在防汛抗洪的关键任务中,巡堤查险工作对于保障堤坝安全、守护人民生命财产起着至关重要的作用。传统人工巡堤方式不仅效率低下、成本高昂,而且在面对复杂环境和恶劣天气时,存在较大风险,难以做到全面、及时地发现险情。如今,随着科技的飞速发展,巡堤查险无人机应运而生,为这一难题提供了创新的解决方案,成为现代防汛工作中的得力助手。
巡堤查险无人机集成了多种先进技术,以实现对堤坝的高效监测。其核心在于搭载的多种传感器,包括测绘级激光雷达、高分辨率热红外相机和可见光相机,形成一体化集成设备。测绘级激光雷达通过发射激光束并测量反射光的时间延迟,能够精确获取堤坝表面的地形信息,即使在夜间或恶劣天气条件下,也能清晰捕捉到地形的细微变化,例如因管涌、渗漏等导致的地面沉降或隆起。热红外相机则专注于探测物体的热辐射,当堤坝出现管涌等险情时,渗漏点的水温与周围环境存在差异,热红外相机可敏锐捕捉到这种温度异常,从而快速定位潜在险情区域。可见光相机提供高清晰度的彩色图像,用于直观展示堤坝的外观状况,如裂缝、坍塌等明显的结构损坏。
这些传感器协同工作,无人机在飞行过程中,对堤坝表面进行全面扫描,获取丰富的数据信息。同时,配合自主研发的复杂场景下险情智能识别软件,运用先进的图像识别、数据分析与机器学习算法,对采集到的大量数据进行快速处理和分析。软件能够自动识别堤坝管涌、渗漏、塌陷等各种险情隐患,大大提高了监测的准确性和效率,有效降低了漏报率和误报率。
高效巡查,大幅提升效率:巡堤查险无人机显著提升了巡查效率。以往人工巡堤,在平坦地形下,若要巡查 3 公里长的堤坝,需耗费大量人力和时间,10 多人可能需要花费 1 小时以上。而使用巡堤查险无人机,仅需 2 人操作,短短 10 分钟内即可完成同样长度堤坝的巡查任务,效率较人工巡堤提高 30 倍以上。在特大洪水等紧急情况下,能迅速对大面积堤坝进行快速排查,及时发现潜在险情,为抢险救灾工作争取宝贵时间。例如在广东某地防洪工作中,1 人操控搭载智能装备的无人机,1 小时就能覆盖 10 公里的堤坝巡查范围,并自动输出巡检报告,极大地提高了工作效率。
精准探测,降低误漏风险:通过先进的传感器和智能识别软件,无人机对险情的识别精准度极高。在实际应用中,其险情误报率可降至 30% 以下,漏报率更是低至 10% 以下。以监测管涌为例,能精准定位管涌点位置,测距精度可达 15mm,为后续的险情处置提供了准确依据,避免了因误判或漏判而导致的险情扩大。在应急管理部专家携带智巡 AR10 装备进行的作业中,在多个围堤成功识别出 7 处管涌、5 处渗漏,经人工确认后及时将险情信息报送给当地政府,充分展示了其精准探测的能力。
全天候作业,无惧恶劣环境:传统人工巡堤受天气、光照等因素限制较大,在夜间或雨、雪、雾等恶劣天气下,巡查工作难以有效开展。巡堤查险无人机则不受这些条件的制约,可实现 24 小时全天候作业。其搭载的激光雷达不受光照影响,热红外相机能穿透烟雾、小雨等不良天气,确保在任何时候都能对堤坝进行持续监测,时刻守护堤坝安全。
防洪防汛,守护江河安澜:在江河湖泊的防洪防汛工作中,巡堤查险无人机大显身手。当遭遇台风、暴雨等极端天气,江河水位迅速上涨,堤坝面临巨大压力,极易出现管涌、渗漏、塌陷等险情。无人机可快速升空,沿着堤坝进行全方位巡查,及时发现并报告各类险情,为防汛指挥部门制定抢险决策提供准确信息。在 “应急使命・2024” 演习中,模拟浙江省金华市受台风影响,金华江水位持续高位运行,堤防出现管涌、渗漏等险情,应急救援力量利用应急智巡无人机在空中快速巡查堤防背水坡险情,有效助力了后续抢险工作的开展。
水利工程监测,保障设施安全:对于水库、大坝等水利工程设施,定期巡检至关重要。无人机能够对水利工程的坝体、溢洪道、输水洞等关键部位进行细致检查,监测坝体是否存在裂缝、变形,溢洪道是否畅通,输水洞有无渗漏等问题。通过长期的监测和数据分析,可及时发现工程设施的潜在安全隐患,提前采取维修和加固措施,确保水利工程的安全稳定运行,保障水资源的合理调配和利用。
灌区渠道巡检,确保输水顺畅:在灌区,渠道是水资源输送的重要通道。巡堤查险无人机可对渠道进行日常巡检,查看渠道是否存在渗漏、淤积、垮塌等情况,以及渠道周边是否有非法侵占、破坏等行为。通过及时发现和处理这些问题,保证渠道输水的顺畅,提高灌溉效率,为农业生产提供可靠的水利支持。如民乐县大堵麻东干渠水管所利用无人机对渠道进行巡检,及时排查出护栏损坏、渠道开裂、淤积等问题,为渠道安全运行提供了有力保障。
巡堤查险无人机凭借其先进的技术原理、**的性能优势和广泛的应用场景,正逐渐成为防汛抗洪及水利设施监测工作中的重要力量。随着技术的不断发展和完善,它将在保障堤坝安全、守护人民生命财产安全以及推动水利事业的智能化发展等方面发挥更加重要的作用,为我们应对水患风险提供更加坚实可靠的科技支撑 。