T/CSCP 0009-2024 桥梁钢结构环境腐蚀的无人机调查方法

中国腐蚀与防护学会标准
T/CSCP 0009-2024
桥梁钢结构环境腐蚀的无人机调查方法
Drone inspection method for environmental corrosion of steelstructures in bridges
2024 年7 月20 日发布2024 年8 月1 日实施
中国腐蚀与防护学会发布

前言
本标准按照GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。
本标准是对中国腐蚀与防护学会2017 年发布的《材料环境腐蚀试验技术—野外曝
露试验标准》按团体标准的编写要求和格式进行修订。
本标准由中国腐蚀与防护学会提出并归口。
本标准主要起草单位：北京科技大学。
本标准参加起草的单位：中交公路规划设计院有限公司，澳门发展及质量研究所，
广东虎门大桥有限公司，恩迪检测技术（青岛）有限公司，中国石油大学（华东）
本标准主要起草人：李晓刚、程学群、杜翠薇、刘波、杨小佳、杨国威、王伦滔、
张帆、李众、李清、徐迪、孙雷、杨体绍、谭立武、郭达伟、涂常卫、梅波、罗吉庆、
胡洋、彭晓、胡鹏飞。
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桥梁钢结构环境腐蚀的无人机调查方法
1 范围
本标准规定了使用无人机对桥梁钢结构进行环境腐蚀调查的方法，包括无人机操作
技术要求、数据采集与处理、使用无人机的安全性和合规性。
本标准适用于使用小型、中型、大型等民用无人机对所有桥梁钢结构开展腐蚀情况
调查。
2 规范性引用文件
本标准引用以下文件，对于本标准的应用是必不可少的。引用文件的最新版本适用
于本标准。
GB/T 10123 金属和合金的腐蚀基本术语和定义
GB 42590 民用无人驾驶航空器系统安全要求
CH/Z 3005 低空数字航空摄影规范
GB/T 11344 无损检测超声测厚
3 术语和定义
GB/T 10123 和GB 42590 界定的下列术语和定义适用于本文件。
4 飞行规划
4.1 飞行方案制定
根据桥梁钢结构腐蚀调查方案，明确使用无人机调查的区域和目标，重点关注地面
作业人员无法到达的区域。通过规划无人机的飞行路径，确保调查区域覆盖率100％。
4.2 飞行高度和速度
设置合适的飞行高度和速度，保证图像质量和飞行安全。
4.3 飞行作业时间
严格按照桥梁安全规定要求，确保无人机飞行作业期间地面区域安全，避免干扰桥
梁正常运营。
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5 无人机设备要求
根据无人机飞行调查任务的需求，进行飞行平台与载荷设备选型。无人机载荷要求
及搭载设备要求规定如下：
5.1 无人机平台
a）无人机满电满载续航时间应不小于20 分钟；
b）抗风能力大于四级；
c）工作温度范围在-15℃至45℃之间；
d）无人机应具备足够的载荷能力，可满足携带的设备重量；
e）无人机平台应具备防撞功能。
5.2 检测设备的配置
无人机应配备高分辨率相机、低光摄像头、红外相机、超声波测厚仪、涂层测厚仪、
腐蚀大数据传感器等设备满足腐蚀调查所需。
a）高分辨率相机
高分辨率相机的有效像素应不低于2000 万，摄像头具备长焦远摄功能（镜头焦段
不短于200mm（以全画幅传感器尺寸大小为标准））。
b）低光摄像头
保证在极低光照条件下，能够捕捉到高质量的彩色图像。低光摄像头需配备大尺寸
的图像传感器和高效的光学系统，以最大化光线的利用。
c）红外相机
实现无人机夜视功能。在不依赖可见光的条件下，通过检测物体发出的红外辐射来
捕捉图像。满足无人机在完全黑暗的环境中进行有效的探查功能。
d）超声波测厚仪
实现在高空作业条件下，检验作业人员难以到达区域的桥梁钢结构腐蚀减薄检测功
能。
e）涂层测厚仪
实现在高空作业条件下，检验作业人员难以到达区域的桥梁钢结构表面涂层厚度检
测功能。
f）腐蚀大数据传感器
获得难以到达区域的桥梁环境腐蚀数据流。
6 无人机飞行前的准备
为保证飞行任务正常开展，对于天气状况、空域状态与设备状态需逐一确认，以保
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证飞行任务可正常开展。
6.1 飞行条件评估
在执行飞行任务前至少4 天，查询桥梁所在区域气象信息，评估飞行任务当天的天
气条件、风速条件、污染情况等。如遇雨雪、雾霾、大风（风速大于6 m/s 时）等情况
时不可执行飞行调查任务。
6.2 飞行空域申请
至少提前3 天向空域管理部门申请调查区域的飞行空域许可证，经批准后开展飞行
任务。
6.3 无人机设备检查
至少提前1 天对使用设备进行全面检查，并对执行飞行任务区域进行室内飞行任务
模拟，以保证飞行任务开展当天硬件设备状态与飞行作业流程正常。
7 无人机数据采集
7.1 图像数据采集
使用无人机搭载高分辨率相机、低光摄像头、红外相机等设备采集桥梁钢结构图像
时，需满足以下要求：
（a）无人机稳定性
无人机在采集钢结构形貌图像过程中，无人机应保持悬停稳定性，保证获取图像的
清晰度。
（b）图像数据采集
每个调查点位应保证多角度的图像采集，包括垂直、45°侧拍等拍摄角度。
（c）图像信息记录
图像信息中应包含相机的焦距、像素尺寸、像素分辨率以及影像获取时的地理位置、
相对高度等关键信息。
（d）图像质量控制
依照CH/Z 3005-2010 规定，对图像质量检查相关要求进行检查：
— 影像质量良好，影像无拖影、无畸变；
— 影像中不可有大面积的阴影、烟雾、过曝等缺陷；
— 数据信息准确，并通过图像数据读取检验。
7.2 厚度数据采集
使用无人机搭载超声波测厚仪、涂层测厚仪等设备进行桥梁钢结构壁厚和表面涂层
厚度数据采集时，需满足以下要求：
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（a）无人机稳定性
无人机在采集厚度数据过程中，无人机应保持悬停稳定性，保证获取数据的精度。
（b）厚度数据采集
通过无人机搭载检测仪器采集数据时，确保测厚仪与被测面的正确对齐和稳定接触。
测厚仪器的操作需依照GB/T 11344 规定。
（c）数据信息记录
厚度数据信息中还应包获取时的地理位置、相对高度、检测图像等关键信息。
（d）数据质量控制
同一检测位置应保证至少3 次测量，数据偏差保持在合理范围。不同钢结构和涂层
厚度测量偏差值应满足标准GB/T 11344 规定。
7.3 腐蚀大数据采集
使用无人机搭载腐蚀大数据传感器等设备进行桥梁环境腐蚀性数据采集时，需满足
以下要求：
（a）无人机续航
无人机在采集腐蚀大数据过程中，无人机应保持不少于5 分钟的空中悬停时间。如
有特殊要求可以通过无人机将探头悬挂于检测区域。
（b）环境腐蚀性数据采集
通过无人机搭载腐蚀大数据传感器检测环境腐蚀性因子时，环境腐蚀性数据的采集
需在一天的不同的时间段连续采集，包括清晨、中午、傍晚、深夜等时段。
（c）数据信息记录
环境腐蚀性数据信息中应包括湿度和温度、硫化物等环境腐蚀性信息，同时记录获
取数据时的地理位置、相对高度等关键信息。
8 数据处理与存储
8.1 数据处理
（a）图像数据处理
为保证单景影像中研究目标细节信息准确度，需对影像进行畸变校正，用于修正因
镜头畸变引起的影像内目标形变。
（b）厚度数据处理
检查厚度值是否在预期的范围内，如有异常需排除设备故障或操作错误引起的异常
数据。
（c）环境腐蚀性数据处理
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检查采集的环境腐蚀性数据是否有异常波动，如有异常需排除设备故障或操作错误
引起的异常数据。
8.2 数据存储
数据处理完成后，以文件夹的方式管理，并列出数据清单。数据至少包含以下内容：
（a）原始数据：无人机获取的原始数据；
（b）处理结果：经过处理后的数据信息，数据命名方式应与原始数据对应；
（c）飞行设置：飞行中的重要参数设置，如航线，飞行高度，重叠度设置等，建
议以录屏或截图等方式进行记录；
（d）作业照片：外场作业时现场拍摄的照片，其中包括人员、设备、场景等要素。
9 无人机操作的合规要求
9.1 无人机操作人员资质
操控小型、中型、大型民用无人机人员需必须经过专业培训。
9.2 法律法规要求
无人机的使用应符合国家空域管理和民用航空规定。