04 / HISTORY
每一次失败都教会我们
再次检查。
从罗马水道的守护者到锅炉爆炸、桥梁垮塌、笹子隧道事故，再到无人机：检查的历史，就是一部从失败中建立制度的历史。
古代
- 256 BC · China (Sichuan)
都江堰水利工程建成
该工程由秦国官员李冰为治理岷江水患而兴建，约于公元前 256 年建成。它分水而不筑坝，至今仍灌溉约 668,700 公顷农田。相传为李冰所留的铭文告诫后世守护者：遇弯截角，逢正抽心。
→ 能延续两千年的基础设施，靠的是与之一同传承下来的维护规则。
- 97 AD · Roman Empire (Rome)
弗朗提努斯获任 curator aquarum（水道总监）
公元 97 年，皇帝涅尔瓦任命弗朗提努斯主管罗马的输水道。他的著作 De aquaeductu 记录了他如何比较每条管线的进水量与供水量以揭露非法接水，并指出埋地管道的渗漏难以发现。书中还涉及拱形段的砌体，以及让树根远离构筑物。
→ 有记载的最早以测量和记录而非仅凭目视进行检测的案例之一。
近代以前
- 690 · Japan (Ise, Mie)
伊势神宫首次式年迁宫
伊势神宫的建筑每 20 年重建一次，这一仪式称为“式年迁宫”。该习俗始于 7 世纪，首次重建在 690 年。来源记录了 1993 年的第 61 次重建。
→ 固定的更新周期，更新的不只是建筑，还有技艺。
- c. 1224 · France (Strasbourg)
圣母院工程会维护斯特拉斯堡大教堂
Fondation de l'Œuvre Notre-Dame 至少从 1224 年起就负责斯特拉斯堡大教堂的建造与维护。中世纪的大教堂设有常驻的石匠作坊，在建成后很久仍持续修缮。该基金会的博物馆收藏着原始雕塑、彩绘玻璃和最早的图纸。
→ 常设的维护机构和保存下来的图纸，支撑了八个世纪的养护。
工业时代
- 1831–1879 · United Kingdom / France
涡流检测背后的物理学
法拉第于 1831 年发现电磁感应，傅科于 1851 年发现涡流。1879 年，David Hughes 证明线圈的特性随金属的电导率和磁导率而变化。这些发现后来成为涡流检测的基础。
→ 许多检测方法源自出于其他目的而做的基础物理研究。
- 1850s–1865 · United States
锅炉爆炸的时代与 Sultana 号惨案
19 世纪 50 年代，美国大约每四天就发生一起锅炉爆炸。1865 年，密西西比河蒸汽船 Sultana 号的锅炉爆炸造成 1,800 多人死亡，被称为历史上最严重的锅炉灾难。
→ 蒸汽动力的普及速度，超过了任何理解和检测它的体系。
- 1866 · United States (Hartford, Connecticut)
Hartford Steam Boiler 成立
该公司成立于 1866 年 6 月 30 日，将锅炉检测与保险结合，这一构想来自 1857 年成立的哈特福德一个技术俱乐部。保险让业主有理由接受检测，并有助于保证检测质量，而安全是首要目标。
→ 将保险与检测挂钩，为检测装上了经济引擎。
- 1868 · United Kingdom
首次磁性裂纹检测
1868 年，S.M. Saxby 利用磁性指示寻找炮管中的裂纹。William Hoke 于 1917 年尝试了同样的方法。
→ 借助物理效应揭示隐藏缺陷的思路，由此开始。
- 1879 · United Kingdom (Dundee, Scotland)
泰河桥惨案
1879 年 12 月 28 日，泰河桥在大风中垮塌，正在通过的列车上无人生还：已知 59 人死亡，估计最多 75 人。调查指出设计未明确考虑风荷载，铸件质量低劣，并发现桥梁检查员是一名砌砖工，他重新拧紧了松动的拉杆却未向工程师报告。
→ 当检测结果到不了能做出判断的人手中，检测就失效了。
- 1880 · United Kingdom
铁路桥梁的风荷载标准
泰河桥惨案后，贸易委员会的一个专门委员会为铁路桥梁设定了 56 psf（2.7 kPa）的设计风压，安全系数为四。此前并不存在正式的风压规定。
→ 灾难催生了数值标准，检测随后以此为依据。
- 1905 · United States (Brockton, Massachusetts)
Grover 鞋厂锅炉爆炸
1905 年 3 月 10 日，布罗克顿的 Grover 鞋厂因锅炉爆炸被夷为平地，58 人死亡，117 人受伤。19 世纪美国和欧洲发生过数千起锅炉爆炸，而这一起促成了锅炉立法。
→ 重大事故把自愿检测变成了法定义务。
The History of ASME's Boiler and Pressure Vessel Code — ASME
- 1911–1915 · United States
ASME Boiler and Pressure Vessel Code
ASME 的锅炉与压力容器规范于 1911 年提出构想；其第一版即 1914 年版于 1915 年出版，是一本 114 页的单行本。
→ 它确立了由行业组织制定设计、制造和检测通用规则的范式。
The History of ASME's Boiler and Pressure Vessel Code — ASME
- 1929–1934 · United States
磁粉检测走向工业化
1929 年，Victor de Forest 和 Foster Doane 实现了首次工业化磁粉裂纹检测，并于 1934 年创立了 Magnaflux。当时铁路检查员已在用油和粉笔显示裂纹，这是渗透检测的早期形式。
→ 现场技巧加上商业化，使无损检测成为一门行业。
- 1929 · Soviet Union
索科洛夫的超声探伤
1929 年，Sergei Sokolov 研究了金属中的超声检测，并在 20 世纪 30 年代初演示了穿透法探伤技术，但分辨率较低限制了其实际应用。
→ 一个可行的原理，可能要经过多年才能变成现场工具。
- c. 1930 · Germany
工业射线检测
伦琴发现的 X 射线首先在医学领域普及。1930 年前后，Richard Seifert 与焊接研究机构合作，将设备改造用于工业。
→ 焊接结构的出现，催生了看清接头内部的需求。
- 1933–1948 · Germany
Förster 与涡流检测
1933 年，Friedrich Förster 利用涡流测量电导率并分选铁磁零件，于 1948 年创立了自己的公司，该公司至今仍在运营。
→ 快速、非接触的近表面缺陷检测进入了工业界。
- 1940–1942 · United States
Firestone 的实用超声检测
1940 年，Floyd Firestone 为首个实用超声检测方法申请专利，并于 1942 年 4 月 21 日获得授权（US 2,280,226）。1949 年，Josef Krautkrämer 和 Karl Deutsch 各自独立开始制造超声探伤仪。
→ 脉冲回波超声至今仍是测厚的基础，如今也由接触式无人机搭载。
现代
- 1967 · United States (Point Pleasant, WV – Ohio)
银桥垮塌
1967 年 12 月 15 日，横跨俄亥俄河的银桥在交通高峰时段垮塌，46 人遇难。悬链中的一根眼杆因一处深仅约 2.5 mm（0.1 in）的缺陷突然断裂。
→ 非冗余构件上的一个微小缺陷，足以让整座桥倒塌。
Happy 50th Anniversary, National Bridge Inspection Standards — FHWA
- 1971 · United States
国家桥梁检测标准颁布
银桥垮塌之后，NBIS 于 1971 年 4 月 27 日颁布，要求由受过适当培训的检测员至少每两年检测一次。
→ 现代桥梁检测的起点：全国统一的检测周期和具备资质的检测员。
Happy 50th Anniversary, National Bridge Inspection Standards — FHWA
- 1979 · United States
NBIS 扩展至所有公路桥梁
1979 年，NBIS 的适用范围从联邦资助桥梁扩展到所有公共道路上的桥梁。
→ 范围扩大，对检测员和资金的需求也成倍增加。
Happy 50th Anniversary, National Bridge Inspection Standards — FHWA
- 1983 · United States (Greenwich, Connecticut)
Mianus 河桥垮塌
1983 年 6 月 28 日，I-95 公路 Mianus 河桥的一跨坠落，3 人遇难。十年前道路施工时堵塞的排水口使积水锈蚀了销轴吊杆组件，直至一根吊杆开裂。康涅狄格州当时仅有 12 名工程师负责检测 3,425 座桥梁，而这座桥在九个月前刚通过检测。
→ 难以触及的细部加上检测员太少，连肉眼可见的锈蚀也无人处理。
- 1987 · United States (New York)
Schoharie 溪桥垮塌
1987 年 4 月 5 日，在创纪录的春季洪水中，Thruway 高速公路横跨 Schoharie 溪的桥梁垮塌，10 人死亡。调查人员将原因归于 3 号桥墩下的冲刷，并认定抛石防护、检测和维护均不到位。
→ 水下基础是目视检测的盲区。
- 1988 · United States
NBIS 增加断裂关键构件和水下检测
1988 年，NBIS 增加了对断裂关键桥梁和需水下检测桥梁的要求；1993 年增加了后续处置的报告要求，2004 年规定了组长和项目负责人的资质与培训。
→ 检测规则是逐步累积而成的，每次增加一种失效模式。
Happy 50th Anniversary, National Bridge Inspection Standards — FHWA
- 1988 · United States (Hawaii)
阿罗哈航空 243 号航班
1988年4月28日，一架波音737在飞行中机身上部约18英尺（约5.5米）的蒙皮被撕裂，一名乘务员遇难。NTSB 发现，这架机龄19年、长期在沿海空气中飞行的飞机，其搭接接头的多个铆钉孔出现疲劳裂纹，并因腐蚀而加剧。调查还指出，包括夜间检查在内的维护方案未能发现这些损伤。
→ 老化的结构需要能够发现大量细小而分散缺陷的检查。
- 2000 · United Kingdom (Hatfield)
哈特菲尔德铁路事故
2000年10月17日，一列火车在哈特菲尔德行驶时钢轨断裂，造成4人死亡。滚动接触疲劳在轨面上产生了多条裂纹。Railtrack 并不清楚全网还有多少类似缺陷，于是实施了1,800多处紧急限速，并在全国范围内开始更换钢轨。
→ 没有全网状况的整体图景，一次失效就会迫使各处采取预防性限制。
- 2002 · United Kingdom
Railtrack 被 Network Rail 取代
哈特菲尔德事故后的运营中断和成本攀升，促使政府将 Railtrack 交由破产管理；Network Rail 于2002年接管。调查人员发现，详尽的书面程序掩盖了维护人员经验上的严重不足。2005年，Network Rail 依据健康与安全法被罚款350万英镑。
→ 纸面上的程序无法替代称职的检查员。
- 2007 · United States (Minneapolis)
I-35W 密西西比河大桥坍塌
2007年8月1日，该桥在交通高峰时段坍塌，造成13人死亡、145人受伤。NTSB 认定尺寸不足的节点板（厚约13 mm）是主要原因，桥面增铺的混凝土（静载约增加20%）和施工材料是促成因素。2003年检查时的照片已显示节点板出现弯曲，却未被采取行动。
→ 检查影像只有在有人去解读时才有用。
- 2012 · Japan (Ōtsuki, Yamanashi)
笹子隧道顶板坍塌
2012年12月2日，中央高速公路笹子隧道内近150块顶板坠落，造成9人死亡。直接原因被认定为化学锚栓拔出；而敲击检查仅在发现目视异常后才实施，自2000年以来从未进行过。2013年的试验中，剩余183根锚栓中有113根在低于4吨设计荷载时被拔出。
→ 揭示了仅依赖目视检查、省略实际触诊检测的危险。
- 2013 · Japan
日本的“基础设施维护元年”
笹子事故次年的2013年被宣布为日本的基础设施维护元年，并通过了延长基础设施寿命的基本计划。
→ 国家政策从故障后修复转向预防性维护。
- 2014 · Japan
日本强制实施五年一次的近距离目视检查
国土交通省于2014年3月31日发布修订后的《道路法》施行规则，自2014年7月1日起施行，要求桥梁（约70万座）和隧道（约1万座）以近距离目视检查为基础，每五年检查一次。
→ 全国性的强制要求暴露了检查人员和资金的短缺，催生了对无人机等辅助技术的需求。
道路の老朽化対策に関する省令・告示の公布について — 国土交通省（2014年） · 笹子トンネル天井板落下事故 — Wikipedia（日本語）
- 2015 · Japan
高速公路更新工程启动
自2015财年起，日本高速公路的大规模更新与修缮计划以“高速公路更新工程”的名义启动。
→ 检查结果成为大规模更新投资的依据。
- 2018 · Italy (Genoa)
莫兰迪桥坍塌
2018年8月14日，一段210 m 长的桥体在暴雨中坍塌，至少43人遇难。斜拉索和内部预应力钢束的劣化被认为是主要因素；20世纪90年代的检查已发现腐蚀，2018年2月的一次会议报告钢束截面平均损失达10%–20%。坍塌前，路面开裂和斜拉索的异常状态也已被指出。
→ 如果决策和行动滞后于检查，已知的劣化仍然会夺走生命。
- 2020 · Italy (Genoa)
热那亚圣乔治大桥通车
莫兰迪桥被拆除而非修复（2019年2月至6月）；替代桥梁于2019年6月25日开工，2020年8月3日通车。
→ 快速重建并未解决欧洲各地既有桥梁应如何检查的问题。
无人机时代
- 2000 · Japan (Mount Usu, Hokkaido)
无人直升机观测有珠山喷发
2000年春，由于载人直升机无法安全接近，政府请求使用雅马哈 R-MAX 无人直升机观测有珠山喷发。它帮助测量了火山灰堆积并改进了泥石流预报。R-MAX 原本是为日本小规模农田的农药喷洒而开发的。
→ 早期证明：无人航空器能够去看人无法安全到达的地方。
- 2011 · Japan (Fukushima)
无人直升机在福岛监测辐射
2011年东日本大地震与核事故之后，雅马哈 R-MAX 直升机在福岛第一核电站周边的禁入区内测量了辐射。
→ 无人航空器承担起了在对人有害的环境中进行测量的任务。
- 2013 · China (Shenzhen) / global
DJI Phantom 发布
DJI 于2013年1月7日发布首款 Phantom，2013年10月发布集成相机的 Phantom 2 Vision；2016年3月的 Phantom 4 加入了避障功能。廉价的航拍无人机让众多服务公司得以开展空中检查。
→ 让无人机检查普及的，是大众市场的无人机，而不是定制航空器。
- 2014 · United States (California)
Skydio 成立
三位 MIT 校友于2014年创立 Skydio。2018年发布的 R1 使用12个摄像头感知周围环境，2019年10月发布 Skydio 2。
→ 自主飞行降低了近距离检查对飞手技能的依赖。
- 2015 · Japan
日本《航空法》定义无人航空器
修订后的《航空法》自2015年12月10日起施行，定义了无人航空器并设定了飞行规则。
→ 法律定义为商业无人机检查提供了获取许可与批准的途径。
- 2022 · Japan
日本国家无人机驾驶员执照制度启动
日本的无人航空器驾驶员国家资格认证于2022年12月启动。
→ 国家认证的驾驶技能成为采购和管理检查工作的基准。
- 2023 · United States
Skydio X10 与自主检查
2023年9月发布的 Skydio X10 搭载一台号称可分辨 0.1 mm 细节的 50 MP 相机和一台热成像相机，可在无网络连接的情况下机上构建 3D 模型，并能从自充电机库出发执行自主任务。其 3D 重建已被用于检查加拿大皇家海军的舰艇。
→ 无人机检查正从拍摄照片走向自主采集数据与建模。
英語・日本語で検索し、Wikipedia（英・日）、公的機関（FHWA、国土交通省）、業界団体・企業の公式史（ASME、HSB）、技術史記事（UniWest）の本文をWebFetchで取得して確認した事実だけを記載した。WebFetchは本文を取得後に要約モデル経由で回答するため、reviewScopeのfull_textは『本文ページを取得して該当箇所を確認した』の意味で用いる。検索結果は抜粋を返さなかったため、検索結果だけに基づく項目は置いていない。調査途中でセッションの検索・取得上限に達したため、依頼にあった項目のうち中国・日本の城郭石垣や橋の維持、ヘリコプターによる送電線巡視、初期のUAV点検、Flyability Elios、ドローン・イン・ア・ボックス、レベル4飛行の解禁日、八潮市道路陥没事故（2025年1月）と下水道のドローン調査、ロープアクセス（IRATA）の成立年は未確認のため収録していない。伊勢神宮の式年遷宮は参照資料が1993年の第61回までしか記していないため、それ以降は書いていない。
从空中俯瞰这件事本身的历史，讲述在无人机出现之前的鸟瞰视角史（航拍指南内）。
物流指南的历史篇从这里开始：驮畜与挑夫如何定下了配送的单位。