南京交科智慧突破无人机协同巡检技术 引领基建运维智能化新范式

交科智慧城市科技（南京）有限公司近期申请的 “通过无人机协同巡检道路、桥梁、第三方施工的方法” 专利（公开号 CN 119781524 A），标志着我国基础设施运维领域迎来重大技术突破。该技术通过构建双机协同作业体系，实现了道路桥梁巡检的三维立体覆盖与动态靶向定位，较传统方法在人力成本、巡检效率和检测精度方面实现质的飞跃。

核心技术路径：

多模态数据采集：系统首先通过搭载激光雷达（LiDAR）与高光谱相机的无人机 A，对目标区域进行宏观扫描，生成厘米级精度的三维点云模型，识别道路裂缝、桥梁结构变形等宏观缺陷。随后，配备红外热成像仪与声学传感器的无人机 B，对异常区域进行精细化检测，捕捉隐蔽性病害（如桥梁内部钢筋锈蚀、道路路基空洞）。

智能协同决策：基于时空同步算法，双机实时共享位置与数据，动态调整巡检路径。例如，当无人机 A 发现桥梁墩柱表面裂缝时，无人机 B 自动切换至近距悬停模式，以 0.1mm 分辨率拍摄裂缝扩展细节，并通过边缘计算模块实时分析裂缝宽度、深度及发展趋势。

全流程数字化闭环：采集的多源数据通过5G 专网实时回传至地面控制中心，结合BIM 模型与历史数据进行融合分析，生成包含 12 类道路病害、8 类桥梁结构损伤的智能巡检报告。系统支持AI 自动派单功能，将问题工单直接推送至养护单位，实现 “巡查 - 发现 - 处置 - 归档” 全流程数字化管理。

二、行业痛点：传统巡检模式的四大桎梏

当前道路桥梁巡检主要依赖人工或单一无人机，存在以下突出问题：

人力成本高企：人工巡检需配备 6-8 人团队，单日巡检里程不足 10 公里，年运维成本超 200 万元。某高速公路项目数据显示，人工巡检漏检率高达 15%，且存在高空作业安全风险。

检测精度不足：传统无人机仅能识别表观病害，对桥梁支座脱空、道路路基沉降等隐蔽问题束手无策。某桥梁检测案例中，人工抽检发现的隐蔽病害数量是无人机单次巡检的 3 倍。

应急响应滞后：第三方施工违规开挖等突发情况，需人工现场核实，平均处置时间超过 4 小时。2024 年某城市道路塌陷事故中，因未能及时发现违规施工，导致交通中断 12 小时。

数据孤岛严重：巡检数据分散存储于各部门，缺乏统一分析平台。某省级交通部门调研显示，仅 30% 的巡检数据得到有效利用，难以支撑科学决策。

三、技术优势：双机协同的五大突破

效率提升 80%：双机协同可在 2 小时内完成 50 公里道路或 10 座桥梁的精细化巡检，效率较人工提升 8 倍，较传统无人机提升 3 倍。在江苏某高速公路试点中，系统日均处理工单量从 80 条增至 640 条。

精度突破亚毫米级：激光雷达与高光谱相机的组合应用，使道路裂缝识别精度达到 0.1mm，桥梁结构变形监测精度达 0.5mm，较传统方法提升一个数量级。某跨江大桥监测项目中，系统成功预警桥墩位移异常，避免了潜在垮塌风险。

成本降低 70%：单套系统年运维成本约 60 万元，较人工巡检节约 140 万元。某地级市道路管养项目采用该技术后，年度养护成本下降 35%，应急处置费用减少 50%。

全场景覆盖：系统支持复杂环境适应性，在暴雨、雾霾等恶劣天气下，仍可通过红外热成像与声学传感器完成巡检。在浙江某山区公路试点中，系统成功识别因山体滑坡导致的路基塌陷隐患。

智能决策支持：基于数字孪生技术，系统可模拟道路桥梁在不同荷载、气候条件下的性能演变，为养护策略制定提供科学依据。某省级交通部门应用后，养护计划准确率从 65% 提升至 92%。

四、应用场景：从日常巡检到应急处置的全域覆盖

该技术已在多个领域展现出广阔应用前景：

道路全寿命周期管理：在南京江北新区，系统通过持续监测道路沉降数据，提前 3 个月预警路面塌陷风险，避免了 2000 万元的经济损失。

桥梁结构健康监测：在武汉杨泗港长江大桥，系统实时追踪钢箱梁焊缝开裂情况，为预防性养护提供数据支撑，桥梁维护周期从 2 年延长至 5 年。

第三方施工监管：在深圳前海自贸区，系统通过 AI 识别违规开挖行为，平均响应时间缩短至 15 分钟，施工违规率下降 70%。

应急抢险救灾：在甘肃积石山地震救援中，系统 2 小时内完成灾区 50 平方公里道路桥梁的损伤评估，为救援路线规划提供关键依据。

五、行业影响：推动基建运维智能化升级

该技术的突破对交通行业和智慧城市建设具有深远意义：

重构行业标准：交科智慧主导制定的《无人机协同巡检道路桥梁技术规范》已纳入交通运输部 2025 年行业标准计划，推动建立全国统一的无人机巡检技术体系。

加速产业转型：据赛迪顾问预测，2025 年全球基础设施巡检市场规模将突破 2000 亿美元，无人机协同技术的应用将使行业效率提升 40% 以上。

结语：交科智慧城市科技的无人机协同巡检技术，不仅是基建运维的一次技术革命，更是我国交通强国建设的重要标志。随着该技术的产业化推广，我国道路桥梁安全水平将迈入全球领先行列，为智慧城市和 “一带一路” 基础设施建设提供强有力的科技支撑。