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物联网&智慧城市创新实践|路面及桥隧无人机巡检系统

发布时间:2025-9-3 8:44:31   
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「为深化智慧城市建设,推广城市数字化转型先进经验,推动物联网技术与城市发展深度融合,赋能北京城市高质量发展、高效能治理与高品质生活,北京物联网智能技术应用协会、中关村智慧城市产业技术创新战略联盟、北京测绘学会在2025年全球数字经济大会物联网与智慧城市论坛期间,联合开展2025物联网与智慧城市优秀案例征集评选活动。本次活动共征集200余个案例/成果,经评审筛选,最终发布60个优秀案例/成果,并将通过多渠道进行系列展示。诚邀各界开展合作交流,详情可咨询北物联李老师(联系电话:13521200337)。」

申报单位:北京传火者人工智能科技有限公司

所属领域:其他民生服务领域  
一、案例概述

 CASE OVERVIEW

  北京传火者人工智能科技有限公司是北京科技大学重点支持的“产--"转化特色企业,依托北科大智能装备计算中心校企联合实验室,中国钢研全国重点实验室等科研平台,充分发挥资源、技术、运营等方面的优势,快速切入低空运营服务市场,积极参与城市和各行业低空场景开发培育和商业化应用,布局低空经济发展新赛道。传火者科技推出的《无人机飞控系统及整机解决方案》,提出运用“低空经济+”社会服务新手段,加快部署无人机隧道巡检、地理测绘、光影秀等应用场景,开展无人机环境与气象监测、设施巡查、大型活动安保和公共卫生事件响应等业务,为需求方提供无人机整机产品与管理服务。

  公司针对道路病害隐蔽性强、传统检测效率低等痛点,构建“探地雷达+3D激光+工业视觉”多源传感检测网络,实现地上表观裂缝、地下3米结构脱空的毫米级全域感知。在贵州毕节国道预防性养护项目中,系统对16公里重点路段进行双病害层扫描,AI模型精准识别6.5公里路基松散区,养护总成本降低28%。现已形成10项表观病害AI算法及地下病灶三维重构专利集群,检测效率较人工提升5倍。
二、行业挑战

 INDUSTRY CHALLENGES

  随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益突出,对路面和隧道等交通设施的需求愈发迫切。截至2022年底,中国隧道总里程达48762公里,全国59个城市开通城市轨道交通运营线路,总运营里程11224.54公里,且规模仍在持续扩张。预计到2030年,中国内地轨道交通运营里程将突破20000公里,行业发展前景广阔。

  然而,该行业也面临诸多挑战。复杂的地质条件增加了施工难度和风险,如在建设中可能遭遇断层、溶洞、涌水等状况,对施工技术和安全保障提出了极高要求。此外,运营管理也存在难题,如何高效协调设备运行、保障人民安全、提升服务质量,以及实现智能化运维,都是亟待解决的问题。
三、解决方案与场景

 SOLUTIONS AND SCENARIOS

  北京传火者人工智能科技有限公司提出“无人机+AI与多源感知技术的道路及桥隧病害与地质灾害一体化解决方案。通过三维探地雷达、高清工业相机与3D激光设备协同,搭载无人机等实现全覆盖扫描,结合20+表观病害与10+结构病害数据库,由AI大模型完成病害智能识别与三维重建,动态生成数字孪生体并推荐注浆、换板等治理方案,已在广西高速40公里检测项目中降低工程费用2000万元,并在贵州国道预防性养护中延长道路寿命、减少大修成本。

  灾害防控采用“筛查-核验-响应”三步策略:首先通过卫星InSAR技术广域筛查地表形变,提前半年预警茂县滑坡22.7cm位移风险;其次以“天空地”立体核验——卫星遥感锁定隐患区、无人机LiDAR厘米级建模、物联网传感器实时跟踪;最终依托风险管理平台统筹应急响应,2020年雅西高速塌方事件中,PS-InSAR技术发现坡底年均沉降22.3mm结合强降雨分析,精准预判滑坡风险。该方案推动交通基础设施从“事后维修”转向“全生命周期预防性养护”,降低30%养护成本,挖掘千亿级检测市场潜力,以智能化、精准化手段保障道路安全,支撑交通强国与数字中国战略落地。


四、成效及价值总结

 SUMMARY OF EFFECTIVENESS  AND VALUE

  无人机交通巡检平台通过融合智能装备与信息系统,显著提升了交通基础设施管护效能,创造多维价值:该技术以AI模型解析高清影像,实现裂缝、车辙等表观病害毫米级识别,效率较人工提升5倍;同时结合三维探地雷达与无人机LiDAR,精准定位地下3米脱空、沉降等隐患,漏检率下降70%。这不仅破解了传统养护盲目投入痛点,激活千亿级检测市场,更推动行业从"被动维修""AI+预防性养护"转型,以国产TS-InSAR软件超国际标准的精度突破,筑牢交通强国安全基石,实现安全提升与降本增效的双重突破。


  技术优势:一是环境自适应异构传感架构通过红外、激光雷达与视觉数据的跨模态融合,显著缓解暗光下感知退化;二是“感知-决策-控制”全链路优化模型,借助优化卡尔曼滤波实现算法复杂度与定位精度的帕累托最优;三是级联PID结合动态滑模控制的抗干扰系统,大幅提升低光照下姿态稳定性。

  社会价值:无人机交通巡检技术显著提升公共安全:精准预警滑坡等灾害,守护公众生命财产安全;通过预防性养护减少60%封路维修,缓解交通拥堵;降低30%养护成本释放财政压力,助力交通发展提质;国产技术突破支撑国家应急体系,推动"事后抢险"转向"事前防控",以科技红利筑牢民生安全网。

  

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