建設工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉型研究

楊思宇

（廣東省有色工業(yè)建筑質量檢測站有限公司，廣東廣州 510700）

0 引言

為推進建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級，加快建造方式轉變，推動建筑業(yè)高質量發(fā)展，2020年，住房和城鄉(xiāng)建設部等十三部門聯(lián)合印發(fā)了《關于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》（建市〔2020〕60號），指導意見指出，要以數(shù)字化、智能化升級為動力，創(chuàng)新突破相關核心技術，加大智能建造在工程建設各環(huán)節(jié)應用，形成涵蓋科研、設計、生產加工、施工裝配、運營等全產業(yè)鏈融合一體的智能建造產業(yè)體系，要加快突破工程質量檢測監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集與分析、故障診斷與維護、專用軟件等一批核心技術?！吨笇б庖姟诽岢龅?025年，我國智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的政策體系和產業(yè)體系基本建立，建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化水平顯著提高，建筑產業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺初步建立，產業(yè)基礎、技術裝備、科技創(chuàng)新能力以及建筑質量安全水平全面提升?？梢姡S著建筑行業(yè)數(shù)字化、智能化趨勢的發(fā)展，這為對建設工程質量檢測領域的數(shù)字化轉型提供了良好發(fā)展契機。

1 背景意義

當前，我國數(shù)字技術的創(chuàng)新日新月異，數(shù)字企業(yè)加速成長，數(shù)字產業(yè)蓬勃發(fā)展，加快數(shù)字技術與實體經(jīng)濟的融合發(fā)展成為共識[1]。數(shù)字化轉型是利用數(shù)字技術進行全方位、多角度、全鏈條的改造過程，通過深化數(shù)字技術在生產、運營、管理和營銷等諸多環(huán)節(jié)的應用，不斷釋放數(shù)字技術對經(jīng)濟發(fā)展的放大、疊加、倍增作用，數(shù)字技術已成為經(jīng)濟發(fā)展的新引擎、新動力，深刻融入人類經(jīng)濟社會等各領域和全過程，其影響力廣泛而深遠。我國建設工程行業(yè)近年來發(fā)展迅速，工程質量日益成為關注熱點，因而建設工程的質量檢測的需要日益增加，工作要求日益嚴格。整體而言，我國建設工程檢測行業(yè)的數(shù)字化水平仍偏低，利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、BIM、VR、AI和5G等新技術的融合，促進建設工程領域向數(shù)字化、虛擬化和信息化方向轉型勢在必行。

首先，建設工程檢測工作的目的在于通過采集、分析而獲得精準的檢測信息，以發(fā)現(xiàn)建設工程的質量和安全隱患。檢驗檢測行業(yè)特點是數(shù)據(jù)采集量大、來源眾多，相互關聯(lián)較為復雜。數(shù)字作為信息傳遞的主要載體，為檢測工作提供最基礎性的保障，這也是建設工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉型的首要內在需求。

其次，在傳統(tǒng)的檢測過程中，數(shù)據(jù)采集質量差，數(shù)據(jù)結構化程度低，多數(shù)機構仍依靠手工錄入采集數(shù)據(jù)，錯誤數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)較多，無法確保數(shù)據(jù)的完整性和準確性。數(shù)據(jù)的采集和讀取不能實現(xiàn)智能采集，人為干擾因素多，難以監(jiān)管和溯源，在檢測實驗完成后，進行數(shù)據(jù)報告的撰寫過程中也由人工來進行的，對于連續(xù)變量的參數(shù)來說，不僅不利于數(shù)據(jù)的收集和整理，也大大影響檢測工作的客觀性、可靠性和效率性。即使從儀器端采集的數(shù)據(jù)，也有可能在傳輸、處理、存儲等環(huán)節(jié)受到外來因素影響，從而降低數(shù)據(jù)本身的一致性、完整性和可信程度。且絕大部分檢測機構的數(shù)據(jù)，都是以紙質版或電子文件等非結構化形式保存，數(shù)據(jù)對接難度高、數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一，其中的數(shù)據(jù)難以進行歸類、提煉，機構內部形成數(shù)據(jù)孤島，導致數(shù)據(jù)利用能力弱，數(shù)據(jù)與場景融合不夠等問題。

最后，建設工程質量檢測行業(yè)在檢測方法、檢測技術和檢測設備相對于工程建設的要求均存在不同程度的滯后，設備適用性差、人為誤差不易控制、服務效率不高。因此，強化數(shù)字化軟硬件技術在建設工程檢測行業(yè)的推廣應用和深度融合，是檢測行業(yè)發(fā)展的重大需求和主要方向，為有效提升檢測服務性能和效率提供了保障。

2 發(fā)展方向

2.1 信息化

建設工程質量檢測的數(shù)據(jù)采集量大、來源多、關系復雜，采用人工的方式進行數(shù)據(jù)采集錄入，效率低且易出錯，從而降低檢測的可信性和有效性。從人工向自動化、信息化方向發(fā)展，通過專用軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、記錄、統(tǒng)計、計算等功能，能為檢測工程提供全面、準確、專業(yè)的數(shù)據(jù)。此外，通過全過程的信息化，能盡可能降低人為干預程度，同時通過信息化手段建立檢測信息的長周期存儲及全程追溯體系，實現(xiàn)對各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)管，最大限度減少人為因素影響檢測數(shù)據(jù)的真實性、準確性、公正性。建設工程質量檢測樣品類型、形態(tài)多樣，采用有效的技術手段科學管理檢測樣品有利于提升檢測質量。例如，在建設工程質量檢測樣品中嵌入RFID電子標簽，相當于給檢測樣品確定了身份證號碼[2]，將現(xiàn)場檢測試樣信息錄入檢測信息系統(tǒng)，并將其作為唯一性識別標識進行全過程信息比對，能有效保證檢測的一致性和可靠性。

2.2 在線化

建設工程質量檢測機構通過實施“在線化、無接觸、可追溯”的數(shù)字化技術，為委托人提供手機下單委托、網(wǎng)絡支付、快遞送樣、檢測過程實時查詢、自主下載電子報告等服務，檢測系統(tǒng)中，委托人可通過系統(tǒng)對檢測業(yè)務量、已試驗數(shù)量、合格數(shù)量、未發(fā)報告數(shù)量以及不合格數(shù)量進行自動統(tǒng)計匯總[3]，從而顯著提升服務體驗，促進檢驗檢測業(yè)務提質增效。因此，在線化是建設工程質量檢測業(yè)務發(fā)展的一個趨勢，無須接觸、通過網(wǎng)絡實現(xiàn)全程對接和結果及時查詢，對檢測方而言，能更加便捷、快捷地開展檢測工作，從而擴大檢測業(yè)務效率和數(shù)量，對委托方而言，能增強業(yè)務體驗和及時性。尤其在疫情期間，檢測業(yè)務開展受限較多，但部分數(shù)字化轉型較早的檢驗檢測機構，所受影響也較小，其通過數(shù)字化手段抵御風險的能力得到很好的體現(xiàn)。

2.3 智能化

隨著計算機技術軟硬件的不斷強化以及人工智能的迅速發(fā)展，相關技術被廣泛應用于各個領域，這也為建設工程檢測行業(yè)領域的智能化提供了機遇。如5G網(wǎng)絡的逐步推廣為檢測行業(yè)智能化提供了基礎設施保障，其傳輸速率更快、覆蓋范圍更廣、服務路徑更加多元化，以及良好的穿透性、低延時性，體積小、重量輕，便于在施工條件不佳的環(huán)境下安裝作業(yè)，在檢測活動中的送樣、收樣、現(xiàn)場檢測、檢測報告遞送等各環(huán)節(jié)均可發(fā)揮技術效用，在檢測環(huán)節(jié)，通過智能化手段，實現(xiàn)自動或半自動檢測完成數(shù)據(jù)采集、處理以及特征提取等關鍵環(huán)節(jié)，在分析環(huán)節(jié)，通過數(shù)據(jù)挖掘技術對檢測數(shù)據(jù)果進行整理匯總、處理挖掘，在結果環(huán)節(jié)，通過信息化手段實現(xiàn)檢測結果的可視化展示。

2.4 無損化

無損檢測技術是未來建設工程檢測技術的主要發(fā)展方向之一[4]，且眾多無損檢測技術能有效提供多維度的檢測數(shù)據(jù)，這不僅有有效減少對檢測對象的損傷，也能大幅提升建設效率和效果。如超聲波無損檢測技術能夠對壓實以及大體積混凝土進行檢測，在建筑行業(yè)無損檢測中具有非常高的價值，通過超聲波發(fā)生裝置將超聲波發(fā)射到被檢測物體中，根據(jù)超聲波傳遞速度、位移變化等數(shù)據(jù)，判定被檢測物體的基本情況。如紅外線成像無損檢測技術，可依據(jù)紅外攝像機對工程的電子輻射信息進行數(shù)據(jù)采集和分析，根據(jù)溫度的變化判斷是否存在異常情況，并確定異常點[5]。如對混凝土內部缺陷的檢測，以自動化掃描檢測聲音特征值色譜成像技術，通過5G網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)實時查看、數(shù)據(jù)傳輸和，通過定量檢測效果，提高缺陷識別能力，克服檢測設備手動檢測不便等諸多問題，起到不破壞被檢測物體的完整性，降低檢測過程的損傷的作用。

3 對策措施

3.1 企業(yè)領導重視

數(shù)字化轉型工作在資金投入、資源部署、人員調配方面，均需要強有力的統(tǒng)籌協(xié)調工作，因此企業(yè)領導重視，親自參與規(guī)劃、部署和實施是推進建設工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉型的關鍵。建筑檢測行業(yè)數(shù)字化轉型面臨首要問題是投入成本高，包括設備、人員、系統(tǒng)建設的前期投入，均無法實現(xiàn)短期的回報，特別在建設過程需要投入大量的精力和時間，不可避免對正常開展的檢測業(yè)務帶來影響。因此，在領導層面，需保持戰(zhàn)略定力和耐心，對數(shù)字化轉型的意義和重要性保持清晰的認知，把握企業(yè)數(shù)字化轉型的主要方向和內容，在整體層面開展部署數(shù)字轉型的戰(zhàn)略研究和落實，制定工作目標和工作路線圖。通過戰(zhàn)略的實施促進領導和員工對數(shù)字化轉型達成共識，同時在相關工作注重工作協(xié)調和資源統(tǒng)籌，制定相應的激勵政策及管理辦法，提升企業(yè)相關部門數(shù)字化建設的積極性，才能使得工作得以順利推進。

3.2 強化技術應用

新技術的應用是建設工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉型的重要環(huán)節(jié)，能有效提升現(xiàn)場檢測、環(huán)境檢測、報告輸出等環(huán)節(jié)的效率，例如，將傳統(tǒng)的檢測技術與5G技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、BIM、人工智能、視覺技術等新型技術融合，形成多元化、多維度、多視角的數(shù)據(jù)，也是建設工程質量檢測行業(yè)發(fā)展重要舉措[6]，基于機器視覺中的圖像深度學習理論，可實現(xiàn)檢修工具的快速檢測和分類。企業(yè)要更加注重建立檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的數(shù)學模型，提高工程檢測數(shù)據(jù)的準確可靠性。企業(yè)要建立與數(shù)字化相關高校院所、企業(yè)、專家等多方的聯(lián)絡，推進數(shù)字技術、智能設備、新方法在檢測工作中的應用。在應用的基礎上，有實力和能力的企業(yè)應更加注重通過開展項目研究，搭建技術創(chuàng)新中心、重點實驗室等科技創(chuàng)新基地[7]，促進相關數(shù)字化技術的研發(fā)，掌握企業(yè)獨有或適用的專業(yè)技術和數(shù)據(jù)庫，提升企業(yè)檢測業(yè)務的核心競爭力。

3.3 培養(yǎng)人才隊伍

檢測技術人員是實施檢測工作的主體，檢測單位要加強對檢測工作人員的培訓活動，增強對建筑檢測的專業(yè)知識了解和更新，提升專業(yè)技術能力水平，提升檢測過程的公正性、檢測方案的科學性、檢測結果的準確性。檢測檢測技術人員也是檢測業(yè)務數(shù)據(jù)化轉型的實施者、接收者、反饋者、應用者。在數(shù)字化、信息化背景下，全面提升檢測技術人員的綜合水平，不僅需要掌握更多的專業(yè)知識與檢測技能，同時還要補充和豐富數(shù)字化相關的新知識。同時通過引進數(shù)字化相關專業(yè)的人才到檢測行業(yè)，實現(xiàn)檢測技術與數(shù)字化技術的融合發(fā)展。

3.4 搭建平臺支撐

近年來，數(shù)字化管理軟件已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，為許多行業(yè)帶來了數(shù)字化便利。建設工程檢測企業(yè)應積極使用智能項目管理軟件，以提高管理的精細化和智能化。此外，企業(yè)還應搭建數(shù)字化轉型的業(yè)務綜合平臺，該平臺應具備檢測業(yè)務人員和流程的整合功能，以實現(xiàn)檢測工作人員在同一個平臺上實現(xiàn)協(xié)同辦公、數(shù)據(jù)自動采集、檢測結果的自動計算與檢測結論的自動評定、檢測報告審批及自動生成，提供智能決策分析功能，實現(xiàn)檢測業(yè)務系統(tǒng)化、自動化管理。要充分利用平臺數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘技術和模型，將檢測系統(tǒng)中的檢測數(shù)據(jù)作為實驗數(shù)據(jù)集，進行深入的數(shù)據(jù)挖掘分析，這對企業(yè)檢測質量提升具有重要意義。同時要以平臺為支撐引領，推動檢測相關技術的統(tǒng)籌應用和更新迭代，從而促進檢測企業(yè)的數(shù)字化轉型工作。此外，為了能夠保證檢測數(shù)據(jù)的安全性，應注意加強計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常運行和維護，確保網(wǎng)絡系統(tǒng)始終處于一個穩(wěn)定、安全、可靠的環(huán)境和正常使用，網(wǎng)絡連接應定期更改各類授權人員的密碼，防止非法入侵，保證安全運行[8]。除自主開發(fā)外，企業(yè)因資金和人力約束，也可考慮借助檢驗檢測數(shù)字化云平臺構建自身的檢測系統(tǒng)，基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術建設云平臺，能滿足中小企業(yè)的基本需求，實現(xiàn)多領域工程項目的自動監(jiān)測和分析。