中小型水库安全巡查中无人机技术应用效能分析

冯志远 延安市水务工程有限公司 陕西省延安市716000

摘要：随着水利工程安全管理要求不断提高，无人机技术在中小型水库安全巡查中的应用逐渐受到重视。文章围绕中小型水库安全巡查需求，分析传统巡查方式存在的问题，探讨无人机技术在巡查效率提升、隐患识别、风险预警以及数字化管理等方面的应用效能，并结合实际管理需求提出完善设备配置、健全管理机制、加强人才培养及推进智慧水利融合等优化路径，以期为中小型水库安全管理现代化提供参考。

关键词：中小型水库；安全巡查；无人机技术；智慧水利；风险预警

一、中小型水库安全巡查中无人机技术应用的现实基础

（一）中小型水库安全巡查工作的主要内容

中小型水库的安全巡查主要是对坝体结构的检查、水位的观测、溢洪道的运行检查、周边地质环境的检查等。管理人员应经常察看坝坡裂缝、渗漏点、边坡稳定状况以及输水设施的运行情况，还要对防汛设备进行检查。汛期及强降雨、大风等恶劣天气时要加大巡查力度和危险源排查。由于中小型水库的数量多、分布广、地形复杂，所以巡查工作具有任务重、范围广、实时性强等特点。

（二）传统水库巡查方式存在的局限性

传统的水库巡查是靠人工步行、车辆巡查、固定点观测来完成的，存在效率低、覆盖面小的问题。山区、水域、复杂地形等区域的巡查时间过长，不能掌握全部情况。同时巡查工作会受到天气、交通等因素的影响，在暴雨、滑坡等恶劣的天气中还存在着较大的安全隐患。传统的巡查所取得的信息多是靠人工记录来完成的，分析数据、开展动态监测的能力比较低，对于隐蔽的风险和突然发生的问题的发现效率较差。

（三）无人机技术在水库巡查中的功能特点

无人机技术具有机动灵活、巡查速度快、数据采集直观等优点。采用无人机装载高清摄像机、红外热成像仪、定位装置等设备对坝体、水库以及周边开展巡查，可以快速完成巡查工作，并且将巡查到的图像传送至后台，从而提高巡查速度。高边坡、密林、危险区等地方使用无人机低空飞行，及时发现裂缝、渗漏、塌陷等隐患。另外，无人机可以利用数字建模以及数据分析等技术手段来对巡查的结果加以动态的记载，并为风险评价及科学管理提供支撑。

（四）无人机技术融入水库安全管理的必要性

随着水库安全管理工作水平的提高，传统的巡查方式已经不能适应现代化管理的要求了。无人机技术可以降低人工巡视的工作量，提高巡视的效率以及隐患发现的能力。无人机能够迅速获取险情信息，给应急指挥、抢险决策提供依据，在防汛、应急管理中发挥着重要作用。无人机和智慧水利平台相结合之后，可以促进水库巡查由数字化、智能化的发展方向，从而提高中小型水库的运行管理水平以及安全保障能力。

二、中小型水库安全巡查中无人机技术的应用效能分析

（一）提升巡查效率与覆盖范围的应用效能

无人机技术对于中小型水库的安全巡查有很好的应用效果，可以提高巡查的效率以及巡查的覆盖面。传统的人工巡查时间较长，受地形、交通状况的影响较大，而无人机可以按照预先设定的路线进行坝体、库岸以及周围区域的巡查，在较短的时间内得到相关的影像资料，大大提高了巡查的速度。对于山区、水域、植被稠密区，无人机可以进行低空拍摄来达到对重点地区、巡查死角全覆盖的目的。汛期、暴雨过后，无人机可以迅速对水库进行巡查，及时了解水库的运行状况，提高巡查工作的速度。

（二）增强隐患识别与风险预警能力的应用效能

当无人机上安装了高清摄像机和红外热成像设备之后，就能够在发现安全隐患方面更为准确。通过高空摄影设备可以及时发现坝体的裂缝、渗漏、边坡滑坡、漂浮物堵塞等情况，提高隐患发现的速度。人工巡查中不能发现的细微变化，无人机可以利用图像对比、数据分析等手段来进行动态监测，及时发现异常情况。实时画面回传可以及时反映现场的情况，给防汛调度和应急处置提供依据，在洪水和极端天气期间可以提高风险预警能力。

（三）降低人工巡查成本与安全风险的应用效能

无人机巡查可以节约人工成本，也可以减少长期的巡查费用。无人机一次飞行可以完成大面积的巡查工作，比传统的手工巡查要省时、省力、省成本。暴雨、大风、滑坡等危险环境中的无人机能代替巡查人员到高风险区域去，防止人员直接接触危险区域来保证巡查安全。特别是在夜间巡查、汛期险情排查时，无人机比人工巡查要安全得多，也更能保证水库安全管理工作稳定进行。

（四）促进水库巡查数字化与智能化管理的应用效能

无人机技术促使水库安全检查由原来的依靠人工进行的巡查转变为现在的数字化、智能化的巡查方式。无人机所获得的图像、视频以及定位数据可以上传到管理平台当中，从而达到巡查信息集中存储并且动态管理的目的。管理人员根据历史数据，可以对坝体的变化趋向进行分析，提高安全评价的准确性。用大数据以及人工智能技术来开展无人机巡查工作，可以达成对风险的自动识别并发出预警的效果，从而提升风险分析的速度。目前部分地方已经把无人机巡查和智慧水利系统结合起来，形成全天候的监测体系，对水库的运行状况有了及时掌握，给中小型水库的现代化管理提供技术支持。

三、中小型水库安全巡查中无人机技术应用的优化路径

（一）完善无人机巡查设备与技术配置体系

为了提高无人机巡查的效果，根据中小型水库的实际情况来完善设备和技术的配置。就设备的选择而言，应按照库区的面积、地形特点以及巡查的要求来合理地配置多旋翼无人机、固定翼无人机以及高清摄影设备等，从而提高各种场景下使用设备的能力。还可以在原来的基础上增加红外热成像、激光测绘、自动避障等功能来提高隐患识别的准确性以及飞行的安全性。为了解决山区信号不稳定的问题，还要加强通信、数据传输系统的建设，保证巡查数据可以及时回传，从而提高无人机巡查的质量。

（二）健全水库无人机巡查标准与管理机制

无人机巡查工作要规范开展，必须要有制度保障。相关部门要按照水库安全管理工作的要求来制订统一的无人机巡查标准，对飞行路线、巡查频率、数据采集和隐患上报等环节加以规范，防止巡查工作出现随意化的情况。除此之外还要建立设备维护制度、飞行审批制度、数据安全制度等来保证巡查过程的安全、有序。在应急管理上可以建立无人机快速响应机制，在汛情、险情发生的时候及时开展巡查监测，提高应急处置效率，促进无人机巡查逐步走向制度化、标准化的发展。

（三）加强无人机巡查专业人才培养与协同管理

无人机巡查效果同操作人员的专业水平有关，所以要重视专业人才的培养。水库管理单位要定期对无人机飞行操作人员、设备维护人员、数据分析人员进行无人机飞行操作、设备维护、数据分析等方面的培训，提高工作人员的技术水平和应急处置能力。同时还要加强水利、气象、应急管理等部门之间的协调配合，建立信息共享、联合巡查的机制来提高巡查效率。对重点水库以及复杂的区域可以组建无人机巡查队伍，提高复杂环境下无人机的作业能力，从而提高巡查工作的专业化程度。

结论：

因此，无人机技术在中小型水库安全巡查中可以提高巡查效率、提高隐患识别能力、降低人工风险、推进数字化管理等各个方面都有一定的优势。通过对设备进行完善、对巡查工作加以规范、对专业人才进行培养，并且推动智慧水利平台的深度融合，可以继续提升水库的安全管理。随着无人机技术的发展，将来越来越多的中小型水库会使用到无人机巡查、防汛应急等工作，从而给水利工程的安全运行提供有力的保障。

参考文献：

[1]郭珊珊, 崔妍. 无人机巡查技术在南水北调配套工程安全管理中的应用[J]. 河北水利, 2024, (12):pp.46-47.
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