劉磊李紅艷張洪強(qiáng)

（1.滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北滄州 061001 2.滄州市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 河北滄州 061001）

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展情況

無(wú)人機(jī)是近幾年新發(fā)展的一種技術(shù)平臺(tái)，通過這個(gè)平臺(tái)，人們可以打破自然地理因素對(duì)于人們?cè)诟鞣N行業(yè)中的約束，提高了效率，解放了人們的生產(chǎn)力。比如最近很火的“無(wú)人機(jī)+農(nóng)業(yè)灌溉”。傳統(tǒng)的灌溉大都是人工或者半人工的模式，人們背著噴灌器械或者機(jī)械裝載噴灌裝置在田地中進(jìn)行灌溉。但是這種模式因?yàn)樘锏氐牟灰?guī)則有很大的弊端，人或者機(jī)械在灌溉中都會(huì)或多或少的破壞田地或者作物的生長(zhǎng)，而且作物高度的不可控因素也限制了人和機(jī)械噴灌的效果。而無(wú)人機(jī)這種新平臺(tái)的出現(xiàn)，打破地面灌溉因地理和作物高度因素限制的局面。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)平臺(tái)裝載噴灑裝置，高度可隨意調(diào)整，不會(huì)破壞到生長(zhǎng)的作物，也不會(huì)被地面因素限制行進(jìn)路線，加上無(wú)人機(jī)行進(jìn)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人工或者機(jī)械行進(jìn)的速度，其效率非?？捎^。以前需要很多人或者需要不少時(shí)間的噴灌工作，在無(wú)人機(jī)設(shè)定好高度和路線后，只需幾分鐘就能完成。尤其是可以在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上加裝視頻模塊，還可以時(shí)時(shí)調(diào)整噴灑方案，達(dá)到噴灌工作和效果的最優(yōu)反饋控制?？梢哉f在傳統(tǒng)行業(yè)中，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用使原有的效率大大提升，無(wú)論是最后的效果還是對(duì)于人工成本的節(jié)省都帶來了顛覆性的提升。但是我們也看到，無(wú)人機(jī)不是萬(wàn)能的，也會(huì)收到一些因素制約。比如，無(wú)人機(jī)的驅(qū)動(dòng)能源問題。普通的無(wú)人機(jī)充電時(shí)間較長(zhǎng)，而飛行時(shí)間較短，一般也就在40～50min左右，而當(dāng)無(wú)人機(jī)負(fù)載加重的情況下，其工作時(shí)間也會(huì)大為減少，這些都制約著無(wú)人機(jī)平臺(tái)的發(fā)展。可喜的是，無(wú)人機(jī)的這些問題也在快速的被解決，比如工業(yè)無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)。工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)主要服務(wù)于各行各業(yè)的日常工作中，作為一種高效便捷的輔助手段來替代原有工具。因此使用環(huán)境不僅復(fù)雜多變，還要求無(wú)人機(jī)本身具有一定的防護(hù)措施來降低意外帶來的自身?yè)p害和連帶傷害。以電力巡線無(wú)人機(jī)為例，要求無(wú)人機(jī)要擁有盡量長(zhǎng)的航時(shí)，盡量遠(yuǎn)的通信距離，還要求有足夠的可靠性來滿足長(zhǎng)年累月的重復(fù)使用，更要求針對(duì)巡線時(shí)面臨的各種危險(xiǎn)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行優(yōu)化。這些都是無(wú)人機(jī)進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域以來不斷在進(jìn)化、完善的過程中逐漸形成的特質(zhì)。正式工業(yè)無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)，才讓無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間和負(fù)載能力得到了提升，同時(shí)具備抗衡較差自然環(huán)境的能力，這些都讓無(wú)人機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用更具有現(xiàn)實(shí)意義，也讓無(wú)人機(jī)開展的工作得到了一定的保障。

2 環(huán)境對(duì)施工過程的要求

在中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次代表大會(huì)上，習(xí)近平總書記指出：“我們既要綠水青山，也要金山銀山。寧要綠水青山，不要金山銀山，而且綠水青山就是金山銀山?！备鞯爻雠_(tái)相關(guān)重要文件，加大治理環(huán)境，尤其作為傳統(tǒng)行業(yè)巨頭的建筑業(yè)，每當(dāng)空氣質(zhì)量下降的時(shí)候，都作為治理的重點(diǎn)，輕則整頓治理，重則停工，嚴(yán)重影響了工程施工。其實(shí)，只要做到施工區(qū)域不超過周圍空氣質(zhì)量的要求，還是可以在一定程度上保證施工繼續(xù)進(jìn)行。所以有的工地讓工人們拿著水管或者噴灑裝置人工降塵，這樣漫無(wú)目的的噴灑，雖然能在一定程度上起到作用，但是一來浪費(fèi)水資源巨大，二來，沒有針對(duì)性的尋找揚(yáng)塵源，自然不能“藥到病除”，可以說效率不高，浪費(fèi)巨大。而受施工場(chǎng)地地理因素的影響，一些電子設(shè)備不能保證長(zhǎng)期工作的可靠性，也不能規(guī)則的布置在施工區(qū)域。這急需能打破施工環(huán)境和地理因素約束，能保證長(zhǎng)期工作可靠性的平臺(tái)出現(xiàn)。而無(wú)人機(jī)的較高的抗環(huán)境干擾性和可靠性，正是解決這些問題的鑰匙，所以說工業(yè)無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)對(duì)于施工工程的環(huán)境影響控制有著重要意義。

3 工業(yè)無(wú)人機(jī)在施工環(huán)保中的應(yīng)用研究

工業(yè)無(wú)人機(jī)一般選用燃料作為動(dòng)力，更可靠的工業(yè)無(wú)人機(jī)還可以選用大容量電池還能保證飛行時(shí)間在幾個(gè)小時(shí)，甚至十幾個(gè)小時(shí)，普遍的能保證無(wú)人機(jī)在施工區(qū)域進(jìn)行路線檢測(cè)后根據(jù)數(shù)據(jù)反饋確定污染源，進(jìn)行選定噴灑策略后向相關(guān)區(qū)域噴灑裝置發(fā)送噴灑策略指令的工作過程的時(shí)間要求，并能在工作完成后到達(dá)指定充電區(qū)域自動(dòng)充電（充電過程一般還比較短），當(dāng)無(wú)人機(jī)完成巡航任務(wù)后，會(huì)自動(dòng)著陸進(jìn)行充電并進(jìn)行負(fù)重卸載。所有控制功能都通過內(nèi)置的集成軟件，使用戶隨時(shí)查看飛行路徑、實(shí)時(shí)視頻以及數(shù)據(jù)傳輸，完全滿足自動(dòng)循環(huán)控制的要求。由于工業(yè)無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力的提高以及抗干擾能力的提升，我們?cè)谶M(jìn)行噴灑降塵的過程中，還可以要求無(wú)人機(jī)進(jìn)行相關(guān)區(qū)域的懸停，并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集并和后臺(tái)設(shè)定的空氣數(shù)據(jù)比對(duì)，驗(yàn)證噴灑策略的效率，如果達(dá)不到設(shè)置的要求，就會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次除塵，直至達(dá)到空氣質(zhì)量要求，而當(dāng)達(dá)到空氣質(zhì)量要求后還將開啟空氣保持策略（每隔一定時(shí)間進(jìn)行最低功率噴灑）這樣大大提高了施工區(qū)域的降塵效果。并且由于無(wú)人機(jī)不會(huì)受地理因素影響，即使在不規(guī)則的施工區(qū)域，也能合理規(guī)劃?rùn)z測(cè)區(qū)域和航線，保證了其工作區(qū)域的全覆蓋，使施工區(qū)域的空氣質(zhì)量得到最優(yōu)的控制。這樣通過工業(yè)無(wú)人機(jī)這個(gè)平臺(tái)，我們不但能在污染區(qū)域擴(kuò)散開始之初就迅速找到污染源，并有針對(duì)性的快速降塵，還能最大化的節(jié)省水資源，由粗放的噴灑，轉(zhuǎn)變?yōu)榫_的定點(diǎn)清除空氣污染源。同時(shí)工業(yè)無(wú)人機(jī)較大的負(fù)載能力，還能使我們加裝更多的設(shè)備，可以根據(jù)不同的要求加裝不同模塊的設(shè)備，保證工業(yè)無(wú)人機(jī)在建筑施工中的不同應(yīng)用。比如，可以加裝遠(yuǎn)程傳輸模塊，將空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)傳輸給上級(jí)監(jiān)控平臺(tái)，作為上級(jí)進(jìn)行空氣質(zhì)量控制的重要依據(jù)，也可以由上級(jí)實(shí)時(shí)改變?cè)O(shè)置參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)對(duì)于施工區(qū)域空氣質(zhì)量的敏感度。甚至也可以設(shè)置成高層施工安全巡線檢查，當(dāng)工人不按照安規(guī)進(jìn)行施工有危險(xiǎn)可能的時(shí)候，進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒，并通知現(xiàn)場(chǎng)管理人員甚至上級(jí)管理人員進(jìn)行督導(dǎo)；甚至可以加裝測(cè)量裝置，對(duì)建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，找出施工中的不足，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，減少因人工誤差帶來的損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)無(wú)人機(jī)作為一個(gè)先進(jìn)技術(shù)平臺(tái)，就像一劑化學(xué)促進(jìn)劑融入到相對(duì)保守粗放的建筑業(yè)中，勢(shì)必會(huì)給這個(gè)在技術(shù)上一直沉睡的傳統(tǒng)行業(yè)帶來新的改變。相信工業(yè)無(wú)人機(jī)在施工環(huán)保中的應(yīng)用研究只是一個(gè)開始，它還會(huì)在建筑業(yè)的更多方面帶來更多的提升和改變。