淺析可視化技術在建設工程監(jiān)理中的應用

張治棟

上海市合流工程監(jiān)理有限公司

1 引言

隨著計算機技術向智能化的發(fā)展，以及無線網(wǎng)絡傳輸技術、AI 技術、VR 技術等的飛速發(fā)展和應用，尤其是互聯(lián)網(wǎng)加在建設工程中的深入融合，給建筑工程領域的發(fā)展帶來契機，對從事項目管理者而言，可視化項目管理技術無疑是今后建設工程項目管理發(fā)展的重要方向之一。

2 定義

可視化工程建設管理技術就是運用遠程無線網(wǎng)絡技術、視覺仿真技術、專業(yè)管理軟件和操控平臺，借用計算機進行圖像識別、儲存及處理等技術，輔組項目管理人員對項目進行實時監(jiān)控、分析、判斷、決策的新型管理技術。有利于在施工期間對建設項目進行質(zhì)量控制、安全控制、進度控制及其他管理方面的要求。我作為一名從業(yè)者，根據(jù)實際運用可視化項目管理技術，淺析一下其中的體會。

3 工程案例

3.1 項目概況

“S2公路廣祥路匝道及附屬設施新建工程”位于上海臨港新區(qū)。本工程包括交通工程（即S2公路廣祥路二級分流匝道；全長787.34m）和服務區(qū)（停車場）工程（即配套管理用房、綠化、擬建服務區(qū)；總面積13.86萬平方米）。具體平面布置如圖1。

圖1

3.2 該工程關鍵節(jié)點或重要工序

（1）降水強夯施工，面積：11.5萬平方米。

（2）回填土加固（淤泥換填）施工，面積：1.7萬平方米。

（3）混凝土地面澆筑，面積：13.5萬平方米。

（4）房 建 工 程 施 工，三 棟（1#：4730m2；2#：2130m2；3#：420m2）。

（5）瀝青混凝土道路施工，面積：長787m約1.1萬平方米。

3.3 工程特點

面積大（約15萬平方米）、專項工程多（包括道路、地基強夯加固、房建工程、給排水、強弱電、綠化等）、工期緊（10個月），各專業(yè)同時施工，相互穿插作業(yè)；既要保證施工質(zhì)量，又要保證施工安全，同時兼顧施工進度，因此對現(xiàn)場監(jiān)理的管理智慧和能力是極大的考驗。經(jīng)綜合考慮，現(xiàn)場監(jiān)理部向業(yè)主建議，決定采用可視化技術進行輔助監(jiān)督手段，即在現(xiàn)場增設可視化攝像頭（7臺、360度視角）、無線網(wǎng)絡傳輸、數(shù)據(jù)信息處理等融合的可視化項目管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過遠程視頻監(jiān)控、定點拍照等準確地反映施工現(xiàn)場24小時動態(tài)情況，尤其是施工現(xiàn)場關鍵節(jié)點（如地基加固、道路施工、房建主體施工等）和重要工序（如淤泥換填、混凝土澆筑、瀝青路面攤鋪等）的影像信息,通過專業(yè)軟件進行識別、對比、儲存，對異常信息進行甄別并報警，及時提醒值班人員進行迅速處理。該系統(tǒng)通過集成化的信息管理平臺并隨時可以將現(xiàn)場信息分享到業(yè)主和總包單位，使現(xiàn)場施工的各種行為均透明、可查、可信，為項目管理提供直觀、實時和高效的輔助工具,實現(xiàn)了業(yè)主及監(jiān)理對施工現(xiàn)場關鍵節(jié)點和重要工序的遠程監(jiān)控、指導、診斷和決策。

3.4 可視化項目管控系統(tǒng)可以協(xié)助對施工現(xiàn)場進行以下幾方面的管理

（1）人員進出場管理：利用人臉識別，可以完成日常考勤、施工作業(yè)人員進出場統(tǒng)計等，方便管理人員建立管理臺賬。

（2）機械和車輛進出場管理：利用攝像頭對機械和車輛進行自動識別，已完成進場報審的機械可自由出入，未完成進場報審的機械，無法自由出入，同時將在監(jiān)控平臺上顯示報警信號，并自動形成機械進出場臺賬，便于管理。

（3）少量重復性工序輔助管理：利用計算機對圖像深度計算，可以對少量重復性工作進行自動分析和控制。如強夯作業(yè)時對夯擊數(shù)的自動統(tǒng)計、鉆孔灌注樁深度控制等，達不到預設值，將自動報警顯示。

（4）現(xiàn)場防塵監(jiān)控：將專業(yè)防塵監(jiān)控設備的信息導入該系統(tǒng)，可實時監(jiān)控現(xiàn)場揚塵情況，并自動報警，便于管理人員啟動降塵應急設備。

（5）施工現(xiàn)場動態(tài)監(jiān)控管理：如材料進場、施工作業(yè)、建設各方行為、現(xiàn)場文明施工監(jiān)控等。

3.5 本工程為便于管理，在施工現(xiàn)場布置七臺可視化攝像頭

（1）匝道沿路布置兩個，間距300m，架設高度為10m；（2）服務區(qū)布置4 個，間距200m，架設高度為12m；（3）大門處布置一個，架設高度為10m；（4）攝像頭采用：海康威視4g 監(jiān)控攝像頭360度紅外全景高清夜視室外網(wǎng)絡連手機遠程。

3.6 系統(tǒng)運行及效果

2019年5月，業(yè)主委托專業(yè)安裝單位進行安裝并調(diào)試后，由現(xiàn)場監(jiān)理部接收并投入使用，同時將主要管理人員設定為控制員，通過手機可隨時調(diào)看監(jiān)控信息，便于掌控現(xiàn)場施工詳細情況；使用該套系統(tǒng)之后，現(xiàn)場管理更加方便、快捷、高效。

（1）及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，尤其是在強夯施工中。由于專業(yè)特性，強夯作業(yè)主要通過夯擊點數(shù)和夯錘高度進行質(zhì)量控制，由于三臺夯錘同時作業(yè)，監(jiān)理人員通過計數(shù)來控制夯擊質(zhì)量非常不便，通過該套設備，結(jié)合專業(yè)軟件進行統(tǒng)計，同一夯點夯擊數(shù)達不到預設值，電腦就可以出現(xiàn)報警信號，值班監(jiān)理即可向現(xiàn)場施工單位下達整改指令，極大地方便了施工管理。

（2）及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，尤其是機械作業(yè)時。比如夜間土方施工，機械車輛較多，容易造成安全事故。由于該設備具備紅外夜視功能，車輛行進及夜間施工狀況一目了然，現(xiàn)場值班人員可隨時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場異常情況，及時通知現(xiàn)場指揮人員，保證夜間施工安全。

（3）隨時調(diào)整施工節(jié)奏，便于控制施工進度。由于現(xiàn)場分區(qū)作業(yè)，三個施工區(qū)步調(diào)不一，人員機械會產(chǎn)生相互干擾和窩工現(xiàn)象，通過整體監(jiān)控對比，施工項目經(jīng)理可隨時發(fā)現(xiàn)造成干擾和窩工的原因，并及時采取措施，保證項目順利進行。比如在服務區(qū)混凝土地面澆筑時，由于采取分區(qū)分塊流水澆筑，連續(xù)三天都發(fā)現(xiàn)實際完成量達不到計劃量的要求，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，主要就是場地內(nèi)交通組織不和諧、澆筑區(qū)和管線單位相互干擾造成的，于是通過現(xiàn)場監(jiān)控進行分析，結(jié)合總進度計劃，果斷調(diào)整澆筑計劃和作業(yè)面，給管線單位充分的作業(yè)時間，即保證了管線的施工質(zhì)量，又滿足了混凝土地面的流水施工。

（4）發(fā)現(xiàn)問題可隨時追溯。由于該系統(tǒng)可自動儲存影像資料，當然也可人工儲存，因此對儲存的影像資料可隨時調(diào)出查閱。2019年8月，在河道淤泥換填施工時，部分工作是在夜間進行，由于雨水較多，施工人員為了搶進度，灰土未拌勻即進行攤鋪，結(jié)果造成一段地基碾壓后出現(xiàn)輪跡較深、局部彈簧等不合格情況，現(xiàn)場總監(jiān)隨后調(diào)出該段夜間施工錄像記錄，發(fā)現(xiàn)問題所在，對施工單位進行指令整改，保證了施工質(zhì)量。

（5）督促施工單位各項管理規(guī)范化，常態(tài)化，保證項目順利進行。由于全方位監(jiān)控，施工單位的日常管理活動也受到監(jiān)控，如工序檢查驗收活動、材料取樣送檢活動、大型機械設備的運行情況、安全檢查活動等，是否按照施工組織設計、施工方案和驗收標準執(zhí)行，一目了然。

4 該技術目前存在的不足

該套可視化系統(tǒng)應用近三個月以后，對該系統(tǒng)進行使用效果評價，雖然優(yōu)點突出，但也有不足的方面，突出的表現(xiàn)如下：（1）異常情況只能在操控平臺上顯示（報警），而不能及時將報警發(fā)送到管理者手機里，即系統(tǒng)軟件融合仍待改進。（2）自動識別有待改進或優(yōu)化，人、車流量較大時會出現(xiàn)短時擁堵排隊現(xiàn)象。（3）由于該技術仍處于發(fā)展階段，圖像分析和識別功能任然較弱，其輔助管理范圍仍需進一步擴展。

5 結(jié)束語及未來發(fā)展愿景

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)加的加檔提速，可視化管理技術是互聯(lián)網(wǎng)加在工程建設領域的必然應用，是建設項目管理發(fā)展的重要方向，特別是一些大型的項目，或者是跨區(qū)域項目，利用可視化建設項目管理，將遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)與互連網(wǎng)絡完美地融合，將項目實施過程數(shù)據(jù)化，同時將其與實際實施前虛擬的建設過程（BIM）聯(lián)系起來，實現(xiàn)將虛擬的可視化（BIM）工程建設管理和現(xiàn)實的可視化工程建設聯(lián)系起來，為項目的增值、項目的全面、全方位管理提供了可能。