Диагностика состояния мостов с использованием беспилотных летательных аппаратов

Cover Page
  • Authors: 1, 1, 1
  • Affiliations:
    1. Самарский государственный университет путей сообщения
  • Issue: Vol 1 (2023)
  • Pages: 92-93
  • Section: Актуальные направления развития транспортного комплекса
  • URL: https://journals.eco-vector.com/osnk-sr2023/article/view/430139
  • ID: 430139

Cite item

Full Text

Abstract

Обоснование. Мостовые конструкции подвергаются различного рода нагрузкам, воздействиям, которые приводят к разрушению участков искусственных сооружений, доступ к наблюдению которых является труднодоступным и ресурснозатратным. Использование беспилотных летательных аппаратов, как средство диагностики ИССО расширяет возможности содержания данных объектов строительства.

Цель — изучение причин обрушения искусственных сооружений и выявление способов устранения данных причин. Представить форму экранизации данных, определить положительный эффект диагностики искусственных сооружений с применением беспилотных летательных аппаратов [1].

Методы. Фото- и видеосъемка мостового сооружения с помощью квадрокоптера. Аналитическая и сравнительная работа диагностики элементов конструкции с использованием беспилотных летательных аппаратов.

Результаты. При проведении фото и видеосъемки было выявлено, что благодаря расположению квадрокоптера, появляется возможность рассмотрения пролетного строения с разных углов, что позволяет увеличить диапазон попадания дефектов на объектив камеры [2]. В целом, съемка с использованием беспилотного летательного аппарата уменьшает срок общего осмотра. Сравнительный анализ использования беспилотных летательных аппаратов представлен в таблице 1.

 

Таблица 1. Сравнительный анализ применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)

Характеристики сравнительного анализа

С использованием БПЛА

Без использования БПЛА

Экономия времени

Значительно экономит время за счет автоматизации оборудования

Высокие затраты времени при диагностике

Уменьшение задействованного труда

Подразумевает работу одного-двух операторов

Командная работа

Отсутствие риска

Риск отсутствует / Минимальный

Риск высокий

Конкретный структурированный вывод полученной информации

Вывод общего банка данных на одном экране с закреплением в памяти устройства

Хаотичность данных

Простота использования/работы

Простота использования БПЛА за счет отсутствия нескольких единиц тех. устройств

Отсутствует

Экономическая составляющая

Экономия средств присутствует и заключается в:
а) сокращении командной работы;
б) экономии времени обслуживания;
в) отсутствии дополнительного оборудования

Затраты при вышеперечисленных факторах

 

Получаемая на устройство информация может иметь разработанную нами форму, простота и удобство которой позволит сократить поток данных и структурировать их, пример выходной формы приведен в табл. 2. При выводе информации к фото обнаруженного дефекта будет присваиваться порядковый номер диагностируемого участка на пролете, фотография:

а) будет архивирована в общий банк базы данных прибора для просмотра;

б) может иметь шифр-ссылку, при нажатии на которую будет отрываться заснятый дефект.

 

Таблица 2. Пример выходной формы о обнаруженных дефектах ИССО

Фото конкретного
дефекта фокусировки

Номер пролета

Название дефекта

Уровень поражения участка

Общая оценка состояния пролета

Дата диагностики

*

Пролет № 1

Коррозия

Минимальный

Средний

03.04.2023 12:00

 

Вывод. Использование данных летательных аппаратов уже возможно, актуально и постепенно набирает популярность, что подтверждает перспективу данного направления:

–вызывает актуальность последующего исследования;

–имеет дальнейшее развитие в направлении с использованием беспилотных летательных аппаратов в строительстве;

–расширяет доступность работы [3].

Также применение беспилотных летательных аппаратов повышает общую эффективность работы:

–сокращает трудозатраты на исследование конструкций;

–упрощает исследование в труднодоступных местах конструкций;

–минимизирует влияния человеческого фактора;

–ликвидирует травматизм при исследовании искусственных сооружений.

Беспилотное летательное средство как средство усовершенствования технического оборудования для осмотра и диагностики мостовых сооружений сократит множество затрат и рисков, присутствующих в рабочем процессе. При его использовании увеличится точность осмотра конструкции, которая занимает большую часть времени в период общей диагностики.

Full Text

Обоснование. Мостовые конструкции подвергаются различного рода нагрузкам, воздействиям, которые приводят к разрушению участков искусственных сооружений, доступ к наблюдению которых является труднодоступным и ресурснозатратным. Использование беспилотных летательных аппаратов, как средство диагностики ИССО расширяет возможности содержания данных объектов строительства.

Цель — изучение причин обрушения искусственных сооружений и выявление способов устранения данных причин. Представить форму экранизации данных, определить положительный эффект диагностики искусственных сооружений с применением беспилотных летательных аппаратов [1].

Методы. Фото- и видеосъемка мостового сооружения с помощью квадрокоптера. Аналитическая и сравнительная работа диагностики элементов конструкции с использованием беспилотных летательных аппаратов.

Результаты. При проведении фото и видеосъемки было выявлено, что благодаря расположению квадрокоптера, появляется возможность рассмотрения пролетного строения с разных углов, что позволяет увеличить диапазон попадания дефектов на объектив камеры [2]. В целом, съемка с использованием беспилотного летательного аппарата уменьшает срок общего осмотра. Сравнительный анализ использования беспилотных летательных аппаратов представлен в таблице 1.

 

Таблица 1. Сравнительный анализ применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)

Характеристики сравнительного анализа

С использованием БПЛА

Без использования БПЛА

Экономия времени

Значительно экономит время за счет автоматизации оборудования

Высокие затраты времени при диагностике

Уменьшение задействованного труда

Подразумевает работу одного-двух операторов

Командная работа

Отсутствие риска

Риск отсутствует / Минимальный

Риск высокий

Конкретный структурированный вывод полученной информации

Вывод общего банка данных на одном экране с закреплением в памяти устройства

Хаотичность данных

Простота использования/работы

Простота использования БПЛА за счет отсутствия нескольких единиц тех. устройств

Отсутствует

Экономическая составляющая

Экономия средств присутствует и заключается в:
а) сокращении командной работы;
б) экономии времени обслуживания;
в) отсутствии дополнительного оборудования

Затраты при вышеперечисленных факторах

 

Получаемая на устройство информация может иметь разработанную нами форму, простота и удобство которой позволит сократить поток данных и структурировать их, пример выходной формы приведен в табл. 2. При выводе информации к фото обнаруженного дефекта будет присваиваться порядковый номер диагностируемого участка на пролете, фотография:

а) будет архивирована в общий банк базы данных прибора для просмотра;

б) может иметь шифр-ссылку, при нажатии на которую будет отрываться заснятый дефект.

 

Таблица 2. Пример выходной формы о обнаруженных дефектах ИССО

Фото конкретного
дефекта фокусировки

Номер пролета

Название дефекта

Уровень поражения участка

Общая оценка состояния пролета

Дата диагностики

*

Пролет № 1

Коррозия

Минимальный

Средний

03.04.2023 12:00

 

Вывод. Использование данных летательных аппаратов уже возможно, актуально и постепенно набирает популярность, что подтверждает перспективу данного направления:

–вызывает актуальность последующего исследования;

–имеет дальнейшее развитие в направлении с использованием беспилотных летательных аппаратов в строительстве;

–расширяет доступность работы [3].

Также применение беспилотных летательных аппаратов повышает общую эффективность работы:

–сокращает трудозатраты на исследование конструкций;

–упрощает исследование в труднодоступных местах конструкций;

–минимизирует влияния человеческого фактора;

–ликвидирует травматизм при исследовании искусственных сооружений.

Беспилотное летательное средство как средство усовершенствования технического оборудования для осмотра и диагностики мостовых сооружений сократит множество затрат и рисков, присутствующих в рабочем процессе. При его использовании увеличится точность осмотра конструкции, которая занимает большую часть времени в период общей диагностики.

×

About the authors

Самарский государственный университет путей сообщения

Author for correspondence.
Email: akifevaek@mail.ru

студентка 3 курса кафедры «Железнодорожный путь и строительство»

Russian Federation, Самара

Самарский государственный университет путей сообщения

Email: a.nechushkin@samgups.ru

аспирант 2 курса кафедры «Железнодорожный путь и строительство»

Russian Federation, Самара

Самарский государственный университет путей сообщения

Email: atapin@samgups.ru

научный руководитель, кандидат технических наук, доцент кафедры «Железнодорожный путь и строительство»

Russian Federation, Самара

References

  1. Боярко А.О., Опацких А.Н. Анализ дефектов мостов // Транспорт: наука, образование, производство. 2022. Т. 1. С. 311–314.
  2. EDN: ZBDTYB
  3. Иванов Г.П., Садретдинов М.А. Дефекты железобетонных стоек арочных мостов с ездой поверху из монолитного железобетона, способы их ремонта и усиления // Техника и технология транспорта. 2019. № 11. С. 47.
  4. Покулаев К.Н., Искендеров С.Э., Щербаков А.Г., Овчинников И.Г. Анализ причин появления дефектов в опорных частях железнодорожного моста в процессе его обследования // Интернет-журнал «Науковедение». 2013. № 3. С. 175. EDN: QZYADL

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Акифьева Е.С., Нечушкин А.С., Атапин В.В.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.