“你看,系统正在自动识别。”近日,贵州交通职业大学水运与航空学院副院长彭爱泉指着屏幕上不断跳动的画面向记者讲解,只见一张刚拍摄的桥梁支座图像上,裂缝、锈蚀、螺栓松动……任何细微变化都会被红框实时标注出来。
这套24小时不间断运行的智能系统,是彭爱泉团队研发的第三代智能巡检机器人,此刻它正在为世界第一高桥花江峡谷大桥担任“全天候医生”。
贵州有3万多座桥,藏在崇山峻岭间,号称“世界桥梁博物馆”。桥高、跨度大、结构复杂,传统人工巡检面临很大挑战:峡谷风大雾大,桥检车成本高昂且存在盲区,一些关键部位难以触及。桥梁的日常养护与安全监测,成为困扰行业多年的技术难题。
“我们团队的目标,就是将实验室的科研成果转化为实际应用,为这些超级工程提供精准的‘诊断服务’。”彭爱泉表示。
但为花江峡谷大桥配备“医生”,团队遇到一个独特难题:这是一座新桥,没有任何历史病害样本可供AI训练。简言之,没有“老病历”,机器人再聪明,也不知道什么叫“生病”。
为解决这一难题,团队创新性地引入自学习算法。团队成员田嘉宇博士解释:“机器人沿预设轨道24小时不间断巡检,边缘AI算法对每一帧图像进行实时分析,并将当前图像与历史图像进行像素级对比,自动识别细微变化并预警。”
田嘉宇进一步演示了系统的全流程自动化。一旦发现异常,系统立即在养护人员手机端发出预警;同时,边缘端数据定期上传训练模型,优化后的算法自动下发更新,识别率持续提升。“整个过程无需人工干预,真正实现‘采集—传输—分析—预警’全流程自动化。时间越长,积累的数据越多,机器人就越有经验,越看越准。”田嘉宇说。
团队成员、无人机应用技术专业学生阮俊培给记者看了一组数据,这套采用三轨式高强铝合金轨道的系统,可抵御14级大风,常见病害识别准确率超过95%。与人工检测相比,巡检效率提升90%以上,成本降低超过80%。目前,该成果已获得两项国家实用新型专利和一项软件著作权。
“让每一座桥都能拥有‘智慧之眼’,形成可复制、可推广的‘中国方案’,这是我们的愿景。”彭爱泉表示,团队正致力于将花江峡谷大桥的成功经验转化为可复制的系统性解决方案,构建“轨空协同”立体巡检体系,让轨道机器人担任“专科医生”、无人机充当“巡诊护士”;推动从“单桥智能”向“区域智联”升级,将贵州的“世界级桥梁”连接成智能监测网络;探索低空经济与桥梁检测的“贵州模式”,实现“所见即所得”的智能运维。