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【技术立企】黑暗里做“CT”?自研系统无人机化身设备“体检医师”
专栏:公司新闻(右)
发布日期:2026-11-11
阅读量:10
作者:四川安装
四十五米高空,钢架一层压着一层。组件研制工程现场,一排排风栅从地面立到半空,又高、又窄、又密。即使正午最强的阳光下,钢架里边那道缝,依然是黑漆漆一片。
检查这些藏在黑暗里设备部位,过去只能靠人爬上去,凭一束手电的光仔细辨认。而通用无人机也不好用——卫星信号弱、窄缝中飞不稳、暗光下拍不清。
如今,这道难题有了新解法。四川安装对应信号弱、飞不稳和暗光成像难三大难题,自主研发三套无人机系统技术,一举解决弱光环境下钢架设备高空检查难题。无人机可化身大型钢铁设备的“体检医师”,飞到高空,给弱光下的设备做全身“CT”。

一道“进不去、也看不清”的难题

风栅之间留着通道,最窄处约0.4米;设备夹层的缝隙更窄,只塞得下两个拳头。过去检查这些设备,只能靠人:穿戴好防护装备,系上安全绳,一级一级往上爬;一手扶架,一手握手电。光柱打进去,两米之外就开始散。缝隙拐角、构件背面、焊缝根部,光到不了的地方,眼睛也到不了。螺栓有没有松动、焊缝有没有裂纹,全凭一束晃动的光和一双手的经验。查一处,费时费力;漏一处,可能就是隐患。

人进不去的空间、看不清的角落,始终是安全管理的难点,也是质量检测的痛点。最直接的办法,是派无人机飞进去。团队把能买到的通用机型拿到现场,几轮试飞下来,问题全暴露了——厂房里没有卫星定位信号,金属结构又造成电磁遮蔽,无人机一进去就定位漂移、图传不稳,只能靠飞手凭经验“硬控”;光照不足,普通镜头拍出的画面灰蒙蒙一片,构件轮廓模糊;通道窄、近壁面气流扰动强,无人机贴不近壁面,悬停不稳,镜头跟着抖。

几轮试飞采集的影像,锈蚀、铆钉脱落、螺栓松动这些细小缺陷根本无从分辨,离巡检要求差得远。正是一次次的“碰壁”,让团队下了决心:通用机型用不了,就自己造。


进得去、站得稳,才谈得上看得清

要让无人机在黑暗夹层里干活,先得解决两件事:找得到路,站得住脚。

定位是第一关。团队让无人机彻底摆脱对卫星信号的依赖:激光测距在黑暗里量距离,广角相机认结构,惯性测量单元兜底,三路数据由算法毫秒级融合解算——全程收不到一颗卫星信号,也能保持厘米级的稳定定位。数据链则采用跳频传输与校验重传机制,在金属结构造成的复杂电磁环境里,图传依旧连续清晰。

气流是第二关。团队把无人机改成涵道式四旋翼:涵道把桨尖气流约束在筒内,抑制近壁面的下洗反弹,悬停明显更稳;机身外再套一圈碳纤维防护笼,轻微磕碰也无碍;配合低速穿梭航线与动态避障规划,无人机以每秒约1米的速度在间隙中平稳穿行,两侧镜头同步成像。试飞数据表明,系统抗风能力超3米/秒,定位水平误差控制在0.1米以内。

这套“无卫星导航+抗扰飞行”的方案,先在全长740米、包含黑暗区段的隧道和直径0.5米的通风管道里完成了验证。


没有光,是否也能看得清?

进得去、站得稳,接下来解决最核心的问题:怎么在黑暗里看得清。

项目技术团队把成像方案一次次推倒重来,最终确定——不给无人机打光,给它换上“火眼金睛”:同时装载可见光、近红外、热红外三套影像采集模块,在同一时刻、对同一处位置各拍一张。可见光负责“形”,完整记录构件外形、焊缝走向、表面缺陷;近红外负责“透”,穿透环境干扰,识别构件表面的材质变化;热红外负责“热”,不看光、只看温度,异常发热、接触不良、内部空鼓在热图上藏不住。

更难的不在“装”,在“合”。三套模块的视场、分辨率、成像机理都不同,同一处构件在三张图里的位置、尺度、明暗也不一样。团队要给每一路数据建立统一的坐标与尺度基准,让同一颗螺栓在三张图里落到同一个点上——合得准,三张图才不是简单叠加,而是一张能用来判读的“体检图”。三张图合在一起,就像给黑暗里的设备做了一次“CT”。

方案定了,接下来是磨。会议室的白板上,指标写了一版又一版:续航、飞行高度与速度、机身尺寸、有效载荷、图像回传清晰度……每一项都要在“机身精巧”和“飞行稳定”之间找平衡。技术人员跟着一线工人爬钢架、探夹层,把现场的光照条件、设备排布、作业难点一条条记下来,普通摄像设备在暗光下的成像缺陷,反复比对了几十组。能在地面排除的,绝不留到试飞场上碰运气。

这套磨出来的方案,最终拿到了国家发明专利授权证书。

图片

▲发明专利证书

不只看得清,还要读得懂

三套模块同步采集,图像数据成倍增长。靠人工逐张翻阅,扛不住,也容易漏。

研发团队同步搭建空谱联合感知与重构网络,把资深检测工程师的研判逻辑拆解成算法规则:从结构形态、构件材质、温度特征多个维度交叉比对,自动标记异常点位,生成设备状态分布图——设备哪里有异常、影响范围多大,图上一目了然。

这张图还能反过来指挥飞行。系统依据初检结果自动下发指令,引导无人机直奔风险区域,按需切换光谱模式精细复拍。一次起飞,完成全域扫描和重点点位深度复核,省去二次进场。

从“飞得准位置”,到“拍得到画面”,再到“理得清信息”——这才是这套技术与一般巡检无人机真正的差别。有了它,很多原本要工人攀爬登高、钻进狭窄受限空间的检测工作,交由无人机即可轻松完成。人员高危作业频次降下来,人工投入减下来,设备全域数据采集反而更快更全。


一项专利,一条可以复制的路

这项技术的边界,远不止于一排风栅。地下管廊、储罐内壁、风机机舱、桥梁箱梁……凡是“人进不去、光进不去”的地方,都有它的用武之地。目前,团队已着手把这套方案向更多复杂工况移植,让技术成果转化为施工现场的实用利器。

从厂房里的一道缝,到一类工程的共性难题,四川安装坚持因地制宜发展新质生产力,以技术创新赋能主业发展,在大型钢结构制造、智能焊接、特殊空间作业、智慧化运维等领域持续深耕研发,把创新的主动权交给一线,让最懂现场的人自己造工具,走出了一条“从现场问题到技术方案、专利成果,再到赋能现场”的路子。

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