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Inspección completa de puentes con LiDAR UAV y solución multihaz USV

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Este caso práctico muestra un flujo de trabajo integrado de inspección UAV-USV que combina el HydroBoat 1200MB de SatLab con el Apus-MX LiDAR en DJI M350 RTK. La solución permite la adquisición de datos sin fisuras desde el lecho del río hasta la superestructura del puente, proporcionando una visión realista de la situación

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Desafíos

El emplazamiento del proyecto era un importante puente transversal con cimientos de pilares sumergidos, canales estrechos, humedales poco profundos y elementos estructurales elevados. Los métodos de inspección tradicionales se enfrentan a múltiples limitaciones:

Limitaciones de accesibilidad: Las inspecciones con buzos y embarcaciones tripuladas se ven limitadas por el flujo de agua, la turbidez y las estrechas zonas de los pilares.
Riesgos para la seguridad: Las inspecciones manuales a gran altitud o bajo el agua exponen al personal a riesgos.
Conjuntos de datos fragmentados: Las inspecciones por encima y por debajo del agua rara vez se integran a la perfección, lo que dificulta el modelado tridimensional completo y la evaluación estructural.
Se requería una solución integrada por encima y por debajo del agua para proporcionar una evaluación estructural completa, precisa y segura.、
Solución

SatLab implementó un flujo de trabajo de inspección de doble plataforma:
1.HydroBoat 1200MB - Solución USV Multihaz
i.Proporciona cartografía batimétrica de alta resolución y estudios de cimentación de pilares
ii.Admite un despliegue rápido y levantamientos complementarios flexibles
iii.Navega de forma autónoma evitando obstáculos en zonas confinadas o complejas
iv.Mide con precisión sin SVP, manteniendo la precisión a la vez que simplifica el flujo de trabajo y mejora la eficiencia
v.Realiza una adquisición de datos fiable incluso en aguas de baja visibilidad
2.DJI M350 RTK + Apus-MX LiDAR - Solución LiDAR UAV
i.Rápida adquisición de nubes de puntos 3D de alta densidad de tableros de puentes, pilares, plafones y terreno circundante
ii.Detecta defectos a pequeña escala como grietas, desconchados o corrosión
iii.Las trayectorias de vuelo ágiles permiten cubrir geometrías estructurales complejas sin puntos ciegos
3.Software de procesamiento SLHydroBeam - Plataforma de integración de datos
i.Integra conjuntos de datos sonar y LiDAR en un único gemelo digital 3D
ii.Admite el modelado automatizado, la detección de defectos y la elaboración de informes analíticos
Al sincronizar las operaciones de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) y los vehículos aéreos no tripulados (USV), la solución proporcionó una fusión de datos perfecta, salvando la distancia entre la inspección submarina y la aérea.

Flujo de trabajo operativo
1. Planificación de misiones
Definir las rutas de los USV y las trayectorias de vuelo de los UAV basándose en los planos de diseño y el terreno; alinear los puntos de control y los sistemas de coordenadas.
2. Adquisición de datos
El USV recorre las líneas de sonar a lo largo de los ejes del muelle; el UAV realiza pasadas LiDAR cruzadas sobre la cubierta y los plafones simultáneamente.
3.Verificación in situ
Supervisión en tiempo real de la cobertura y los solapamientos; comprobaciones cruzadas con puntos de control para garantizar la precisión posicional.
4.Procesamiento y fusión de datos
i.Multihaz: correcciones de movimiento/mareas, filtrado, cuadrícula batimétrica
ii.LiDAR: ajuste de franjas, calibración de intensidad, registro fino
iii.Fusión: alineación sin fisuras en un modelo de superestructura a subestructura

Resultados
El proyecto entregó un completo gemelo digital 3D que integra a la perfección conjuntos de datos sonar y LiDAR. El modelo contiene capas temáticas detalladas, incluida la profundidad de la socavación, la geometría del muelle, la distribución de las grietas y los perfiles de holgura, proporcionando un conjunto de datos estructurales completo listo para su inspección y análisis.

Ventajas
1.Cobertura completa de toda la escena
A diferencia de los métodos tradicionales, que a menudo pasan por alto zonas submarinas o de gran altitud, el flujo de trabajo integrado de sonar y LiDAR garantizó una cobertura completa desde el lecho del río hasta la superestructura.
2.Precisión de alta resolución
El flujo de trabajo capturó detalles estructurales finos, proporcionando el nivel de precisión necesario para una evaluación fiable de la socavación y los defectos.
3.Mayor eficacia y seguridad
El tiempo de inspección se redujo significativamente, al tiempo que se minimizó la exposición humana a operaciones peligrosas bajo el agua y a gran altitud.
4.Salida Digital Twin
Proporcionó un modelo 3D totalmente integrado, permitiendo la supervisión continua, la evaluación del estado y la planificación del mantenimiento predictivo.

Conclusión
El uso coordinado de LiDAR UAV y sonar multihaz USV proporciona una verdadera inspección de superficie a subsuperficie, lo que permite a los operadores una forma más inteligente, segura y completa de gestionar la infraestructura de puentes, desde las inspecciones de hoy hasta el mantenimiento predictivo de mañana. El flujo de trabajo integrado de SatLab proporciona datos fiables, completos y listos para la toma de decisiones para una gestión de infraestructuras eficiente y totalmente informada.