前言：在现代交通基础设施中，桥梁是重要的构筑物，其安全性和耐久性直接关系到交通的畅通和人们的生命财产安全^[1]。随着交通量的不断增加，桥梁的使用性能和寿命也面临着严峻的考验，因此做好定期巡检工作至关重要。随着现代科学技术不断发展，越来越多的先进技术在道路桥梁检测中得到运用，其中引入无人机技术可以有效提升检测质量与效率，还能够降低传统实地检测风险，这也为道路桥梁巡检工作的开展提供了一种高效、经济、安全的新方案^[2]。

1无人机检测系统

无人机检测系统实现了无人机平台、传感器、数据传输与处理、地面控制等技术的集成，借助无人机搭载专用的检测设备，使用惯性导航系统定位，对特定目标和区域进行数据采集、分析和识别，最终实现高效、精准监测^[3]。

基于数据感知和采集、数据处理和地面控制等功能需求，无人机检测系统主要由无人机平台、传感器模块、数据传输与处理系统、地面控制系统等部分构成。其中，无人机平台结合检测的需求可以分作多旋翼、固定翼、垂直起降固定翼等类型，其具有稳定持续飞行、精准悬停和长续航等特点，能够适配高空条件、复杂地形等不同的作业环境；传感器模块是系统的核心检测组件，有高清摄像头、红外热像仪、激光雷达、气体传感器、超声波探测器等部件，能够借助视觉成像、温度检测、距离测量、气体浓度监测等实现多元检测；数据传输与处理系统主要借助4G/5G、卫星通信等技术对数据进行实时传输，并搭配AI算法实施数据降噪、特征提取、异常分析等，最终输出可视化的检测报告；地面控制系统由遥控器、操作台、专用软件等构成，主要实现飞行路径的规划、无人机飞行状态的实时监控、检测指令的下达等。

2市政道路桥梁检测中无人机检测系统的优势

传统的桥梁检查方式多依赖人工，存在着效率低、安全隐患及数据不准确等问题。而通过无人机进行桥梁巡检，可以显著提高巡检的效率与安全性，减少人工成本，并且提供更为精准和及时的检修数据。具体而言，市政道路桥梁检测中无人机检测系统的优势主要体现在以下几个方面。

第一，能够提升桥梁巡检的效率，缩短检查周期^[4]。无人机具备快速飞行和灵活机动的特点，通过无人机的空中视角，可以在短时间内获取大量的高清图像和数据，这些数据不仅包括桥梁表面的状况，还可以通过红外、激光等传感器探测到桥梁内部隐藏的问题，例如锈蚀、裂缝和其他结构缺陷。尤其适合对地形复杂或危险区域的桥梁进行检查，极大缩短了巡检时间。

第二，可以增强巡检的安全性。在一些高风险的环境中，比如高架桥、隧道或地震灾区，人工巡检往往面临较大的安全隐患。而无人机的飞行可以避免检修人员接触危险区域，降低了人员伤亡的风险，确保他们的安全。同时，无人机的灵活性使其能够轻松访问难以到达的地方，消除了传统方法中需要搭设脚手架或使用吊篮等设备所带来的复杂性和风险。

第三，可以有效降低成本。相较于传统的人工检查方式，使用无人机巡检能够减少人力的投入和作业时间的缩短，从而降低了人力成本与作业成本。同时，利用无人机进行常规和定期的桥梁检测，可以在问题还未显现出明显危害之前进行早期干预，有效减少了由于桥梁损坏而带来的重大修复成本和事故损失。

第四，便于数据处理和管理。无人机搭载高清摄像头和多种传感器，可以实时采集桥梁的视觉和结构数据，生成三维模型，便于后期的数据分析和决策；无人机的图像和数据可以实时传输到处理中心，利用大数据和人工智能技术进行分析，及时反馈桥梁的健康状态，有助于对桥梁的使用状况进行动态管理；通过定期的无人机检查，可以建立桥梁的健康监测数据库，对桥梁的变化趋势进行跟踪评估，及时发现潜在问题，减少事故风险。

3市政道路桥梁检测中的无人机检测系统应用

3.1应用方案

市政道路桥梁检测中，无人机检测系统的应用方案需要结合市政道路桥梁的特点，根据规划、配置、采集、分析、维护的流程，包括前期规划、设备选择和调试、现场检测实施、数据处理与报告、后续维护和跟踪五个阶段，保证方案的有效性。

在前期规划阶段，主要结合道路桥梁的具体情况，制定详细的巡检计划，包括飞行路线、高度、速度等参数设置^[5]。此阶段，单位要先开展现场的调研工作，明确道路和桥梁的检测范围与指标，并根据桥梁类型和道路工况制定详细的巡检计划，包括飞行参数、航线模式和检测时序等^[6]。其中，飞行参数为道路飞行高度50-80m、速度8-12m/s，桥梁飞行高度30-50m、速度5-8m/s；航线模式为道路“平行航线+交叉加密”，桥梁“环绕+俯拍+仰拍”；检测时序选择非交通高峰时段。

在设备选择和调试阶段，无人机的类型有很多，且具有不同的应用特点与场景，具体如下表所示。这些不同类型的无人机在设计上各有所长，适合在不同巡检场景中应用，在实际的巡检工作中，结合桥梁的具体结构特征和巡检任务的需求，合理配置无人机类型。固定翼无人机是一种具有固定机翼设计的无人航空器，和旋翼无人机相比，其在巡检和监测等任务中具有显著的优势，尤其是在长航程和高效率方面。固定翼无人机能够在较长的时间内覆盖较大的区域，因此非常适合桥梁和其他基础设施的巡检任务。此处，选择固定翼无人机，并结合具体任务搭载高清相机、红外热像仪和激光雷达等多种传感器；后对传感器校准和系统联调，保证数据采集精度。

不同类型无人机应用特点与场景

在现场检测实施阶段，要关注数据精准采集，做好现场执行，保证数据的完整性和安全性。在道路检测数据采集中，尽量选择在凌晨的非高峰时段作业，地面设置警示标识和隔离带，无人机按预设航线飞行，同步采集高清表观图像、激光雷达高程数据、GPS定位数据，实现对裂缝和坑槽的识别、平整度和沉降的计算、缺陷位置的标记，对道路交叉口等易损区域采取手动方式进行补拍。在桥梁检测数据采集中，以先整体、后局部的方式开展，无人机先环绕桥梁获取整体的结构图像信息，后对梁体的底部和墩柱的根部等隐蔽部位进行悬停仰拍；以红外热像仪对梁体和支座扫描，捕捉存在的温度异常情况，对内部空洞等隐性缺陷有效识别；对伸缩缝、排水孔等功能部位采取近距离俯拍。在对采集的数据实时传输到云端内进行存储。

在数据处理与报告生成阶段，对所采集的数据使用专业软件进行图像拼接、畸变校正等处理，后生成正射影像图和全景图，再对激光雷达点云去噪、坐标校准处理，并建立三维模型^[7]。同时，采用CNN卷积神经网络AI模型，自动标注道路裂缝、桥梁露筋等缺陷，提供位置和尺寸等数据；根据三维模型和设计图纸，对平整度和沉降等指标偏差进行计算，对疑似缺陷的情况采取无人机二次拍摄和人工复核的方式进行验证。完成数据处理后，生成标准化检测报告，包含缺陷清单、实景照片、三维模型及健康评估结果；明确潜在风险点和针对性维修建议。

在后续维护和跟踪阶段，先制定维护计划，结合检测报告和缺陷等级等精准制定维护方案，如一级缺陷72小时内启动应急维修，二至四级缺陷纳入季度养护计划；明确维护责任主体、工期及验收标准。后做好缺陷的跟踪监测，把将检测数据录入到道路桥梁健康档案中，对重点缺陷设置监测周期，通过无人机复飞采集数据，对比分析缺陷变化趋势。另外，结合维护效果和缺陷跟踪的数据，对后续的巡检参数和计划动态调整。

3.2应用要点

在市政道路桥梁检测中，涉及公共交通、空域安全、工程标准等诸多要求，在无人机检测系统应用中，需要把握好环境和工况的适配、安全管控、精度保障等要点，从而确保方案的有效落地。

在环境和工况适配方面，要严格遵循无人机作业气象标准，道路检测风速≤6级、能见度≥5km，桥梁检测风速≤5级，避免高空风导致机身晃动，雨天、大雾、高温、低温天气暂停作业，防止设备故障或检测精度下降；针对复杂场景，缩小飞行航线间距，降低飞行高度，采用分段式检测和数据拼接模式，避免信号遮挡。

在安全管控方面，作业前完成空域审批，获取相关部门飞行许可；飞行前检查无人机电池电量、传感器校准状态及通信信号强度，配备备用电池与应急着陆场地；桥梁检测时，无人机与结构物保持≥3m安全距离，避免碰撞护栏或梁体；地面作业人员需穿戴反光背心、安全帽，在道路检测区域设置安全隔离带。

在精度保障方面，每次检测前要做好传感器的校准工作，高清相机通过标准色卡校准色彩精度，激光雷达通过标准测距场校准距离误差，红外热像仪通过黑体炉校准温度精度，确保检测数据误差控制在行业标准范围内；对识别的疑似缺陷，可以采取无人机二次拍摄和人工现场复核的方式进行验证，避免出现误判。

3.3应用成效

和传统检测工作方式相比，无人机检测系统在应用中具有显著成效。第一，无人机检测系统突破了人工检测的空间与体力限制，检测效率较传统方式提升5-10倍。如中型桥梁传统检测中需要搭建脚手架，耗时3-5天，无人机检测仅需1-2小时完成数据采集，1个工作日输出检测报告。第二，无人机检测彻底规避了传统检测的高危风险，如桥梁墩柱、梁体底部检测无需人员登高作业，作业安全事故率从传统方式的3%-5%降至0。第三，无人机检测系统借助多传感器融合和智能分析技术实现了表观缺陷和隐性缺陷的全面识别，且兼顾宏观检查和微观识别，如桥梁检测中，红外热像仪成功识别出3处混凝土内部空洞缺陷，而传统检查从外观无法发现；无人机可覆盖桥梁下方、道路绿化带等人工难以到达的区域，检测覆盖率从传统的85%提升至100%。第三，无人机检测省去了脚手架搭建、设备租赁、大量人工投入等成本，同时因缺陷早发现早处理，避免了桥梁结构恶化导致的大修成本，综合成本较传统方式降低40%-60%。第四，无人机检测系统以检测、报告、维护、跟踪的步骤开展工作，对道路桥梁数据实现动态更新，重点缺陷跟踪覆盖率达100%。通过对比复飞数据与初始检测数据，可精准预判缺陷发展风险，提前发现潜在结构风险并处理，避免了重大维修损失；同时，动态优化的巡检计划使重点区域缺陷漏检率降至1%以下，养护资源向高风险区域精准倾斜，资源利用率提升40%。
4结束语

综上所述，传统的道路桥梁检查方法效率比较低，且往往需要花费大量的时间和人力成本，还不可避免地存在安全隐患。为了提升桥梁巡检的效率和准确性，迫切需要引入先进的技术手段，以支持更为智能化的巡检方案。随着无人机技术的迅猛发展，无人机检测系统的出现，为桥梁巡检提供了新的解决方案。借助无人机操作灵活、机动性强、施工周期短等优点，系统能够在短时间内完成对道路桥梁的高效巡视和数据采集，为道路桥梁的安全风险防控和维护工作精准开展提供了依据。

参考文献：

[1]梁浩.交通工程视角下道路桥梁耐久性与安全性提升技术研究[J].工程施工新技术,2025,4(5).89-90.

[2]王天成,阚毓锋.无人机桥梁检测技术进展与瓶颈问题分析[J].居舍,2021,(06):69-70.

[3]李丹,王威.无人机检测系统在桥梁检测中的应用[J].交通世界,2020,(17):6-7+10.

[4]顾苏楠.无人机技术在桥梁检测中的应用与发展[J].汽车画刊,2024,(10):104-106.

[5]杨友震,闫国庆.新型无人机检测技术在桥梁检测工程中的应用策略[J].智能建筑与智慧城市,2024,(05):27-29.

[6]葛旭.基于无人机三维建模技术的桥梁检测方法研究[J].中国新通信,2022,24(10):22-24.

[7]于洋.在桥梁检测中的无人机检测系统应用浅析[J].工程建设与设计,2025,(20):104-106.