数字赋能激发项目建设澎湃动能
——记江西交投咨询集团天驰公司研发高墩机器人并在项目建设中全面推广使用
高墩机器人的遂大之光
数字赋能,构建智能智造业态场景……这一系列动作正在天驰公司项目建设检测中激发澎湃动力,全面拉开了项目建设的提质增效步伐。
5月9日,在江西省重点建设工程遂大项目梧桐1号大桥处,一个智慧检测“黑科技”——机器人如同蜘蛛爬坡一般,轻巧地爬上了桥梁十余米高的桥墩,从上到下对桥梁墩柱进行“把脉”检测。
该“黑科技”以“机器人+高位检测+人工智能+大数据”技术为支撑,病害定位精度可达毫米级。它主要由模块化爬升主机、环绕载车、环形轨道、钢筋扫描仪、环形相机矩阵和可视化控制系统组成。检测时,地面检测人员通过无线遥控控制台控制机器人爬升上行,到达预定高度后停机驻留,开启钢筋扫描仪环形扫描模式对墩柱钢筋保护层厚度进行检测,此外在机器人爬升过程中,8个高清摄像头对墩柱外观进行全高范围内影像捕捉,经过数据分析后来判断桥墩安全状态。该机器人具有病害精准识别、全天候智能记录等功能,突破传统桥梁检测“盲区”,能够全覆盖、无死角的对桥梁墩柱进行检测。
高墩机器人的由来
时间追溯到2021年年初,在一次生产调度会上,萍莲项目办主任随口发出了一句感慨,“高速桥梁高墩这么多,你们如果搞一个蜘蛛人能够上下自动攀爬检测,就可以帮我们的大忙!”
说者无心,听者有意。时任萍莲第三方检测项目天驰公司负责人的周杨把这句话记在心里,回到公司,他就跟公司负责科技创新的领导王斯倩汇报,并对接桥隧检测一部汪忠新、叶武元、谭华等人,把项目办的需求当成公司发展的一件大事来抓。
一场创新创业的研发行动开始了。他们详细了解江西市场需求和高墩机器人发展前景,同时,还在全国市场进行了前期的摸排调研,发现市面上类似的检测设备都存在这样那样的问题,没有办法真正的解决高墩检测的痛点,天驰的研发思路和想法大有可为。
说干就干,天驰团队根据实际检测需要,汇聚大家的想法和思路,并形成创新研发的文字,再将想法与厂家对接。在询问对比了大量厂家之后,天驰团队寻找到了在爬索机器人技术方面有多年技术积累的厂家,并将思路想法与厂家进行了碰撞,在确定了可行性后即签订了研发合作协议。
“以往检查高墩的外观和钢筋保护层厚度,需要搭设检测平台或者人工佩戴吊装设备进行高空作业,风险很大”。汪忠新介绍说,长期以来,高墩柱桥梁的检测经常采用人工控制无人机观测、远距离光学望远镜观测、近距离人工吊装观测等方式,上述方法检测效率和检测精度不高,安全风险大,且受环境影响大,仅能在晴好天气、通视等光线较好的环境下进行,尤其是对几十甚至上百米高的桥梁墩柱,还存在一些“检测盲区”。
团队成员一边反复讨论,一边试验验证,继而重新开始完善、返厂升级,就是这样反复地酝酿、沟通、尝试、思维碰撞,一步一步,高墩机器人慢慢地变得越来越具体,功能越来越强大。当然,困难也随之而来。周杨表示,困难体现在:一是要解决稳定爬升的难题,二是要解决搭配摄像头等不同的采集器和检测设备的问题,三是要能够匹配不同类型、不同尺寸墩柱的问题,四是要能够实现检测设备组装方便且轻量化的问题。
经过长达半年的技术攻关,反复论证,当年6月,一款高墩机器人雏形正式面市,承载着期待和希望,周杨将这款高墩机器人带到萍莲项目A1标段进行了试用。
高墩机器人的完善历程
2021年7月21日,中国公路学会组织了2021年度第二届全国公路“微创新”大赛评选。天驰公司作为主要完成单位参赛的创新性产品“桥梁圆形墩柱外观及钢筋保护层自动检测机器人”,荣获第二届全国公路“微创新”大赛铜奖。
获奖之后,研发团队成员心里底气更足了。一系列的升级和完善举措在高墩机器人身上取得长足进展。经过改进的高墩机器人,又接连在南昌市西二环绕城高速公路、武吉高速潭山特大桥、杭瑞高速瀛川特大桥等项目进行了成功试用。检测人员表示,现在对桥梁高墩检测,只需要操作人员在地面上操作,高墩机器人就能全部搞定,非常方便。
今年4月27日,在第六届数字中国建设峰会上,高墩机器人还精彩亮相并获得与会专家的一致好评。
5月9日,高墩机器人又在江西省重点建设工程遂大项目梧桐1号大桥应用,标志着高墩机器人在遂大项目高墩桥梁全面推广使用。
高墩机器人的未来
据悉,“高墩机器人”是江西交投咨询集团天驰公司自主研发的桥梁检测创新应用新成果,为省内首创。天驰公司根据实际检测需要,结合数字化、智能化理念,创新打造智慧检测系统和设备。“高墩机器人”是经过接近2年的认真研究调试,反复打磨,创新创造的成果。
目前,高墩机器人自动化程度高,采用的是1080P@60高清环形矩阵相机,爬墩速度可达每分钟10米,单次爬升高度可以到170米左右。单组电池工作时长可以连续使用约4-5小时,在更换电池的情况下,多一组电池就工作时间就翻倍,而且如果使用发电机的话,则一直可以使用。
它的未来,将不受天气及地理条件的影响,设备轻巧、组装方便,极大提高了高墩外观病害识别精度及检测工作效率,彻底解决了高墩近距离观测墩柱混凝土病害及任一高度钢筋保护层厚度检测两大技术难题。
目前,天驰公司基于该款机器人的研发,已累计申请发明专利3项,已获外观专利授权1项,申请交通运输厅科技项目1项,通过江西省地方标准立项1项,此外该款机器人还获得江西省交通运输厅首届全省高速公路及大型水运工程“品质杯”竞赛银奖、江西省交通投资集团2022年度“微创新”成果评选二等奖,入选了江西省交通建设工程质量监督管理局平安百年品质工程成果展。研发团队同时表示,将对高墩机器人进行进一步的迭代升级,提高它的环境适应性并实现设备整体的轻量化。
据悉,天驰公司全面落实省委省政府“一号工程”,利用人工智能、5G通信、大数据,工业互联网,区块链等新兴技术推出的高墩机器人,充分发挥大联接、大数据、大应用、大安全的特长,发挥数字技术对经济发展的放大、叠加、倍增作用,实现了桥梁检测整体性变革。
下一步,天驰公司将持续迈出信息化、智能化、数字化的步伐,继续做好爬墩机器人系列产品的研发升级、推广及成果转化工作,加快推进江西高速公路检测数字化建设,使之成为天驰发展追赶跨越的“新引擎”,助推江西高速高质量发展。