地铁维安，无人机精准巡查护通途

　　1、案例背景

　　(1)地表被破坏、地面被击穿风险。鉴于近年来不时出现的轨道交通线路上方地面被击穿造成的地铁停运及其他安全事故，为了防止轨道交通沿线施工项目中的不规范操作以及私人违法作业对轨道交通沿线地表的破坏，保障轨道交通线路正常稳定运行，仅靠原有人工手段巡查已经不能满足要求，需要使用科技手段防护。

　　(2)城市轨道交通巡查风险。随着城市轨道交通线路的快速扩展，安全运行和维护工作日益复杂。传统的人工巡检方式不仅效率低，且难以确保全面覆盖，尤其在高架段、隧道、夜间等特定环境下，存在较大局限性和风险性。

　　(3)痛点应对对策。通过无人机及飞控平台在飞行规划、界线识别和坐标提取等方面的功能，实现地铁控制保护区自主巡查;结合对钻机、挖掘机等施工机械的识别算法，提前预警地铁控制保护区违规施工行为和安全隐患，提升地铁控制保护区安全管理水平，确保地铁运营安全。解决人工巡查成本高、巡查效率低、视角限制巡查盲区问题。

　　2、案例内容

　　该案例杭州地铁保护无人机智慧巡查系统是全国首例无人机地铁巡查创新应用，系统成熟可靠，截止目前已稳定运行一年多，实现全自动、智能化、常态化运行。目前，领飞科技在杭州共布设11个地铁保护无人机机场，覆盖西湖区、富阳区、余杭区、临安区、萧山区5个区域，12条地铁线路。

　　无人机地铁保护巡查系统包括远程飞控、实时监控、归档回放和设备管理等功能。飞行姿态、航线、高度、速度、悬停等动作控制;飞行信号强度、风速、经纬度等飞行环境感知;高空抛投、远程喊话等载荷控制。指挥中心配置领飞无人机指挥控制台和操纵杆，超视距、超远程控制无人机爬升、下降、向前、向后、向左、向右、 悬停、拍照、云台控制、焦距调整、中止任务、返航等众多操作，实现精准的远程飞行控制。在平台可对应用机场进行管理，可对机场进行启用、禁用，查看机场的类型、位置、状态、厂商相关信息。通过远程控制可对机场进行远程操作。

　　运用机场+无人机设备实现无人值守自动化巡检，通过平台的航线规划和任务配置，实现无人机在指定时间按既定路线进行地铁上方巡查。运用AI识别自动识别地铁上方的挖掘机械设备，如挖掘机、钻机、打桩机，通过电子围栏实现指定区域的智能报警。同时平台还提供设备管理、检修运维、分布、飞行轨迹、视频回放、飞行数据统计分析等功能。无人机做为空中视角数据采集终端，飞行视频和图像数据推送至业务平台实现业务闭环。

　　该项目是全国首例采用无人机进行地铁上盖巡查案例，并取得客户的一致好评。公司鼓励积极创新并落地推广，目前该应用正逐步在其他地市推广，业务扩展到高架、隧道、夜巡，实现全时段多地形自动巡查智能报警。

　　3、实施过程

　　地铁保护区巡检区域较分散，根据无人机单次建议最大作业时间30分钟，充电时间25分钟，每天巡检3次的频率计算，每架无人机设定两条航线为最佳，最多不超过三条7KM距离的航线的安排，将地铁线路较为集中的区域分配两套机巢参与巡检。机巢安装点位的选择综合考虑了无人机覆盖半径，站点间距，地铁线路周围禁飞区等因素，尽量将机巢位置布置在一段线路的中间位置。实施过程步骤如下：

　　1、飞行路径踏勘2、飞行环境踏勘3、机场部署点位踏勘4、机场基建规划5、机巢混凝土地基浇筑，6、机巢混凝土地基养护7、机巢和防水配电箱固定8、电源线、通信线缆穿管铺设9、电源取电和通信接口实施10、防护围栏搭建11、机巢上架安装12、机巢设备部署13、机巢无人机试运行14、机巢无人机投入项目试运行15、机巢无人机投入项目正式运行16、机巢无人机维保。

　　4、关键技术

　　(1)界限识别与坐标提取。界线识别，在地图上画出地铁保护区的范围，无人机航线走向根据地铁保护区来设置;坐标提取，根据照片所在的经纬度，可以计算照片映射到地面的四点经纬度;问题区域位置提取，根据AI识别问题区域在照片中的坐标，可以计算出异常区域的GPS坐标并进行报警。

　　(2)AI识别。施工机械安全隐患识别,系统利用算法对规定区域进行施工机械、安全隐患等进行识别。挖掘机械设备识别准确率在90%以上。

　　5、应用成效

　　(1)地铁全地形全时段巡查。选用不同的无人机设备进行地铁、高架、隧道的安全隐患巡查，搭配全彩夜视镜头或红外感知设备实现白天、夜间的全时段巡查。

　　(2)提升低空安全保障能力。领飞科技研发的地铁保护无人机智慧巡查系统，在全国范围建立了地铁保护无人机巡查的示范效应，其系统建设、技术保障、日常运行和安全策略等方面的经验，可为其他城市发展低空经济用于地铁安全管理等类似应用场景提供借鉴，提供无人机低空飞行安全保障。

　　(3)经济效益与市场前景。

　　经济效益。杭州地铁安全隐患巡查覆盖11个点位，20条航线，每条航线日巡查3次，每天共计60航次，日飞行里程数约600公里，每年巡查共计约20万公里。大幅减少地铁保护日常巡查人力，降低巡查成本70%以上，巡查效率提升8倍以上。

　　地铁保护区全域巡查。无人机对地铁沿线保护区进行日常空中巡逻，快速覆盖大面积区域，检查是否存在违规施工、挖掘、搭建等影响地铁安全的行为。相比传统的人工巡查方式，无人机巡查效率更高，能够在短时间内完成对较大范围的巡查，并且可以到达一些人工难以到达的角落和区域，如地铁沿线的狭窄通道、桥梁底部等。通过搭载高清摄像头和图像识别技术，无人机实时传输巡查画面，及时发现安全隐患告警并提示工作人员进行处理。

　　潜在安全隐患排查。对于地铁保护区周边的地质情况、建筑物沉降等潜在安全隐患，无人机进行定期的监测和排查。利用无人机搭载的专业检测设备，如激光雷达、倾斜摄影设备等，获取高精度的地形数据和建筑物信息，通过对数据的分析对比，及时发现地质变化和建筑物异常情况，为地铁的安全运营提供告警信息。

　　无人机地铁沿线安全隐患排查

　　地铁隧道巡查。运用无人机在隧道有限空间内的自主飞行和感知能力，巡查隧道内侧墙裂缝漏水、隧道积水、隧道异物等。特种无人机挂载激光雷达设备采集隧道内点云数据，通过软件平台自动生成3D模型和虚拟仿真模型，进行无人机仿真模拟飞行。球形无人机自动航线飞行能力，飞手一键启动，无人机从停机坪起飞自动进行隧道巡检，按照既定航线完成数据收集等任务，自动返回停机坪降落。无人机搭载机载算力，应用即时定位与地图构建技术，结合深度学习导航飞控算法，搭建GPS拒止环境中自主飞行的防撞防冲击无人飞行器系统，进行环境感知与建图技术，实现自主感知定位功能、自主路径规划与导航功能、鲁棒自适应控制功能等，在复杂三维环境中构建高精度地图，确保路径规划的准确性和安全性。

　　(4)社会效益。项目推向市场后引起较好的市场反响，成为标杆应用，省内外各地纷纷借鉴该模式;系统建设、技术保障、日常运行和安全策略等方面的经验，可为其他城市发展低空经济用于地铁安全管理等类似应用场景提供借鉴，提供无人机低空飞行安全保障。年均发现违规行为、安全隐患3000多起，有力保障了杭州市地铁运行安全，大大减少了地铁停运的发生通过无人机地铁保护场景创新应用，促进低空经济发展;提升城市科技感和智能化水平;无人机+AI结合，提高城市治理的技术手段。