孔艷梅

（山東雄獅建筑裝飾股份有限公司，山東 滕州 277599）

機械自動化技術(shù)能夠推動建筑工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展，BIM、AR等輔助技術(shù)會根據(jù)不同機械特性，融入到建筑工程開展的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中。BIM、AR等輔助技術(shù)內(nèi)容龐雜，就當(dāng)前建筑工程開展實際情況進(jìn)行分析，需要合理并且運用到建筑工程當(dāng)中。BIM、AR等輔助技術(shù)的應(yīng)用能夠使機械自動化效果更為突出，避免人員傷亡情況的發(fā)生，為建筑工程帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 建筑工程機械自動化應(yīng)用與存在的問題

（1）建筑工程機械自動化應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)水平的逐步提升，建筑企業(yè)逐步構(gòu)建了自動化生產(chǎn)模式，完成了機械自動化的轉(zhuǎn)變，但是不同企業(yè)的自動化程度有著明確的不同，這也表明了我國建筑企業(yè)的機械自動化程度還處于初期

階段，在客觀上還存在發(fā)展空間。集成化和智能化是機械自動化技術(shù)的主要方面，其根本的目的就是為了能夠提升企業(yè)的機械生產(chǎn)效率，通過人工智能技術(shù)等發(fā)揮集成和智能功能。機械自動化的實現(xiàn)有效地降低了人力資源的投入，使整體生產(chǎn)力提升，并且能夠應(yīng)對不同的建筑施工風(fēng)險。機械自動化具有檢驗、預(yù)警等功能，是未來建筑工程發(fā)展的主要趨勢，要深入對BIM、AR等輔助技術(shù)的研究，強化機械自動化影響。在建筑施工當(dāng)中對于存儲功能的要求也會越來越高，通信、定位等功能都是實現(xiàn)建筑工程機械自動化不可缺少的內(nèi)容。建筑工程機械自動化的實現(xiàn)既要開展BIM、AR等輔助技術(shù)研究，同時也要借鑒現(xiàn)代科技的交叉知識，進(jìn)一步豐富BIM、AR等輔助技術(shù)的內(nèi)容，使建筑工程盲區(qū)得到有效控制。

（2）建筑工程機械自動化存在的問題。傳統(tǒng)建筑工程表現(xiàn)為生產(chǎn)方式的單一性，人為工程建設(shè)主體，無論是機械控制，還是安全生產(chǎn)都需要建筑工人來完成，導(dǎo)致在工作期間精神過度緊張。由整體建筑工程開展?fàn)顩r進(jìn)行分析，傳統(tǒng)建筑工程需要花費的成本會更高。單一化機械施工會導(dǎo)致工藝流程枯燥，效率也并不高。而要轉(zhuǎn)變這種情況，需要增強智能化。BIM、AR等輔助技術(shù)應(yīng)用到建筑工程當(dāng)中，要發(fā)揮出人才的作用。建筑工程機械自動化的實現(xiàn)需要培養(yǎng)專業(yè)人才，但是理論與實踐出現(xiàn)脫離，高校培養(yǎng)的機械自動化專業(yè)人才無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足市場需求，而機械自動化高級管理人才更是不多。在機械自動化研究上資金短缺較為明顯，更多的對自動化技術(shù)的理解還處于概念階段，實際研發(fā)水平并不高。高水平的科技成果轉(zhuǎn)化受到一定的限制。

2 現(xiàn)有輔助技術(shù)

（1）AR技術(shù)。這是利用信息技術(shù)進(jìn)行的現(xiàn)實性增強，通過計算機完成交流互動。實時校準(zhǔn)場景，強調(diào)目標(biāo)位置的轉(zhuǎn)換，能夠展現(xiàn)出三維立體效果，使用者會通過AR技術(shù)直觀感受到物體結(jié)構(gòu)。特別是處于深層位置無法利用實物進(jìn)行直接測量，這時候就可以利用AR技術(shù)，對構(gòu)件安裝情況進(jìn)行測量，而產(chǎn)生的測量偏差較小，可以忽略不計。AR技術(shù)還具有追蹤定位功能，對標(biāo)記的物體進(jìn)行檢測，實時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺仄鳟?dāng)中，對跟蹤對象的現(xiàn)實坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記，反映到虛擬平臺中。AR技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用能夠彌補現(xiàn)實施工的不足，通過顯示設(shè)備將獲取到的信息進(jìn)行建模分析。

（2）BIM模型。BIM模型也就是建筑信息模型，能夠為建筑工程開展提供想象空間，機械自動化當(dāng)中BIM模型是最為便捷的輔助性工具。BIM模型能夠?qū)⑽淖?、圖片等進(jìn)行數(shù)據(jù)三維化展示，利用信息化管理完成數(shù)據(jù)繼承，構(gòu)建數(shù)字信息系統(tǒng)。BIM模型的應(yīng)用能夠使建筑工程實施當(dāng)中的管理水平和效率提升，有效控制成本，最大限度縮短工期。BIM模型能夠為施工提供造價依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，做好分類工作，及時進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，保證建筑工程各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)信息共享。BIM模型在風(fēng)險控制上也發(fā)揮著巨大的作用，建筑規(guī)模、功能要求都會在BIM模型當(dāng)中實現(xiàn)參數(shù)化，在投資風(fēng)險管理上也具有參考價值。

（3）單目攝像。單眼相機技術(shù)的基礎(chǔ)是圖像預(yù)處理，可以初步獲得有用的信息。然后，利用形態(tài)學(xué)知識中的一些關(guān)鍵點來實現(xiàn)研究結(jié)果。目前，測量圖像中點之間的距離是一個比較簡單的研究課題。首先，用單目攝像機獲取所需的圖像，用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法對圖像進(jìn)行預(yù)處理，通過圖像特征提取技術(shù)得到實際需要的距離。這一系列的加工過程，可以通過編程實現(xiàn)，提出了一種利用單目運動相機對點狀運動物體進(jìn)行三維定位的方法。一種更簡單的方法是在機械相對駕駛位置的盲區(qū)放置一個單眼攝像頭，測量物體之間的距離并給出預(yù)警，以避免碰撞。在建筑工程中，對單目攝像機的要求不是很高，入門級技術(shù)可以解決工程領(lǐng)域更深層次的問題，對建筑行業(yè)的從業(yè)人員來說非常便利。

3 輔助技術(shù)在建筑工程機械自動化中的應(yīng)用

建筑工程施工規(guī)模逐漸擴(kuò)大，機械管理難度也將會提升。安裝碰撞預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)C械運轉(zhuǎn)情況進(jìn)行實時檢測，防止安全事故的發(fā)生。輔助技術(shù)在建筑工程機械自動化完成當(dāng)中會對施工狀況進(jìn)行實時定位，追蹤發(fā)生的情況，這種遠(yuǎn)程監(jiān)控能夠最大限度的滿足建筑工程施工作業(yè)要求，特別是對較為危險的施工作業(yè)，能夠降低事故的發(fā)生。

（1）APP的實際應(yīng)用。BIM、AR等輔助技術(shù)都是數(shù)字信息時代熱門的新興技術(shù)代表，都是基于互聯(lián)網(wǎng)下的數(shù)字信息技術(shù)，推動了建筑工程自動化的實現(xiàn)。為提升建筑工程工作效率和項目收益的提升發(fā)揮了巨大的作用。而基于BIM、AR等輔助技術(shù)設(shè)計的APP就能夠更好地應(yīng)用在建筑工程當(dāng)中。在建筑工程設(shè)計前期工作人員利用BIM技術(shù)確定三維建筑模型，在手機APP作用下將會直觀感受到設(shè)計的成果，這對于確認(rèn)設(shè)計成果是否符合實際建筑工程需求發(fā)揮著巨大的作用，并且方便設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行修改。在建筑工程開展階段，也可以利用手機APP對建筑模型各部分進(jìn)行施工指導(dǎo)，這對于建筑工程的開展具有顛覆性。數(shù)字信息時代下的各行各業(yè)都要充分借助互聯(lián)網(wǎng)的功能，當(dāng)前手機APP在建筑工程當(dāng)中的應(yīng)用還屬于運維階段，對于其他方面的應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研究，只有不斷地開發(fā)符合建筑工程機械自動化要求的手機APP，才能夠?qū)⒃O(shè)計和施工階段整體納入到更具有針對性的移動終端APP當(dāng)中，使建筑工程質(zhì)量和效率都得到保障。

（2）預(yù)警識別。對于較大的建設(shè)項目，機械設(shè)施數(shù)量很大，包括攪拌機進(jìn)出、塔吊回轉(zhuǎn)作業(yè)等，需要在機械本體上設(shè)置碰撞報警系統(tǒng)。也可考慮在機械設(shè)施頻繁活動的區(qū)域配備碰撞報警系統(tǒng)。報警系統(tǒng)有很多組成部分，其中最核心的是測距系統(tǒng)。設(shè)定指示器是兩個物體的距離范圍是安全的，如果范圍縮小到一定程度，就需要停止，以避免兩個物體之間發(fā)生碰撞。一般情況下，檢測設(shè)備可以放置在機器的四個角落，從而實現(xiàn)機器的自動報警功能，不需要增加人員來現(xiàn)場指揮機器的指令。預(yù)警系統(tǒng)的使用，創(chuàng)造了良好的施工機械生產(chǎn)環(huán)境，保證了機械設(shè)備的安全運行，從減少人員管理的角度完善了機械安全管理體系。我們可以借鑒近距離報警系統(tǒng)在駕駛中的經(jīng)驗，我們可能需要考慮制造成本的問題，以便適當(dāng)降低精度。

（3）運行軌跡模擬。在施工中，一些危險的操作必須用機器來完成。目前機器的操作可能要依靠人來控制，會造成一定程度誤差的出現(xiàn)，這就需要更多的智能機器獨立完成。前提是機器按照人類預(yù)設(shè)的代碼行走和工作。在危險開挖中，機械挖掘機能有效地進(jìn)行開挖。將交叉耦合預(yù)補償方法與非線性比例積分控制器相結(jié)合應(yīng)用于液壓挖掘機，減少了跟蹤測量誤差、輪廓跟蹤誤差等誤差的發(fā)生。與使用機器人相比，僅通過編程來控制機械挖掘機的運行軌跡是一種非常經(jīng)濟(jì)的措施。該技術(shù)在工程危險作業(yè)中的成熟應(yīng)用，可大大提高工程的經(jīng)濟(jì)效益，降低人員危險作業(yè)的風(fēng)險。

4 結(jié)語

建筑工程安全事故頻發(fā)，使得機械自動化開發(fā)與應(yīng)用越來越受到人們重視，既能夠降低安全事故發(fā)生幾率，同時對建筑工程技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生影響。建筑工程機械自動化首先要開展技術(shù)研究，之后完善使用渠道，對其中存在的問題進(jìn)行解決，關(guān)注和完善機械之外的功能，積累機械自動化技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗，保證建筑工程整體效益。我國機械自動化技術(shù)還并不成熟，需要進(jìn)一步探索，在大力開展技術(shù)研究和創(chuàng)新的同時，可以與其他國家研究機構(gòu)進(jìn)行有效合作，融合先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗，豐富理論指導(dǎo)，強化建筑工程機械自動化效果，這樣為我國建筑工程的發(fā)展構(gòu)建條件和營造安全環(huán)境。