李曉光 黃家浚 江楚興

（廣州珠江工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 廣東廣州 510030）

0 引言

隨著國(guó)家的不斷壯大，當(dāng)今時(shí)代各事業(yè)領(lǐng)域正在向現(xiàn)代化與技術(shù)化的方向發(fā)展。建筑行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，但目前由于工程建筑施工周期長(zhǎng)，資源消耗量大，導(dǎo)致該行業(yè)效率相對(duì)較低，所以傳統(tǒng)的勞動(dòng)建造模式轉(zhuǎn)型為人工智能建造是必然的趨勢(shì)。無(wú)人機(jī)是利用無(wú)線電或自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器，在建筑領(lǐng)域方面可作為新型的數(shù)據(jù)采集工具利用其操作便利和自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)時(shí)全方位監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)而有效地控制現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度安全情況。無(wú)人機(jī)投入工程領(lǐng)域使用有利于提高工程施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、減少部分勞動(dòng)力成本的支出，又順應(yīng)了建筑行業(yè)信息化、工業(yè)化、智能化的發(fā)展。

1 工程概況

本工程用地面積為33.15 萬(wàn)m2，總建筑面積50 萬(wàn)m2，其中，地上建筑面積約40.33 萬(wàn)m2，地下建筑面積約9.67 萬(wàn)m2。本工程有地上1～18層（建筑高度78.2m），地下均為1 層。主要建設(shè)內(nèi)容包括教室、實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)場(chǎng)所、師生活動(dòng)用房、學(xué)生宿舍、食堂、教工單身宿舍、后勤及輔助用房、科研研究用房、市政配套設(shè)施（水泵房）以及道路廣場(chǎng)、綠化、綜合管廊、公用工程等配套設(shè)施。

當(dāng)前監(jiān)理項(xiàng)目部無(wú)人機(jī)已投入使用，并且在項(xiàng)目展示、高空作業(yè)管理、平面布置管理均達(dá)到良好的效果，將遠(yuǎn)程信息傳輸技術(shù)與無(wú)人機(jī)相結(jié)合，主動(dòng)識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，并通過無(wú)線傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)管理控制中心，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)管理自動(dòng)化。

2 無(wú)人機(jī)的項(xiàng)目管理應(yīng)用

利用無(wú)人機(jī)在項(xiàng)目上開展進(jìn)度安全過程管理，輔助項(xiàng)目日常管理工作。

2.1 利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行項(xiàng)目場(chǎng)地規(guī)劃布置

在項(xiàng)目前期準(zhǔn)備階段，使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行全方位掃蕩式拍攝形成最初的地貌形象資料配合相應(yīng)的BIM 軟件后期建模處理。這不僅對(duì)后續(xù)施工過程建立BIM 模型使用提供數(shù)據(jù)支撐，更能為項(xiàng)目帶來(lái)直觀的信息指導(dǎo)。無(wú)人機(jī)攝取的地形數(shù)據(jù)生成施工規(guī)劃平面布置方案，有利于規(guī)劃辦公區(qū)域、生活區(qū)域、材料堆放場(chǎng)地、鋼筋加工車間、各類施工車輛臨時(shí)?？刻帯④囕v行駛路線、制作場(chǎng)地及現(xiàn)場(chǎng)責(zé)任分區(qū)等，使項(xiàng)目用地面積得到高效合理的應(yīng)用，為后期項(xiàng)目管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行進(jìn)度節(jié)點(diǎn)管控

項(xiàng)目利用無(wú)人機(jī)設(shè)定飛行路線，其飛行軌跡為圓形，每日對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行定時(shí)定點(diǎn)巡查。通過無(wú)人機(jī)的攝像功能記錄現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)前的形象進(jìn)度，經(jīng)過對(duì)比過往圖像的前后變化并結(jié)合施工進(jìn)度計(jì)劃判斷現(xiàn)場(chǎng)各施工區(qū)域的進(jìn)度節(jié)點(diǎn)情況，從而與既定節(jié)點(diǎn)比較工程滯后情況，及時(shí)糾偏。

2.3 利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行安全管理

由于項(xiàng)目占地面積較大，施工現(xiàn)場(chǎng)必然存在危險(xiǎn)源，造成安全管理壓力較大，因此利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡查，及時(shí)做好防范措施是安全管理的一項(xiàng)重要工作。安全管理人員每日必須巡查基坑、邊坡、臨空面、臨水面邊緣欄桿和警告標(biāo)識(shí)的設(shè)置情況。利用無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)提供的圖像數(shù)據(jù)可以定期監(jiān)控危險(xiǎn)源的分布和跟進(jìn)施工單位防范措施的落實(shí)情況。在危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程作業(yè)期間，由于部分位置難以上人，形成了安全管理盲區(qū)，增加了安全管理難度。因此，可使用無(wú)人機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程進(jìn)行安全巡查管理，為管理人員與施工人員提供安全保障。無(wú)人機(jī)飛行能抵達(dá)難以上人的空間領(lǐng)域減少視覺盲區(qū)，監(jiān)管工人進(jìn)行高空作業(yè)是否佩戴安全防護(hù)用具，監(jiān)管從事高空作業(yè)和外腳手架搭設(shè)、拆除作業(yè)的工人是否使用墜落懸掛安全帶，監(jiān)管建筑施工場(chǎng)地內(nèi)作業(yè)工人是否按要求佩戴安全帽。對(duì)未按要求佩戴安全防護(hù)用具的施工人員，管理人員可使用無(wú)人機(jī)配備的喊話器進(jìn)行口頭提醒，從而保障施工人員的生命安全。

2.4 利用無(wú)人機(jī)紅外熱感檢測(cè)進(jìn)行消防安全管理

無(wú)人機(jī)可搭配紅外熱像儀對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)易燃點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)掃描。被檢測(cè)的易燃點(diǎn)輻射的紅外線能量入射到垂直和水平的光學(xué)掃描鏡上，通過目鏡聚集到紅外探測(cè)器上，把紅外線能量信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度信號(hào)，經(jīng)放大鏡和信號(hào)處理器，輸出反映物體表面溫度場(chǎng)熱像的電子視頻信號(hào)，在終端顯示器上直接顯示出來(lái)。

通過大面積持續(xù)記錄現(xiàn)場(chǎng)易燃點(diǎn)的表面溫度信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處于爆燃臨界點(diǎn)的隱患，及時(shí)配備消防設(shè)備和消滅危險(xiǎn)源達(dá)到消防安全管理成效。

現(xiàn)該技術(shù)還將用于檢測(cè)房屋工程外墻缺陷，如空鼓和剝落、裂縫、飾面粘貼質(zhì)量等土木工程領(lǐng)域。

2.5 利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行安全文明施工管理及現(xiàn)場(chǎng)形象宣傳

通過無(wú)人機(jī)的拍攝功能，巡查現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工情況，核對(duì)施工單位安全文明施工方案，及時(shí)進(jìn)行管理調(diào)控，有效地提高項(xiàng)目整體安全文明施工形象。對(duì)無(wú)人機(jī)拍攝較好的圖片或視頻進(jìn)行加工、整理、留存，可作為項(xiàng)目或公司的形象宣傳使用。

2.6 無(wú)人機(jī)+遠(yuǎn)程圖像信息傳輸

利用HDMI 數(shù)據(jù)線連接無(wú)人機(jī)手柄與視頻采集卡，通過采集卡把無(wú)人機(jī)畫面?zhèn)鬏斨罰C 端，然后通過網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)把畫面與線上會(huì)議室連接，以投屏的方式把將實(shí)時(shí)畫面?zhèn)魉偷綍?huì)議室里。邀請(qǐng)公司企業(yè)負(fù)責(zé)人召開視頻會(huì)議，把無(wú)人機(jī)畫面設(shè)置成本地?cái)z像頭終端，實(shí)時(shí)傳輸無(wú)人機(jī)畫面。

通過無(wú)人機(jī)+遠(yuǎn)程圖像信息傳輸技術(shù)，讓各單位企業(yè)負(fù)責(zé)人實(shí)時(shí)了解項(xiàng)目整體情況，進(jìn)行資源調(diào)配工作。避免企業(yè)負(fù)責(zé)人因單位承建的工程項(xiàng)目較多疲于路程奔波，耗時(shí)耗力，無(wú)法做好及時(shí)知悉，及時(shí)調(diào)控。更能通過該技術(shù)與潛在客戶在視頻會(huì)議中進(jìn)行更深層次的交流，展現(xiàn)工程管理的新面貌。

3 無(wú)人機(jī)在工程管理的發(fā)展前景

3.1 5G 時(shí)代下的無(wú)人機(jī)建筑管理

目前在民用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)主要以無(wú)線電的方式進(jìn)行控制連

接，導(dǎo)致應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)有所限制，制約了無(wú)人機(jī)的價(jià)值發(fā)揮。目前國(guó)家正大力發(fā)展推廣5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋普及，將來(lái)5G 信號(hào)所帶來(lái)的高速數(shù)據(jù)傳輸可直接通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制無(wú)人機(jī)設(shè)備，無(wú)人機(jī)使用過程中收集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳云端共享至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過自動(dòng)化、定期的程序收集和分析能夠識(shí)別建筑問題，優(yōu)化施工管理并防止施工安全事故發(fā)生。

3.2 無(wú)人機(jī)結(jié)合VR 視像進(jìn)行沉浸式推廣

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（英文名稱：Virtual Reality，縮寫為VR），又稱靈境技術(shù)，是20 世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)全新的實(shí)用技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，使用戶沉浸到該環(huán)境中。

無(wú)人機(jī)結(jié)合全景VR 直播能使人仿佛親臨現(xiàn)場(chǎng)的感受。通過無(wú)人機(jī)掛載360°全景鏡頭進(jìn)行視頻拍攝，全景相機(jī)可完成視頻采集、拼接處理與視頻流處理，通過連入5G 網(wǎng)絡(luò)將4K/8K 全景視頻通過上行鏈路傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)側(cè)視頻服務(wù)器，再通過下行鏈路傳輸給用戶。而用戶只需戴上VR 眼鏡，就可以隨時(shí)隨地代入到施工現(xiàn)場(chǎng)，高空俯視整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)，這將是工程建設(shè)管理科學(xué)化發(fā)展的新里程碑。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著信息化科學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，無(wú)人機(jī)能實(shí)現(xiàn)高精度的現(xiàn)場(chǎng)信息收集，在工程管理中充分使用無(wú)人機(jī)能有利于突出監(jiān)管重點(diǎn)，方便統(tǒng)籌監(jiān)管資源，提高管理效率，提升項(xiàng)目質(zhì)量，打造建筑精品。