“高、险、特”著称，其结构安全直接关系区域交通命脉与民生福祉。传统人工巡检依赖登高作业与肉眼观测，存在高空作业风险高、复杂结构覆盖难、巡查效率低的痛点。为破解传统管养瓶颈，落实《交通强国建设纲要》“科技赋能智慧交通”要求，湖南高速集团于2025年7月启动“矮寨大桥无人机自动巡查系统”建设，旨在通过“无人机+AI+大数据”技术融合，构建“全覆盖、高精度、快响应、智分析”的桥梁智能巡检新模式。项目投入至今(2025年7月-10月)，已实现从“人工冒险巡检”到“机器智能值守”的转型，成为山区特大桥梁智慧管养的标杆实践，矮寨大桥无人机自动巡查项目成功入选交通运输部低空无人机应用公路巡查检查先行试验项目，是全国21个试点项目之一。

　　二、主要做法

　　围绕“技术创新、管理重构、协同赋能”三大核心，项目团队通过“硬件+软件+机制”三维联动，系统性破解山区桥梁巡检难题，形成可复制的“矮寨方案”。

　　(一)技术创新：构建“空天地”一体化智能巡检体系

　　1. 硬件选型与系统架构设计

　　无人机集群配置采用两岸桥头分开机巢布局，单机续航45分钟，可在中雨环境下稳定作业，覆盖全桥1.6公里范围及周边5公里应急区域。系统架构方面，采用高精度航线、AI识别、孪生定位三大技术，形成“自主巡查—智能分析—闭环管理”的智慧巡检体系，搭建集团专网，实现巡检数据实时回传，保障“边飞边分析”能力。

　　2. 核心技术突破：从“能飞到会查”的智能升级

　　针对主缆、钢桁梁、索塔、锚室等关键结构，设计18条航线，通过执行精细巡查航线自动巡查大桥部、构件状态，自主采集高清数字影像。以人工智能AI识别技术对典型巡查问题自动识别与告警，形成了“无人机自主巡查、数据实时反馈、AI识别与分析、结果空间映射、任务线上推送”的巡查检查常态化工作模式。

　　通过样本训练，支持钢结构锈蚀、螺栓缺失、涂层脱落、混凝土裂缝等21类病害识别，准确率达92%，较传统人工识别效率提升8倍;

　　3. 动态响应与应急协同机制

　　巡查系统平台支持3类任务模式，分别按照日常巡检、经常检查、应急处置三个类型，日常巡查主要针对主梁螺栓掉落、涂层脱落等情况开展巡查，系统按照预设任务航线自动执行;经常巡查分别对吊索锚头、锚室、索塔、岩锚、吊索、索夹、主缆开展巡查。应急处置主要对突发事故时，利用无人机抵达现场，实时回传高清视频辅助决策指挥。

　　(二)管理重构：打造“数据驱动”的全流程闭环

　　1. 数据全生命周期管理

　　构建“采集-分析-应用-反馈”闭环机制，智能分析：云端AI平台自动完成全量数据解析，自动生成病害清单(含位置、类型、等级)，并同步至“湖南高速运维安全系统”;养护单位根据病害等级(紧急/一般/低风险)启动响应，处置结果实时反馈至系统，形成“发现-派单-修复-复核”闭环。

　　2. 人机协同作业模式

　　建立“机器为主、人工为辅”的巡检分工，提高巡查效率，降低安全风险，依靠无人机全覆盖数据采集、初步病害识别、常态化监测，通过人工对高风险病害复核(如吊索钢丝断丝)，人工参与度降低60%，高空作业风险减少90%以上。

　　三、取得成效

　　自2025年7月投入运行以来，系统累计完成巡检任务140次，覆盖桥梁结构外观检查98%区域，实现“安全、效率、成本”三维提升，成为智慧交通建设的示范样本。

　　(一)安全效能：从“高危作业”到“零风险值守”

　　无人机巡查替代多数传统“蜘蛛人”登高巡检，有效降低高空坠落风险;突发事故处置中，无人机快速抵达现场，较人工抵达效率提升4倍，为救援及科学决策争取关键时间。

　　(二)效率与质量跃升：巡检能力“质效双升”

　　一是有效提升巡查质量，巡检覆盖率从传统人工的目测及望远镜观测等方式，提高了病害定位、判定准确性，有效解决了索塔、主缆、主梁侧面等视线盲区巡查难度大的难题。二是提高巡查效率，单次全桥巡检耗时从传统6天压缩至4小时，极大提高了病害发现及时性。

　　矮寨大桥无人机自动巡查系统的实践，打破了山区特大桥梁“人工为主、经验驱动”的传统管养模式，构建了“科技赋能、数据驱动、协同高效”的智慧管养新范式。项目不仅提升了单座桥梁的安全保障能力，更形成了可复制、可推广的技术方案与管理经验，为全国高速公路桥梁“数字化转型、智能化升级”提供了“湖南样本”，助力交通强国建设迈出坚实步伐。