原创《无人机低空遥感技术在建筑施工安全管理中应用》：此文是一篇遥感技术论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：介绍了我国建筑业从业人数多,安全事故频发的现状,对无人机低空遥感系统进行了概述.以铜陵有色金属集团奥炉改造工程的安全管理为例,介绍了无人机低空遥感技术在建筑施工安全管理过程中的应用.
关键词：建筑施工；无人机；低空遥感；安全管理
引言
建筑业一直是我国国民经济的重要支柱.国家统计局公布的数据显示,2015年全国建筑业总产值180757.47亿元,建筑业房屋施工面积1239717.64万平方米,建筑业企业单位数80911个,建筑从业人数5093.67万人.另据住房城乡建设部统计,2015年全国共发生工程生产安全事故442起、死亡554人,重视和加强施工安全工作,积极推行新技术、新工艺、新设备,遏制和减少施工安全事故,切实保护施工人员生命安全,对践行科学发展观,实现中国梦有着重大的意义.
近几年,无人机行业发展迅速,成本越来越低,从最初的军用垄断,到目前的民用领域遍地开花.无人机低空遥感技术作为一项空间数据获取的重要手段,应用范围已涉及国土资源调查、环境监测、电力巡线、水情监测、救灾、空中交通管制、边境控制、通信中继、抢险救灾、农药喷洒等多个领域.但是,无人机低空遥感技术在建筑施工安全管理中的运用较少,将此技术应用于建筑施工安全管理,势必能辅助建筑施工安全管理,提高安全管理人员效率.
2无人机遥感系统简介
2.1无人机定义及分类
无人机系统,也称无人驾驶航空器系统,是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指挥和管制链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统.《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》从无人机按重量、空速、升限的维度对其进行了分类：一是空机质量小于等于7千克的微型无人机；二是空机质量大于7千克,但小于等于116千克的无人机,且全马力平飞中,校正空速小于100千米/小时（55海里/小时）,升限小于3000米的轻型无人机；三是空机质量小于等于5,700千克的小型无人机；四是空机质量大于5700千克的大型无人机.就当前而言,民用无人机领域以微型无人机的应用最为广泛.
空机质量小于等于7千克的微型无人机从飞行器类型上区分一般可分为固定翼无人机、旋翼无人机、直升机三大类,图1为常见的三类微型无人机实物图,性能对比见表1.
2.2无人机低空遥感
无人机低空遥感技术由无人机飞行技术和遥感技术结合,其发挥了无人机具有成本低、应用灵活、高效、安全性高、可实现危险区域探测等优势,并综合利用遥感遥控技术,能快速获取高分辨率的空间影像信息.
2.3无人机低空遥感系统组成
无人机系统由无人机飞行器、飞行控制系统、云台系统、相机、图传系统组成.飞行控制系统主要由飞行控制器、姿态传感器和GPS定位＼GLONASS定位系统组成,能实时获取飞行器姿态、高度、距离、航向等参数；云台能够为摄影、摄像设备提供稳定的拍摄平台,同时可通过云台遥控器实时调整相机的旋转和倾斜角；图传系统包括接收图像数据的终端、APP和5.8GHz无线传输模块.
3应用实例
铜陵有色铜冶炼工艺技术升级改造项目“奥炉改造工程”是国家环保部、安徽省节能减排的重点工程,地处铜陵市经济技术开发区铜陵有色循环经济工业园,于2016年3月正式进入开工建设阶段,建设周期为两年,设计产能为年产阴极铜20万吨、硫酸产量76.32万吨.项目占地面积38.2万平方米,整个厂区分为十个功能区,分别是：精矿库区域、冶炼区域、电解及净液区域、硫酸区域、渣缓冷场区域、渣选矿区域、总降、动力区域、污水处理区域及厂前区（图2）.
根据施工现场规模大小、工况,试验采用大疆Phantom3系列Standard版4旋翼无人机对施工现场定期进行航拍.飞行载重1216g.悬停精度垂直：+/-0.1m,水平：+/-1.5m,限制飞行高度500m,最大上升速度：5m/s,最大下降速度：3m/s,最大飞行速度：16m/s,飞行时间约25分钟,抗风等级5级,信号最大有效距离为1公里.挂载SonyEXM1/2.3英寸CMOS相机,20mm广角定焦镜头,视角为94度,相机有效像素为1200万,最高分辨率达到4000×3000pixel,相機在飞行安全距离5m处的可视范围宽度d等于2×5tan47°≈11（m）,平均每厘米分配到的像素个数n等于4000/1100等于3.6.支持RAW格式照片,在后期图像资料中可以清晰分辨施工现场设备材料、人员及其它标识.
2017年1月始,针对施工现场十个功能区,开始通过无人机低空遥感获取空间影像信息,截止2017年3月底,起飞架次20余次,完成航拍里程约140km,获取高清航拍图200余张,视频影像50余分钟.将航拍的高清航拍图、视频影像按照区域和日期分类并以影像档案形式保存至电脑,通过分析航拍图和视频影像,实现对现场安全管理的辅助功能.
3.1辅助施工现场场地管理
目前,建筑施工场地管理在掌握材料和设施堆放、废物废渣清理、夏季凉棚及冬季暖棚、照明设施等情况方面,大多采用人工巡检和视频监控.安全管理人员的缺点主要表现在进行一次人工安全巡检的时间比较长,对于高层建筑屋面及路面复杂的场地,管理人员巡检困难.视频监控的缺点主要表现在场地过大,监控区域有限,增设成本较高.利用无人机低空遥感技术拍摄的场面信息比其人工巡检和视频监控更加快速、全面.图3是电解区域厂房房顶的航拍图,图中高层建筑屋面的材料摆放、施工状况清晰可见.图4是熔炼区域航拍图,由图可客观判断熔炼区域存在运输车车轮未清理的不文明施工现场,道路两侧的塔吊施工可能会产生不同单位的交叉作业.
3.2辅助施工现场危险源的安全管理
施工现场存在较多危险源,危险源检测、识别、预测、防范是安全管理的一项重要工作.安全管理人员每日都要对深沟、边坡、临空面、临水面边缘栏杆或警告标示设置情况,孔、井口等加盖围拦和标志设置情况,施工作业场所设置警戒标志、警戒线、安全挡墙、防护棚及多层作业有无隔离防护设施和专人监护情况进行监督检查.利用无人机低空遥感技术提供的图像数据可以定期监控危险源的分布和防范措施落实情况.图5是电解净液区域航拍图,高层临边防护不规范.图6是皮带廊2#计量站,2#计量站的临边防护符合安全规范.
4适用性和不足
作为安全管理人员日常管理和视频监控的补充手段,无人机低空遥感技术应用于施工现场安全管理具有机动灵活、快速的应急响应能力、影像获取成本低等优势,能快速到达人员往往无法到达或不能前往的目标区域获取高分辨图像.但在运用中还存在几处不足之处,根据无人机低空遥感在奥炉项目部的实际运用,提出四个方面的问题和可能的解决方案：（1）抗干扰能力有待加强,施工现场钢结构容易对无人机的指南针功能形成干扰,影响飞行稳定.消费级无人机目前普遍存在此类问题,但军用领域无人机已经具有很好的抗干扰能力,技术突破不存在硬性问题,关键是控制好成本.（2）续航和挂载能力不足,提高无人机续航和挂载能力能使无人机低空遥感系统获得更高质量的图像和更广泛的运用.（3）环境感知能力存在不足,无人机识别飞行环境有限,容易撞上电线、脚手架等物体.提高挂载能力后,选择合适的传感器能提高其环境感知能力.（4）雨天及其它恶劣天气不能工作.无人机可以考虑其它散热方式,例如石墨传导散热,便于对整机实现密封防水处理.
5结语
无人机低空遥感技术以其飞行器载体选择多样、空间影像信息清晰、快速响应等应用优势,在建设施工安全管理领域能辅助管理人员对施工现场进行安全管理.随着科技和行业的发展,无人机续航能力和对周围复杂环境的感知能力将进一步提高,无人机低空遥感技术将在建筑施工安全管理领域中具有广阔而深远的发展前景.
参考文献：
[1]国家统计局.2015年建筑业企业生产情况统计快报.
[2]2015年全国房屋市政工程生产安全事故情况通报[R].北京：中华人民共国住房和城乡建设部安全生产管理委员会,2015.
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[4]中国民用航空局飞行标准司,民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定[Z],2013.11.18.
[5]王芳,宋士林,葛清忠.无人机在海洋调查中的应用前景展望[J].海洋开发和管理,2013,02：44-45.
遥感技术论文参考资料：
结论：无人机低空遥感技术在建筑施工安全管理中应用为关于遥感技术方面的论文题目、论文提纲、遥感专业大学排名论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
