范車 陳紅飛

中鐵開發(fā)投資集團有限公司（遵余高速公路工程指揮部） 貴州遵義 563000

無人機全稱無人飛機系統(tǒng)(UAS)，這是一種不需要駕駛員駕駛的飛機，可以用來替代施工管理者在對現(xiàn)場安全、質(zhì)量管控中特定區(qū)域巡查的手段，有效提升施工管理者完成一些高空巡視檢查，它與成像設(shè)備等結(jié)合可以實現(xiàn)應(yīng)用的擴展，從而大大提升工作效率。無人機能夠采集高分辨率的影像，是對管控中出現(xiàn)眼、手不及地方補充的有效應(yīng)用手段。無人機用途廣泛，成本低，性價比高；沒有人員傷亡風(fēng)險；具有較強的生存能力和較高的機動性能，使用方便，在施工現(xiàn)場有極其重要的作用。

1 輔助施工管理

在項目的建設(shè)過程中，從最初的設(shè)計圖紙到最后完工，怎樣才能更好地將設(shè)計方案變?yōu)楝F(xiàn)實，在建設(shè)工程的眾多影響因素中，高水平的施工管理工作顯然是必不可少的。項目施工管理工作在項目施工過程中非常重要，施工管理水平的優(yōu)劣直接影響到工程質(zhì)量的高低。因此，為了獲得高質(zhì)量的建設(shè)成果，就必須不斷提高工程施工中相關(guān)的管理水平。只有不斷提高工程建設(shè)的管理水平，才能提高工程質(zhì)量，縮短施工工期，降低工程成本，實現(xiàn)安全文明施工，實現(xiàn)創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)精品工程的目標(biāo)[1]。

無人機航拍技術(shù)能提供一種新型的工程建設(shè)輔助管理技術(shù)，實現(xiàn)了工程建設(shè)管理方法的創(chuàng)新。該技術(shù)通過對施工現(xiàn)場的大范圍、定期、長期的航拍，利用高分辨率的遙感影像進行解譯判讀，可以實現(xiàn)以下幾個功能：

（1）掌握施工進度是否完成階段性里程碑進度計劃。

（2）直觀反映施工現(xiàn)場情況是否符合安全文明施工要求。

（3）大范圍監(jiān)測施工現(xiàn)場周圍環(huán)境變化，監(jiān)督環(huán)保水保措施是否落實到位。

（4）如遇突發(fā)災(zāi)害時，可根據(jù)影像為制定搶險方案提供幫助。

通過無人機航測技術(shù)輔助施工過程管理，可以直觀、形象地了解施工現(xiàn)場的實際情況，掌握施工的實際進度。根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整進度，規(guī)范管理，實現(xiàn)文明施工，落實環(huán)保水保措施，提高管理工作的及時性和針對性，切實提高管理深度和工作效率，同時提高決策指揮水平和工程建設(shè)管控水平，保證工程的長期、安全、可靠運行。

2 無人機在建筑施工現(xiàn)場應(yīng)用的制約因素

2.1 無人機續(xù)航時間較短

無人機的電池續(xù)航能力較差，普通型號的無人機續(xù)航時間通常在0.5-1.0h之間。而無人機在建筑工地要全天候的工作，就需要給無人機配備許多電池或需要多臺無人機依次來維持其正常工作。

2.2 受天氣的影響

當(dāng)本地出現(xiàn)陰雨天氣或霧霾較嚴重時將會給建筑施工現(xiàn)場的無人機帶來一些安全隱患，雨天及其它惡劣天氣無人機不能工作。

2.3 抗干擾能力較弱

施工現(xiàn)場的鋼結(jié)構(gòu)的金屬特性會對無人機的指南針功能產(chǎn)生干擾，對飛行的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。此類問題目前普遍存在，而在軍用領(lǐng)域無人機中則無此現(xiàn)象，這說明技術(shù)并不是限制無人機抗干擾能力的因素，關(guān)鍵是成本問題，因此需要在控制好成本的前提下，提升消費級無人機的抗干擾能力[2]。

3 無人機在建筑施工現(xiàn)場的應(yīng)用

3.1 施工現(xiàn)場無人機質(zhì)量檢測應(yīng)用

建筑物檢測由兩個部分組成：①對其結(jié)構(gòu)性能檢驗；②對其外觀檢驗。傳統(tǒng)的建筑物檢測方法是利用專業(yè)儀器對建筑物各個部位的力學(xué)性能測驗，用肉眼或者望遠鏡等輔助工具對建筑物的外觀質(zhì)量測驗，對超高建筑，人工檢測危險性大，效率低。無人機可以利用其獨特的優(yōu)勢，運用無人機的3D和圖像特征提取技術(shù)，代替檢測工程師進行建筑質(zhì)量檢測。在多旋翼無人機上搭載自動掃描攝像頭，無人機圍繞已建建筑物表面飛行，將攝像頭拍攝到的畫面實時傳輸?shù)降孛娼邮照?，在飛行的過程中利用一系列軟件可以對建筑物的細微變形、裂縫等自動識別，當(dāng)建筑物表面有外觀質(zhì)量問題時管理人員可以及時發(fā)現(xiàn)及時處理。通過無人機多角度、多部位對不同施工階段實時記錄影像，留存原始資料，為以后項目驗收結(jié)算提供依據(jù)。

3.2 無人機在文明施工方面應(yīng)用

無人機在建筑施工現(xiàn)場的應(yīng)用受到廣泛好評，把無人機對環(huán)境的監(jiān)測功能與施工現(xiàn)場相結(jié)合，減少施工現(xiàn)場的環(huán)境污染。無人機設(shè)備可以檢測施工現(xiàn)場中的PM2.5含量，并根據(jù)檢測結(jié)果對施工環(huán)節(jié)中所使用的材料及相應(yīng)操作步驟進行調(diào)整，實現(xiàn)了控制施工現(xiàn)場污染指數(shù)的效果。同時，無人機高空對施工現(xiàn)場不同設(shè)備、材料的分布情況、施工進度進行直接觀察，有助于項目管理人員規(guī)范施工現(xiàn)場布置，為工作人員營造一個安全文明綠色的施工環(huán)境。

3.3 在提高施工效率方面的應(yīng)用

工程項目都有進度安排，但是實際上由于各種原因，工程存在返工或緩工等現(xiàn)象導(dǎo)致進度緩慢。無人機遙感影像處理得到的三維影像可以為監(jiān)管團隊提供參考，可以清楚地了解工程的進展情況并且做出相應(yīng)的調(diào)整。無人機采集的信息能夠及時更新，可以在很大程度上提高施工效率。按照特定的時間安排，利用無人機的攝像功能可以拍攝現(xiàn)場施工情況，識別現(xiàn)場的施工進度；通過圖像的前后變化對比可以監(jiān)測現(xiàn)場人員的工作狀態(tài)，合理調(diào)配勞動人員配置，分析與優(yōu)化施工現(xiàn)場的人員結(jié)構(gòu)。無人機遙感影像處理得到的三維影像可以為監(jiān)管團隊提供參考，在很大程度上提高施工效率[3]。

4 結(jié)語

無人機的實時監(jiān)測航拍技術(shù)輔助施工管理，真實、清晰、精細化地展現(xiàn)了現(xiàn)場實況，大大降低了工程管理的外業(yè)工作量和工作難度，加大了工程建設(shè)管理的監(jiān)控力度，使各項管理工作更具有時效性，更貼近工程現(xiàn)場實際情況，提升了管理能力和建設(shè)水平，為完成建設(shè)目標(biāo)提供了保障，也對施工單位安全文明施工起到了監(jiān)督作用，同時為決策部門準(zhǔn)確決策提供了科學(xué)依據(jù)。