大型起重装备金属结构无人机高精度自主智能检测评价系统研究项目介绍
为解决大型起重装备高空结构件不可达部位的远程可视化检测难题，南京市特种设备安全监督检验研究院完成了科技项目“大型起重装备金属结构无人机高精度自主智能检测评价系统研究”，围绕大型起重装备无人机检测系统设计、检测路径规划、自动巡检、缺陷识别、量化评价开展了深入研究，取得的关键技术与创新点如下：
（1）研制了一种用于大型起重机的上置/下置式无人机智能检测软硬件平台，提出基于牛耕式全覆盖巡检路径规划及定点巡航的自动巡检方法，相机云台垂直俯仰角±90°，距离10m能分辨0.1mm宽微裂纹，实现了关键部位多方位无死角检测。
（2）开发了基于深度神经网络的起重机多尺度复杂缺陷智能识别模型及巡检软件，实现金属结构裂纹、腐蚀、变形以及螺栓脱落、滑轮破损和钢丝绳断丝等多种典型缺陷在线精准识别和检测报告快速生成，检测精度达到94.31%，速度达到17fps，提高了巡检效率和准确性，实现起重机表面缺陷智能识别和巡检全过程数字化管理。
（3）建立了基于缺陷目标框图像分割的裂纹/腐蚀特征参数识别与量化评价算法，提出基于多因素融合修正的结构裂纹扩展预测方法以及基于模型修正的螺栓松动识别方法，实现了对金属构件缺陷的高精度评价预测。
应用范围：项目研发的起重装备无人机智能检测系统，面向起重机械检验机构、使用单位、生产单位和监管部门，应用于大型起重装备检验检测、安全评估、日常巡检和监督检查，包括大型门式起重机、岸边集装箱起重机、门座式起重机、塔式起重机、施工升降机、架桥机、桅杆式起重机、缆索式起重机等不同类型起重机，成果还可推广至大型游乐设施、大型储罐、长跨距客运索道、架空敷设压力管道、风电设备、塔架、钢桥等复杂环境下在役大型结构表面缺陷检测。
检测流程：无人机检测流程包括检测路径规划、在线/离线检测、缺陷复核、报告生成，支持笔记本工作站现场在线检测、图像5G传输服务器端远程云检测、离线视频/图片检测。支持六向定位避障、飞行路径规划和自动巡检功能，抗风能力7级，检测单台起重机耗时10-20分钟，最大续航时间55分钟，起飞重量7kg。
无人机智能检测技术可以辅助特种设备检验检测人员对大型设备高空不可达结构部位进行智能可视化检测和安全状态评估，提高检测精度和效率，提升检验检测服务能力；帮助广大特种设备使用单位更科学有效地进行特种设备日常检查和维护，快速有效检出企业不易发现的设备隐患，有效预防并控制事故的发生，减少人员和设备财产的损失，对促进企业安全生产具有重要意义；促进机器人、人工智能技术与特种设备检验检测行业的有效融合，提升特种设备安全和智能化水平，推动特种设备行业高质量发展。
项目组联系方式：南京市特种设备安全监督检验研究院，胡静波， 18805180651。
