杭州地铁:低空智慧赋能地铁保护安全管理
一、总体介绍
随着杭州地铁线网的形成,保护区安全管理形势严峻,一是地铁保护区地铁沿线经过河湖铁路、公园村庄等多种复杂环境,进入保护区内的施工活动类型繁多,杭州地铁已发生多起保护区内违规钻孔、勘探作业,严重威胁地铁运营安全;二是部分线路由于偏离市区,间距过长,安装摄像头不方便,成本大,经济效益低。因此有必要建立一个智能化的地铁保护巡查系统,实时全面地掌握地铁保护区的安全状态,提高地铁保护的管理效率,为地铁运营安全保驾护航。
本项目通过无人机及无人机飞行管理平台系统在飞行规划、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:通过结合杭州地铁地保系统对钻机、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,提升地铁控制保护区安全管理水平,确保地铁运营安全。
二、具体做法
(一)前期积极完成属地管理手续。根据新规,前期向上海空管部门申请办理的空域手续现转由向杭州警备区办理,已向无人机涉及的8个杭州市属地派出所报备飞行航线。同时已向“民用无人驾驶航空器综合管理平台”实名登记。
(二)构建地铁保护区无人机巡检线路。无人机在杭州地铁运营线路保护区适飞区域根据安装环境和飞行线路的踏勘和评估,选择点位并建设11套无人机机场,合理规划航线,通过无人机飞行管理平台实现地铁保护区自主巡查。针对西湖区、富阳区、余杭区、临安区、萧山区等地铁保护区域,巡查里程约116km,涉及7条地铁线路,本项目共采购11套机场和无人机设备,对地铁保护区域自主巡查,每台无人机根据实际的飞行计划设置航线任务,针对11台无人机的60个任务,每个任务每天进行3次巡检,飞行高度保持在120m以内,完成一个巡查区段往返时间为25分钟-30分钟。
(三)机场选址并划分地铁巡检线路板块。机巢选址主要布置在沿线地铁车站风亭处,便于设备安装及接电和接入网络信号;同时,方便设备日常及安全防护。无人机可根据预设的任务(飞行路径、高度、时间)等全自动飞行,无需人为干预。并可实时监测当地的气象情况,适时调整任务。
地铁巡检线路总体划分为5个板块:
1.余杭区:汤家村机场、中泰机场、杭行路机场、白洋机场、绿汀路机场。
(1)汤家村机场航线:汤家村-苕溪
(2)中泰机场航线:中泰-金星、中泰-绿汀路
(3)杭行路机场航线:杭行路-逸盛路、杭行路-花园岗
(4)白洋机场航线:白洋-良渚、白洋-好运街
(5)绿汀路机场航线:绿汀路-杭师大仓前、绿汀路-龙舟北路、绿汀路-高教路
2.临安区:临农区间机场
临农区间机场航线:临农区间-八百里、临农区间-九州街
3.西湖区:美院象山机场
美院象山机场航线:美院象山-双浦、美院象山-西浦路、美院象山-中村
4.富阳区:高桥机场、虎啸杏机场、野生动物园机场
(1)高桥机场航线:高桥-桂花西路、高桥-受降
(2)虎啸杏机场航线:虎啸杏-银湖
(3)野生动物园机场航线:野生动物园-中村
5.萧山区:明星路机场
明星路机场航线:明星路-奥体中心
(四)构建无人机管理平台并接入地铁保护技防系统。无人机巡检通过飞控平台管理,通过内置安全策略,对无人机降落情况进行监控和报警,遇到特殊情况采用人工处置方式保证100%精准降落可靠性。目前飞控平台已接入运营公司地铁保护综合智能管理平台,完成私有化部署,可通过智能管理平台查看无人机设备信息和飞行状态、调取影音图像文件等,实时查看无人机实时作业视频。
三、取得成效
目前11个站点机场总飞行里程已达到了213314(公里)、总飞行时长达到5948(小时)、总飞行次数25448次,自动识别报警2900次。在管理过程中已针对无人机失控、坠落、伤人等场景制定应急预案,可快速联动地铁公司、无人机设备厂家、保险公司,对事件跟踪处理。截至目前,未发生无人机失控、坠落、伤人事件。
无人机巡检技术的引入,不仅提高了地铁保护区巡查的效率和质量,还大大降低了人力成本和安全风险。通过无人机的定期飞行,我们能够及时发现并处理潜在的安全隐患,确保地铁运营的连续性和乘客的安全。此外,无人机巡检还为地铁运营提供了大量宝贵的数据,这些数据经过分析后,可以用于地铁设施的维护和规划,为未来的地铁发展提供科学依据。