基于無人機＋遠程信息傳輸技術(shù)項目管理應(yīng)用研究

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

隨著國家的不斷壯大，當今時代各事業(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)在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，但目前由于工程建筑施工周期長，資源消耗量大，導致該行業(yè)效率相對較低，所以傳統(tǒng)的勞動建造模式轉(zhuǎn)型為人工智能建造是必然的趨勢。無人機是利用無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化優(yōu)勢，可以實時全方位監(jiān)控項目進而有效地控制現(xiàn)場的進度安全情況。無人機投入工程領(lǐng)域使用有利于提高工程施工質(zhì)量、加快施工進度、減少部分勞動力成本的支出，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m2，總建筑面積50 萬m2，其中，地上建筑面積約40.33 萬m2，地下建筑面積約9.67 萬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、實驗室實習場所、師生活動用房、學生宿舍、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、綠化、綜合管廊、公用工程等配套設(shè)施。

當前監(jiān)理項目部無人機已投入使用，并且在項目展示、高空作業(yè)管理、平面布置管理均達到良好的效果，將遠程信息傳輸技術(shù)與無人機相結(jié)合，主動識別現(xiàn)場環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)隱患，并通過無線傳輸?shù)浆F(xiàn)場管理控制中心，實現(xiàn)現(xiàn)場管理自動化。

2 無人機的項目管理應(yīng)用

利用無人機在項目上開展進度安全過程管理，輔助項目日常管理工作。

2.1 利用無人機進行項目場地規(guī)劃布置

在項目前期準備階段，使用無人機進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，更能為項目帶來直觀的信息指導。無人機攝取的地形數(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、材料堆放場地、鋼筋加工車間、各類施工車輛臨時?？刻?、車輛行駛路線、制作場地及現(xiàn)場責任分區(qū)等，使項目用地面積得到高效合理的應(yīng)用，為后期項目管理打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 利用無人機進行進度節(jié)點管控

項目利用無人機設(shè)定飛行路線，其飛行軌跡為圓形，每日對現(xiàn)場施工情況進行定時定點巡查。通過無人機的攝像功能記錄現(xiàn)場當前的形象進度，經(jīng)過對比過往圖像的前后變化并結(jié)合施工進度計劃判斷現(xiàn)場各施工區(qū)域的進度節(jié)點情況，從而與既定節(jié)點比較工程滯后情況，及時糾偏。

2.3 利用無人機進行安全管理

由于項目占地面積較大，施工現(xiàn)場必然存在危險源，造成安全管理壓力較大，因此利用無人機進行巡查，及時做好防范措施是安全管理的一項重要工作。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識的設(shè)置情況。利用無人機低空遙感技術(shù)提供的圖像數(shù)據(jù)可以定期監(jiān)控危險源的分布和跟進施工單位防范措施的落實情況。在危險性較大的分部分項工程作業(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，可使用無人機在施工現(xiàn)場對危險性較大的分部分項工程進行安全巡查管理，為管理人員與施工人員提供安全保障。無人機飛行能抵達難以上人的空間領(lǐng)域減少視覺盲區(qū)，監(jiān)管工人進行高空作業(yè)是否佩戴安全防護用具，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)管建筑施工場地內(nèi)作業(yè)工人是否按要求佩戴安全帽。對未按要求佩戴安全防護用具的施工人員，管理人員可使用無人機配備的喊話器進行口頭提醒，從而保障施工人員的生命安全。

2.4 利用無人機紅外熱感檢測進行消防安全管理

無人機可搭配紅外熱像儀對施工現(xiàn)場易燃點進行持續(xù)掃描。被檢測的易燃點輻射的紅外線能量入射到垂直和水平的光學掃描鏡上，通過目鏡聚集到紅外探測器上，把紅外線能量信號轉(zhuǎn)換成溫度信號，經(jīng)放大鏡和信號處理器，輸出反映物體表面溫度場熱像的電子視頻信號，在終端顯示器上直接顯示出來。

通過大面積持續(xù)記錄現(xiàn)場易燃點的表面溫度信息，及時發(fā)現(xiàn)處于爆燃臨界點的隱患，及時配備消防設(shè)備和消滅危險源達到消防安全管理成效。

現(xiàn)該技術(shù)還將用于檢測房屋工程外墻缺陷，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 利用無人機進行安全文明施工管理及現(xiàn)場形象宣傳

通過無人機的拍攝功能，巡查現(xiàn)場安全文明施工情況，核對施工單位安全文明施工方案，及時進行管理調(diào)控，有效地提高項目整體安全文明施工形象。對無人機拍攝較好的圖片或視頻進行加工、整理、留存，可作為項目或公司的形象宣傳使用。

2.6 無人機+遠程圖像信息傳輸

利用HDMI 數(shù)據(jù)線連接無人機手柄與視頻采集卡，通過采集卡把無人機畫面?zhèn)鬏斨罰C 端，然后通過網(wǎng)絡(luò)通訊平臺把畫面與線上會議室連接，以投屏的方式把將實時畫面?zhèn)魉偷綍h室里。邀請公司企業(yè)負責人召開視頻會議，把無人機畫面設(shè)置成本地攝像頭終端，實時傳輸無人機畫面。

通過無人機+遠程圖像信息傳輸技術(shù)，讓各單位企業(yè)負責人實時了解項目整體情況，進行資源調(diào)配工作。避免企業(yè)負責人因單位承建的工程項目較多疲于路程奔波，耗時耗力，無法做好及時知悉，及時調(diào)控。更能通過該技術(shù)與潛在客戶在視頻會議中進行更深層次的交流，展現(xiàn)工程管理的新面貌。

3 無人機在工程管理的發(fā)展前景

3.1 5G 時代下的無人機建筑管理

目前在民用無人機領(lǐng)域，無人機主要以無線電的方式進行控制連

接，導致應(yīng)用場景會有所限制，制約了無人機的價值發(fā)揮。目前國家正大力發(fā)展推廣5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋普及，將來5G 信號所帶來的高速數(shù)據(jù)傳輸可直接通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)控制無人機設(shè)備，無人機使用過程中收集數(shù)據(jù)實時上傳云端共享至物聯(lián)網(wǎng)平臺，通過自動化、定期的程序收集和分析能夠識別建筑問題，優(yōu)化施工管理并防止施工安全事故發(fā)生。

3.2 無人機結(jié)合VR 視像進行沉浸式推廣

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

無人機結(jié)合全景VR 直播能使人仿佛親臨現(xiàn)場的感受。通過無人機掛載360°全景鏡頭進行視頻拍攝，全景相機可完成視頻采集、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，就可以隨時隨地代入到施工現(xiàn)場，高空俯視整個項目建設(shè)，這將是工程建設(shè)管理科學化發(fā)展的新里程碑。

4 結(jié)語

隨著信息化科學領(lǐng)域的飛速發(fā)展，無人機能實現(xiàn)高精度的現(xiàn)場信息收集，在工程管理中充分使用無人機能有利于突出監(jiān)管重點，方便統(tǒng)籌監(jiān)管資源，提高管理效率，提升項目質(zhì)量，打造建筑精品。