铁路网的基础设施从空中监测调查

英国铁路每天有近500万人次的客流量。那些选择乘火车出行的人——无论是上下班，还是探亲访友——都依赖于我们提供安全可靠的铁路运费每天在全国各地运送20万吨货物和材料的运营商。

对于一些人来说，铁路网拥有自己专门的空中运营团队似乎很奇怪。然而，位于米尔顿凯恩斯的是空中业务主管、无人机经理、三名专门的空中测量专家和两名行政支持人员，他们密切合作，比地面团队更安全有效地监控我们的资产状况。这包括2万英里的轨道，3万座桥梁、隧道和高架桥，以及数千个信号、平交道口和车站。

好处

安全
检查我们的铁路基础设施，减少了派同事在轨道旁检查铁路设备的需要。需要强调的是，我们不是来取代一线员工的。我们在这里为他们提供支持，确保他们在有限的时间内获得正确的信息。随着越来越多的区域成为“红区”，即在工程活动进行时，列车仍在运行的区域，检查这些区域的需求非常适合于空中平台。

性能

最终，我们的工作是通过识别基础设施故障和更好地了解我们的资产来改善铁路的运营绩效。作为我们“预测和预防”维护策略的一部分，我们能够更有效地进行轨道维护，当我们的直升机和无人机飞行时，乘客不会受到干扰，火车可以继续运行。

效率

我们一直在寻求提高财务效率，我们的无人机和直升机是一种非常经济有效的检查解决方案，无人机对难以接近的结构特别有用，例如建筑屋顶、桥梁和架空电线。

作为一名航测专家，我主要在直升机上工作，收集和处理大量的数据。这听起来像是一份光鲜亮丽的工作，但它并不适合所有人，因为我的很多时间都是在全国各地的酒店房间里度过的。

我们的直升机是双引擎的，这对安全至关重要，因为我们在一些建筑密集的地区飞行，而且在大多数民用直升机不能飞行的地方有豁免权。每架直升机都配备了卫星电话系统，用于机组人员和铁路网络运营中心之间的紧急通信，例如，如果机组人员看到需要堵塞紧急线路以保证乘客安全。

热成像

2012年推出的FLiR Star Safire 380hdi摄像机系统将我们的准确故障报告能力带入了21世纪。当我们发现故障时，该系统允许我们向故障点发射激光，在一个名为“我在哪里?”，该团队帮助开发了这款软件。然后，在着陆后两小时内，这些信息将被发送给工程师，以便他们评估需要采取什么行动。

图1a显示了升压变压器潜在故障的图像，图1b显示了团队的发现;这几乎是一个灾难性的故障，将对乘客造成相当大的影响。

该系统的美妙之处在于，由于摄像头非常好，我们可以坐在铁路上方1000到2000英尺的地方，清楚地阅读点、信号和电气化结构标识牌等信息。这也是发现潜在故障的理想方法，因为热量在组件上显示为屏幕上的白色，这意味着它们显示得更好。

图1a是2018年在苏格兰柯克希尔附近的红区工作禁区内发现的升压变压器潜在故障的图像。在故障被发现后的48小时内，一支球队安排了一次非破坏性的控球。图1b显示了该团队的发现;这几乎是一个灾难性的故障，将对乘客造成相当大的影响。

视觉成像

视觉成像是我们通过两个平台捕捉系统提供的另一项服务。直升机上的GSS炮塔的使用使我们能够使用各种不同的相机镜头在稳定的万向节中捕捉高清静止图像。

该系统最常用的是与RSK Orbital合作设计的独特的Network Rail平台，称为Route-View。我们使用85毫米镜头和佳能相机每三秒捕捉一幅铁路图像，任何拥有Route-View账户的人都可以访问。Route-View有许多独特的功能，包括测量功能和允许用户比较两个不同图像日期的变化的工具。

Route-View的美妙之处在于，当计划工作时，它可以帮助减少对现场访问的需求。它使规划人员更有效率，并使他们处于安全的办公环境中。Route-View发挥作用的另一个领域是紧急响应和事件管理，因为它允许控制人员将紧急服务引导到离事件最近的接入点。

图2a显示了来自Route-View的图像，显示了使用比较工具的系统的通用性。这是2014年布里奇沃特洪水期间拍摄的信号。右边的图像比左边的图像早四天拍摄，它可以让工程师们计算信号梯子的梯级，以查看洪水是在上升、下降还是保持稳定水平。

图2b是我们在苏格兰检查架空线路设备时捕捉到的，这是工程师在他们的办公桌上打开系统时看到的。

图2c是工程师在完全打开图像后可以看到的，这使他们能够在安全的办公环境中进行全面的资产状况调查。

在对这种设备进行比较传统的检查时- -根据生产线和持有时间的长短- -最多每晚可以检查两个助推器，这在人力资源和设备方面要花费相当大的费用。这将需要一个非破坏性的财产强加和牵引电流将需要隔离。

在空中运营时，维修工作在白天进行，而火车仍能运行。满载燃料的直升机通常有大约两个小时的空中工作时间，这意味着所有的助推器将在只有两名机组人员的情况下在贝里克河畔特威德和爱丁堡之间进行测量。

我们用来捕捉视觉图像的第二个平台基本上是一个手持相机，它给了我们更多的多样性。最近在进行热测量时，发现架空电线上的一个开关过热，见图2d。

由于燃烧导致的发黑是可以看到的，但当我们能够在Route-View中打开图片时，就知道了整个范围，如图2e所示。

静态图像可以在工程师之间共享图片，从而实现更明智的决策。我们的媒体团队也可以使用这些信息让乘客了解正在发生的事情，以及他们乘坐的列车可能会晚点的原因。

无人驾驶飞机

在我们的机队中，伴随传统直升机的是无人驾驶航空系统(无人机)——这个街区的新孩子。随着电池技术和超视距(BVLOS)规则的改进，它们将发挥自己的作用。
铁路网不仅有一个代表我们交付无人机工作的公司框架，而且还有几名经过操作员培训的员工。

图3:使用无人机比使用直升机更具成本效益的例子。

由于规模经济，无人机和直升机服务可以相互补充。直升机一小时可以覆盖的区域，无人机至少需要一周才能覆盖。因此，如果这些区域需要长时间的线性测量，那么直升机就是首选平台。但是，如果需要对单个位置进行现场调查，那么无人机系统更适合。然而，随着技术的发展，这种情况将不可避免地发生变化。

图3显示了无人机比直升机性价比更高的一个例子。

在现在已经关闭的哈特菲尔德和斯坦福斯煤矿旁边的铁路线上，铁路旁边的煤矿地上有一堆矿渣。突然下起了一场大雨，导致堆积物的质量急剧增加，推动了铁路。

直升机被派去拍摄事故的第一批初步照片，但工程师们希望每天飞行两次来监视现场，以检查是否有进一步的移动。无人机被派去执行这项任务，因为它非常适合监视小型站点。
不断发展的技术

航空测量领域在不断发展。我们一直在寻找和开发新技术，使我们的工程师在预测和预防资产故障方面具有优势，包括高光谱成像，激光雷达测量和日冕成像，仅举几例。

随着无人机技术的发展和传感器的变小，我相信，在未来的几年里，我将坐在铁路网总部温暖的办公室里，一边喝着茶，一边操作着某个城市上空的摄像头。