TCSCP 0024-2024 鐵路站臺雨棚鋼結(jié)構(gòu)環(huán)境腐蝕的無人機(jī)調(diào)查方法

11T/CSCP0024-2024鐵路站臺雨棚鋼結(jié)構(gòu)環(huán)境腐蝕的無人機(jī)調(diào)查方法Drone-basedinvestigationmethodsforenvironmentalcorrosionofsteelstructuresinrailwayplatformcanopies2024年月21日發(fā)布 2024年12月21日實(shí)施中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì) 發(fā)布PAGEPAGE2T/CSCP0024-2024前 言本文件按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。2017露試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》按團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編寫要求和格式進(jìn)行修訂。本文件由中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)提出并歸口。本文件主要起草單位：中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司金屬及化學(xué)研究所。中國鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司。王炳欽。T/CSCP0024-2024鐵路站臺雨棚鋼結(jié)構(gòu)環(huán)境腐蝕的無人機(jī)調(diào)查方法范圍人機(jī)操作技術(shù)要求、數(shù)據(jù)采集與處理、使用無人機(jī)的安全性和合規(guī)性。腐蝕情況調(diào)查。規(guī)范性引用文件于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T10123GB42590民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求CH/Z3005低空數(shù)字航空攝影規(guī)范術(shù)語和定義GB/T10123和GB42590界定的下列術(shù)語和定義適用于本文件。飛行規(guī)劃飛行方案制定100％。飛行高度和速度設(shè)置合適的飛行高度和速度，保證圖像質(zhì)量和飛行安全。飛行作業(yè)時(shí)間站正常運(yùn)營。無人機(jī)設(shè)備要求及搭載設(shè)備要求規(guī)定如下：T/CSCP0024-2024無人機(jī)平臺20分鐘；抗風(fēng)能力大于四級；工作溫度范圍在-1545℃之間；無人機(jī)應(yīng)具備足夠的載荷能力，可滿足攜帶的設(shè)備重量；無人機(jī)平臺應(yīng)具備防撞功能。檢測設(shè)備的配置滿足腐蝕調(diào)查所需。高分辨率相機(jī)2000萬，攝像頭具備長焦遠(yuǎn)攝功能（200mm（以全畫幅傳感器尺寸大小為標(biāo)準(zhǔn)））。低光攝像頭的圖像傳感器和高效的光學(xué)系統(tǒng)，以最大化光線的利用。紅外相機(jī)捕捉圖像。滿足無人機(jī)在完全黑暗的環(huán)境中進(jìn)行有效的探查功能。腐蝕大數(shù)據(jù)傳感器獲得難以到達(dá)區(qū)域的站臺材料腐蝕數(shù)據(jù)流。無人機(jī)飛行前的準(zhǔn)備證飛行任務(wù)可正常開展。飛行條件評估4（6m/s時(shí)時(shí)不可執(zhí)行飛行調(diào)查任務(wù)。飛行空域申請3任務(wù)。T/CSCP0024-2024無人機(jī)設(shè)備檢查1模擬，以保證飛行任務(wù)開展當(dāng)天硬件設(shè)備狀態(tài)與飛行作業(yè)流程正常。無人機(jī)圖像及視頻數(shù)據(jù)采集及記錄使用無人機(jī)搭載高分辨率相機(jī)和低光攝像頭等設(shè)備采集雨棚鋼結(jié)構(gòu)圖像及視頻信滿足以下要求：圖像及視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)備配置數(shù)據(jù)采集。的情況下使用低光攝像頭。多角度和多位置采集狀態(tài)。側(cè)拍角度（如45°）：從多個(gè)側(cè)角度拍攝，以捕捉結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和表面變化，特別是從不同角度觀察腐蝕位置、焊接點(diǎn)和接縫等關(guān)鍵區(qū)域。2-3冗余性和可靠性。數(shù)據(jù)量與連續(xù)拍攝需求103-5續(xù)細(xì)節(jié)變化分析。視頻采集：除靜態(tài)圖像外，還需對重點(diǎn)區(qū)域錄制高清視頻（301分鐘），確保動(dòng)態(tài)監(jiān)測和細(xì)節(jié)捕捉。數(shù)據(jù)存儲規(guī)劃：由于高分辨率圖像和高清視頻占用大量存儲空間，預(yù)計(jì)單次GB確保數(shù)據(jù)安全。圖像規(guī)格圖像數(shù)據(jù)采集時(shí)建議采用以下圖像規(guī)格：分辨率：T/CSCP0024-2024最低推薦分辨率為20MP（2000萬像素），例如5472x3648像素。圖像格式：建議使用JPEG格式存儲日常采集數(shù)據(jù)。在關(guān)鍵區(qū)域或需要后期進(jìn)行更細(xì)致分析時(shí)，建議使用RAW格式。焦距和視角：廣角至標(biāo)準(zhǔn)焦距：建議24-35mm（全畫幅等效），用于較寬視角的整體鋼結(jié)構(gòu)腐蝕情況拍攝。長焦焦距70-200mm微小特征。光圈和感光度（ISO）：建議光圈f/5.6-f/8，確保足夠的景深，以獲得清晰的結(jié)構(gòu)圖像。ISO設(shè)置建議白天使用低ISO（如ISO100-400），在低光環(huán)境中可以適當(dāng)提高ISO（如ISO800-1600），避免圖像噪點(diǎn)影響圖像清晰度。圖像穩(wěn)定性：如果設(shè)備支持防抖功能（如光學(xué)防抖），應(yīng)開啟此功能。視頻規(guī)格視頻數(shù)據(jù)采集時(shí)建議采用以下視頻規(guī)格：（a）分辨率：至少1080p（1920x1080），推薦4K分辨率（3840x2160）以獲得更高的細(xì)節(jié)，特別是在分析小型缺陷或表面損傷時(shí)。30幀每秒（fps），在高速運(yùn)動(dòng)或需要更高平滑度的情況下可以60fps。30fps可以平衡數(shù)據(jù)量與清晰度，適合大多數(shù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測場景。視頻格式：建議使用MP4H.264H.265（HEVC）。比特率：對于1080p分辨率，建議比特率至少5Mbps。對于4K分辨率，建議比特率至少15Mbps，以保證清晰度。音頻設(shè)置：對于結(jié)構(gòu)監(jiān)測一般無需音頻，可關(guān)閉音頻以減少文件體積。穩(wěn)定性增強(qiáng)：如無人機(jī)自帶視頻防抖功能（如電子防抖或機(jī)械云臺），應(yīng)開啟以確保視頻的平穩(wěn)流暢，避免抖動(dòng)影響觀測效果。圖像及視頻信息記錄圖像及視頻數(shù)據(jù)命名規(guī)則采用規(guī)范化命名格式：地點(diǎn)_時(shí)間_角度_設(shè)備類型_高度_序號/視頻地點(diǎn)：使用調(diào)查點(diǎn)編號（如“地點(diǎn)A1”）。YYYYMMDD_HHMM。T/CSCP0024-2024角度：如“垂直”或“45度”。設(shè)備類型：標(biāo)明使用的相機(jī)類型，如“高分辨率相機(jī)”或“低光攝像頭”。高度：無人機(jī)拍攝時(shí)的相對高度。序號：若連續(xù)拍攝多張圖像，添加序號標(biāo)識（如“001”、“002”），以區(qū)分不同圖像。視頻：若為視頻文件，用“視頻”標(biāo)識。示例：靜態(tài)照片：地點(diǎn)A1_20241112_0930_垂直_高分辨率相機(jī)_30m_001視頻文件：地點(diǎn)A1_20241112_0930_垂直_高分辨率相機(jī)_30m_視頻記錄關(guān)鍵參數(shù)相對高度等關(guān)鍵信息。圖像及視頻質(zhì)量控制依照CH/Z3005-2010規(guī)定，對圖像質(zhì)量檢查相關(guān)要求進(jìn)行檢查：影像質(zhì)量良好，影像無拖影、無畸變；影像中不可有大面積的陰影、煙霧、過曝等缺陷；數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確，并通過圖像數(shù)據(jù)讀取檢驗(yàn)。無人機(jī)腐蝕數(shù)據(jù)采集5分鐘的空中懸停時(shí)間，并滿足以下要求：傳感器配置氣體傳感器以下要求：0-20ppm0.6±0.25uA/ppm0.1ppm。0-50ppm0.3±0.1uA/ppm1ppm。0-100ppm0.8±0.2uA/ppm0.1ppm。0-10ppm0.6±0.15uA/ppm0.01ppm。0-20ppm0.4±0.1uA/ppm0.1ppm。顆粒物傳感器檢測空氣中顆粒物濃度（如PM2.5、PM10），具體測量參數(shù)需滿足以下要求：PM2.50500/m310%0.3μ/m3。T/CSCP0024-2024PM001000/m3150.3μ/m。溫濕度傳感器記錄空氣溫度和相對濕度的變化，具體測量參數(shù)需滿足以下要求：-40在-1060℃范圍內(nèi)0.1℃。（b）濕度：量程0%至100%RH；精度±3%RH（在20%至80%RH范圍內(nèi)）；分辨率0.1%RH。材料腐蝕傳感器腐蝕傳感器的量程范圍劃分為兩個(gè)區(qū)間，以適應(yīng)不同腐蝕速率條件下的測量需求：低速腐蝕環(huán)境的精確測量量程范圍：7.68μm/a至35μm/a，測量精度為±0.15μm，靈敏度≤0.01μm。中速至高速腐蝕環(huán)境量程范圍：35μm/a至180,000μm/a，測量精度為讀數(shù)的±0.3%，靈敏度≤1μm。傳感器數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容需滿足以下要求：路客運(yùn)站運(yùn)行天窗期進(jìn)行。傳感器數(shù)據(jù)命名規(guī)則采用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)命名格式：傳感器類型_地點(diǎn)_時(shí)間_參數(shù)_單位_高度（確保不同采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)可區(qū)分。YYYYMMDD_HHMM，便于數(shù)據(jù)的時(shí)序分析。參數(shù)：記錄具體測量參數(shù)，例如氣體傳感器采集的“NO?”或“SO?顆粒物傳感器采集的“PM2.5”等。ppm（氣體濃度）、μg/m3（顆粒物濃度）、℃（溫度）、%RH（濕度）等。高度：記錄無人機(jī)懸停時(shí)的相對高度，以便后續(xù)分析不同高度層的環(huán)境數(shù)據(jù)差異。示例：氣體傳感器_NO2_站臺A1_20241112_0930_10ppm_30m顆粒物傳感器_PM2.5_站臺A1_20241112_0930_200μg/m3_30mT/CSCP0024-2024記錄關(guān)鍵參數(shù)每類傳感器在采集數(shù)據(jù)時(shí)需記錄以下關(guān)鍵參數(shù)，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可追溯性：氣體傳感器數(shù)據(jù)記錄：記錄采集的氣體濃度值（NO2、HCl、H2S、O3、SO2等）ppm。記錄條件，如溫度和濕度，以便于分析氣體濃度與腐蝕關(guān)系。顆粒物傳感器數(shù)據(jù)記錄：PM2.5PM10μg/m3（晴天、陰天、霧霾等），便于后續(xù)分析顆粒物對腐蝕的影響。溫濕度傳感器數(shù)據(jù)記錄：記錄采集的空氣溫度（單位：℃）和相對濕度（單位：%RH）。確保溫度和濕度的測量精度，以便于精確分析環(huán)境條件對腐蝕速率的影響。材料腐蝕傳感器數(shù)據(jù)記錄：（7.68μm/a35μm/a”或“35μm/a180,000μm/a”）。記錄測量精度和靈敏度，確保在不同腐蝕速率區(qū)間的準(zhǔn)確性。如溫濕度蝕速率對比分析。數(shù)據(jù)處理與存儲數(shù)據(jù)處理圖像數(shù)據(jù)處理鏡頭畸變引起的影像內(nèi)目標(biāo)形變。材料腐蝕性數(shù)據(jù)處理（如均值和標(biāo)準(zhǔn)差離的點(diǎn)可剔除或替換，以確保數(shù)據(jù)的一致性。處理后數(shù)據(jù)命名規(guī)則：處理標(biāo)識。例如，原始數(shù)據(jù)文件命名為地點(diǎn)A1_20241112_0930_垂直_高分辨率相機(jī)_30m_001，經(jīng)過處理后可命名為地點(diǎn)A1_20241112_0930_垂直_高分辨率相機(jī)_30m_001_v1，標(biāo)識出該數(shù)據(jù)經(jīng)過一次處理。若存在多次處理