無人機(jī)+BIM技術(shù)在工程審計(jì)中的應(yīng)用

唐秀萍 徐曉玲

摘要：隨著信息技術(shù)發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)審計(jì)方法和技術(shù)也隨之發(fā)生了很大的變革。由于傳統(tǒng)審計(jì)方法耗時過長，審計(jì)效率較低，難以滿足審計(jì)工作人員的全過程跟蹤審計(jì)的要求，因此在時代的大背景下，本文主要介紹通過無人機(jī)獲取影像數(shù)據(jù)，利用BIM技術(shù)建立三維全景實(shí)景模型，借助互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)手段，搭建互聯(lián)網(wǎng)+三維全景實(shí)景模型的工程審計(jì)服務(wù)平臺，為業(yè)主、項(xiàng)目工程施工方、審計(jì)單位、財(cái)政部門等，提供工程審計(jì)所需的數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)整合與儲存兩大類工程審計(jì)數(shù)據(jù)系列全方位綜合服務(wù)以及提高工程審計(jì)的效率。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);BIM;工程審計(jì);應(yīng)用

1緒論

1.1研究背景

BIM也稱建筑信息模型，在增強(qiáng)建筑行業(yè)生產(chǎn)能力上起到關(guān)鍵作用。由于工程項(xiàng)目整個生命周期都是不斷變化的，目前還沒有一個成熟的方案將各個周期的信息收集到BIM平臺里面解決。BIM與現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目之間可以由無人機(jī)來連接，因?yàn)闊o人機(jī)可以自動采集數(shù)據(jù)。一般建設(shè)工程項(xiàng)目，項(xiàng)目竣工驗(yàn)收，完成工程審計(jì)以后項(xiàng)目建設(shè)資金才全部到位，項(xiàng)目建設(shè)資金能夠及時全部到位取決于一個重要決定因素那就是工程審計(jì)。但是傳統(tǒng)工程審計(jì)存在一系列弊端：1.傳統(tǒng)工程審計(jì)信息化自動化程度較低無法快速得出結(jié)果，工人與施工方、貨物供給方與施工方以及施工方與審計(jì)方常常因?qū)こ塘客瓿汕闆r沒能達(dá)成一致，而引起各式的矛盾、糾紛、爭執(zhí)等，時常出現(xiàn)舞弊、扯皮現(xiàn)象，審計(jì)過程經(jīng)歷時間長久，資金無法及時到位，從而導(dǎo)致施工單位不能夠按照合同約定的時間段內(nèi)支付農(nóng)民工全額工資，引發(fā)農(nóng)民工靜坐、游行等民生問題。2.傳統(tǒng)工程審計(jì)采用傳統(tǒng)測量工具獲取現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，往往依靠審計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)判斷，人工操作常常伴隨誤差，缺少客觀性、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，易產(chǎn)生偷工減料、克扣工程款等貪污腐敗問題。

1.2研究意義

房屋建筑的遙感影像可以由控制無人機(jī)在高空拍攝獲得，收集到的影像數(shù)據(jù)可以由后期軟件經(jīng)過建模，從而形成此建筑物高分辨率三維模型。BIM技術(shù)在國內(nèi)逐漸穩(wěn)定以及被廣泛應(yīng)用，獲得的三位模型成為BIM技術(shù)很有信服力的數(shù)據(jù)支持，在項(xiàng)目各個進(jìn)程都有良好的應(yīng)用前景。BIM技術(shù)能在每個進(jìn)程良好發(fā)揮，為項(xiàng)目整個周期提供動態(tài)的數(shù)據(jù)管理，例如：項(xiàng)目建設(shè)初期、選取地址、項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、現(xiàn)場把控、驗(yàn)收、維護(hù)。在“3S”即遙感、GPS定位、地理信息系統(tǒng)的技術(shù)幫助下，無人機(jī)可以攻破地面交通等障礙，從各個高度和視角采集項(xiàng)目所需要的各種信息，可以為建筑行業(yè)多樣化的信息和數(shù)字提供新的思考方法。

1.3研究現(xiàn)狀

當(dāng)前，BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目上已經(jīng)得到大力普及，它能夠?qū)?xiàng)目中的人材機(jī)實(shí)現(xiàn)精細(xì)控制，從而促使了項(xiàng)目在管理和進(jìn)度上的效率提高，也促使了BIM技術(shù)在建筑行業(yè)廣泛發(fā)展。 技術(shù)BIM在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的現(xiàn)場實(shí)施和利用還有待加強(qiáng)，這是由于受到Revit、CATIA等主流建模軟件的影響。

當(dāng)前的BIM建模軟件在模型的精細(xì)程度和屬性數(shù)據(jù)等方面極其強(qiáng)大。對于模型本身的應(yīng)用，細(xì)節(jié)方面已經(jīng)足夠完善，完全可以滿足建筑行業(yè)的各項(xiàng)要求，例如：設(shè)計(jì)、施工、施工、運(yùn)營、維護(hù)。但對于建筑物外部的信息數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的BIM應(yīng)用水平整體上還有很大的提高空間，進(jìn)一步深化BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，是目前需要及時處理的的難題。

2 BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目全過程審計(jì)的運(yùn)用

2 .1項(xiàng)目準(zhǔn)備階段的審計(jì)

這個階段的審計(jì)工作主要包括審計(jì)和監(jiān)督項(xiàng)目的勘察、設(shè)計(jì)以及招標(biāo)活動。 在傳統(tǒng)審計(jì)方法下，現(xiàn)階段很難考慮項(xiàng)目的效率。 但是如果使用BIM技術(shù)的三維視圖來檢查項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙的管道沖突，這樣一來后期可能發(fā)生設(shè)計(jì)變更就會在很大程度上相應(yīng)的減少，從而可以減少后期審計(jì)工作壓力，同時提高審計(jì)效率。

2.1.1基于BIM技術(shù)的模型建立

建筑信息模型是一種應(yīng)用在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、管理上的數(shù)字化管理方法。具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：可視化、協(xié)調(diào)、仿真、優(yōu)化、可打印。依據(jù)這些優(yōu)點(diǎn)結(jié)合真實(shí)的建筑物和以及已有圖紙將數(shù)據(jù)收集記錄在BIM平臺中，然后在Revit中建立3D的理想建筑物模型，這個模型可以很形象生動、真實(shí)的展示建筑物，。BIM通過三維碰撞仿真實(shí)驗(yàn)，從而可以達(dá)到優(yōu)化工程設(shè)計(jì)的目的，可以有效的避免一些設(shè)計(jì)錯誤，在優(yōu)化設(shè)計(jì)目的水平上有所提高，施工質(zhì)量也能夠得到改善。通過4D仿真施工過程，能夠觀看到近乎現(xiàn)實(shí)的施工現(xiàn)狀，同時可以標(biāo)記當(dāng)前的施工進(jìn)度并與不同的顏色進(jìn)行比較，從而使管理者能夠更加有效率地控制施工現(xiàn)場。 建立3D模型和4D仿真施工過程，能夠高效率的管理施工現(xiàn)場，把控施工進(jìn)度，明確制定施工計(jì)劃。

2.1.2利用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)采集是指在連接WiFi的前提下，在無人機(jī)上安裝攝像裝備，操控機(jī)器對建筑物進(jìn)行全面監(jiān)控，通過遙感設(shè)備制定合適的飛行線路，從而在建筑物內(nèi)外進(jìn)行拍攝獲取需要的數(shù)據(jù)。首先，有必要在建筑物外圈出一個圈，檢查無人機(jī)是否可以正常使用，圖像是否可以正常傳送，并檢查人員的行為和建筑物外圍的建筑是否可以被清楚地監(jiān)控。無人機(jī)在地面起飛，依次飛行經(jīng)過每一個樓層，借助傳感器和其他控制設(shè)備，對關(guān)鍵部位的建筑構(gòu)件和施工現(xiàn)場拍攝，進(jìn)一步擴(kuò)大無人機(jī)與建筑物之間的距離，詳細(xì)監(jiān)測裂縫和其他零星小構(gòu)件，并安排特殊位置信息采集，保證溫度和濕度傳感器可獲取全面的數(shù)據(jù)，并滿足安全監(jiān)控要求。

無人機(jī)的飛行路線應(yīng)根據(jù)型號和圖紙進(jìn)行規(guī)劃，并計(jì)劃在室外繞行且仔細(xì)觀察室內(nèi)情況，以確保每個地方的安全。由于無人機(jī)的耐力通常很短，只有約0.5h，因此應(yīng)該將飛行路線分段不要太長。在無人機(jī)數(shù)據(jù)采集過程中，需要處理兩個問題如圖2- 1所示：

2 .2實(shí)施階段的審計(jì)

項(xiàng)目執(zhí)行階段的傳統(tǒng)審計(jì)重點(diǎn)是項(xiàng)目成本，主要關(guān)注項(xiàng)目數(shù)量的變化是否合理，物料價格是否在合理的市場范圍內(nèi)。 但是僅強(qiáng)調(diào)進(jìn)度、質(zhì)量、安全性的審計(jì)還不夠。 BIM+無人機(jī)技術(shù)可以在項(xiàng)目審核過程中實(shí)現(xiàn)5D動態(tài)控制。施工進(jìn)度可以利用模擬功能進(jìn)行三維描述。通過與BIM的實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行比較，確定施工方案。審核員可以控制成本、工期、材料采購，從而可以很大程度上增強(qiáng)審核工作的效率。

2 .3項(xiàng)目竣工驗(yàn)收階段的審計(jì)

BIM技術(shù)是根據(jù)當(dāng)前的計(jì)算規(guī)則計(jì)算數(shù)量和成本，根據(jù)項(xiàng)目模型的實(shí)際情況計(jì)算的，大大減少了審核員的工作和審核成本。 同時，BIM模型涵蓋了已完成項(xiàng)目的運(yùn)營和維護(hù)，并且其中包含的數(shù)據(jù)為審核員審核項(xiàng)目績效提供了強(qiáng)有力的參考。

3主要內(nèi)容和研究目標(biāo)

分析傳統(tǒng)審計(jì)方法和技術(shù)的不足，利用無人機(jī)結(jié)合BIM技術(shù)在工程審計(jì)中的應(yīng)用，提高工程審計(jì)的效率，解決工程審計(jì)行業(yè)一些不足。

通過無人機(jī)獲取影像數(shù)據(jù)，利用BIM技術(shù)建立三維全景實(shí)景模型，借助互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)手段，搭建互聯(lián)網(wǎng)+三維全景實(shí)景模型的工程審計(jì)服務(wù)平臺，為業(yè)主、項(xiàng)目工程施工方、審計(jì)單位、財(cái)政部門等，提供工程審計(jì)所需的數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)整合與儲存兩大類工程審計(jì)數(shù)據(jù)，全方位綜合服務(wù)以及提高工程審計(jì)的效率。

3.1擬解決的途徑

3.1.1研究技術(shù)路線

第一部分是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，主要為構(gòu)建三維模型和搭建服務(wù)平臺做準(zhǔn)備，它是本研究的重要基礎(chǔ);第二部分是工程審計(jì)數(shù)據(jù)處理研究，這是本研究的主要內(nèi)容和難點(diǎn);第三部分是數(shù)據(jù)整合與儲存分析，它是對第二部分內(nèi)容的檢核，也是本研究的最終目標(biāo)。技術(shù)線路如圖3- 1所示：

3.1.2無人機(jī)數(shù)據(jù)建模

無人機(jī)數(shù)據(jù)建模的過程如圖3- 2所示：

無人機(jī)收集的數(shù)據(jù)由后期軟件加工處理，進(jìn)入地面控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配環(huán)節(jié)，形成目標(biāo)區(qū)域的數(shù)字圖像或模型。與傳統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)采集方法相比，在地形復(fù)雜，起伏較大的地區(qū)，無人機(jī)具有無可比擬的優(yōu)勢。

4 BIM+無人機(jī)技術(shù)在工程審計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)勢

4.1通過無線連接實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸

與橋梁等室外建筑相比，房屋建筑工程具有更好的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。 通過WIFI連接，無人機(jī)之間可以互相接受對方指令或向?qū)Ψ桨l(fā)送指令，從而可以達(dá)到控制對方的飛行路徑的目的。 同時，無人機(jī)可以遠(yuǎn)程傳輸攝取的影像數(shù)據(jù)，可以實(shí)時獲取無人機(jī)數(shù)據(jù)，從而加強(qiáng)了整個系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控。它還有可以克服地面交通障礙，從不同的角度實(shí)時獲取數(shù)據(jù)，這樣一來獲取的數(shù)據(jù)更加完善。

4.2提高審計(jì)效率

利用 BIM 技術(shù)，可以要求設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位和審計(jì)單位共同建立 BIM 模型，把工程項(xiàng)目的合同、設(shè)計(jì)變更、現(xiàn)場簽證、照片、數(shù)據(jù)、會議紀(jì)要等所有的信息與模型對應(yīng)部位相關(guān)聯(lián)，整個項(xiàng)目在 BIM 系統(tǒng)中以三維立體模型呈現(xiàn)，BIM 技術(shù)使全部的變更和進(jìn)展情況顯而易見主要取決于它的可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性，基于五方確認(rèn)過的模型 BIM 系統(tǒng)自動計(jì)算，進(jìn)度款支付和竣工結(jié)算按工程進(jìn)度同步進(jìn)行，比起傳統(tǒng)的工程審計(jì)模式大大節(jié)約了時間和成本，能有效的提高審計(jì)效率。BIM云端也能根據(jù)材料的市場價格和類似項(xiàng)目的資料等云端數(shù)據(jù)給出審計(jì)意見，從而發(fā)現(xiàn)審計(jì)人員的疏漏，提高審計(jì)質(zhì)量。

5總結(jié)與展望

5.1總結(jié)

BIM+無人機(jī)技術(shù)在實(shí)際工程項(xiàng)目中使用可產(chǎn)生卓越的社會效益。國家大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，投入了大量資金，對建設(shè)項(xiàng)目工程審計(jì)需求量大。但是傳統(tǒng)工程審計(jì)技術(shù)存在弊端，無法實(shí)現(xiàn)快速審計(jì)，各類糾紛不斷，引發(fā)各種社會問題?？偟脕碚f，在大型復(fù)雜工程中應(yīng)用BIM開展工程審計(jì)工作，能夠豐富審計(jì)內(nèi)容，提升審計(jì)工作效率，降低審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)以及促進(jìn)工程審計(jì)數(shù)據(jù)信息化。但在應(yīng)用的過程中產(chǎn)生跟多問題需要處理，如政策普及與市場發(fā)展水平不平衡、BIM在工程建設(shè)過程中應(yīng)用不充分、BIM相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、審計(jì)人員過分依賴BIM但又缺乏BIM相關(guān)的專業(yè)技能。因此，BIM結(jié)合無人機(jī)應(yīng)用于工程審計(jì)將更大提升審計(jì)效率，改善BIM應(yīng)用中存在的問題。

5.2展望

本文主要探討了在無人機(jī)+BIM技術(shù)在工程審計(jì)中的應(yīng)用，有一些收獲，但由于資料收集難度較大以及撰寫時間有限，專業(yè)知識與技能存在欠缺，實(shí)驗(yàn)條件有限，本文存在著諸多不足，需要改進(jìn)的地方還有很多，希望能夠在以后的學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)入深度探索和研究，不斷完善。

作者簡介：唐秀萍（1998-），性別：女，民族：漢族，籍貫：廣西全州縣，廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院學(xué)院本科生人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃。

徐曉玲（1997-），性別：女，民族：漢族，籍貫：廣西合浦，廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院學(xué)院本科生工程造價。

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