建設工程檢測行業數字化轉型研究

楊思宇

（廣東省有色工業建筑質量檢測站有限公司，廣東廣州 510700）

0 引言

為推進建筑工業化、數字化、智能化升級，加快建造方式轉變，推動建筑業高質量發展，2020年，住房和城鄉建設部等十三部門聯合印發了《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》（建市〔2020〕60號），指導意見指出，要以數字化、智能化升級為動力，創新突破相關核心技術，加大智能建造在工程建設各環節應用，形成涵蓋科研、設計、生產加工、施工裝配、運營等全產業鏈融合一體的智能建造產業體系，要加快突破工程質量檢測監測、數據采集與分析、故障診斷與維護、專用軟件等一批核心技術。《指導意見》提出到2025年，我國智能建造與建筑工業化協同發展的政策體系和產業體系基本建立，建筑工業化、數字化、智能化水平顯著提高，建筑產業互聯網平臺初步建立，產業基礎、技術裝備、科技創新能力以及建筑質量安全水平全面提升。可見，隨著建筑行業數字化、智能化趨勢的發展，這為對建設工程質量檢測領域的數字化轉型提供了良好發展契機。

1 背景意義

當前，我國數字技術的創新日新月異，數字企業加速成長，數字產業蓬勃發展，加快數字技術與實體經濟的融合發展成為共識[1]。數字化轉型是利用數字技術進行全方位、多角度、全鏈條的改造過程，通過深化數字技術在生產、運營、管理和營銷等諸多環節的應用，不斷釋放數字技術對經濟發展的放大、疊加、倍增作用，數字技術已成為經濟發展的新引擎、新動力，深刻融入人類經濟社會等各領域和全過程，其影響力廣泛而深遠。我國建設工程行業近年來發展迅速，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的數字化水平仍偏低，利用大數據、云計算、物聯網、區塊鏈、BIM、VR、AI和5G等新技術的融合，促進建設工程領域向數字化、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，以發現建設工程的質量和安全隱患。檢驗檢測行業特點是數據采集量大、來源眾多，相互關聯較為復雜。數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數字化轉型的首要內在需求。

其次，在傳統的檢測過程中，數據采集質量差，數據結構化程度低，多數機構仍依靠手工錄入采集數據，錯誤數據、異常數據、缺失數據較多，無法確保數據的完整性和準確性。數據的采集和讀取不能實現智能采集，人為干擾因素多，難以監管和溯源，在檢測實驗完成后，進行數據報告的撰寫過程中也由人工來進行的，對于連續變量的參數來說，不僅不利于數據的收集和整理，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據，也有可能在傳輸、處理、存儲等環節受到外來因素影響，從而降低數據本身的一致性、完整性和可信程度。且絕大部分檢測機構的數據，都是以紙質版或電子文件等非結構化形式保存，數據對接難度高、數據接口不統一，其中的數據難以進行歸類、提煉，機構內部形成數據孤島，導致數據利用能力弱，數據與場景融合不夠等問題。

最后，建設工程質量檢測行業在檢測方法、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，強化數字化軟硬件技術在建設工程檢測行業的推廣應用和深度融合，是檢測行業發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 發展方向

2.1 信息化

建設工程質量檢測的數據采集量大、來源多、關系復雜，采用人工的方式進行數據采集錄入，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、信息化方向發展，通過專用軟件實現數據的自動采集、記錄、統計、計算等功能，能為檢測工程提供全面、準確、專業的數據。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，實現對各環節的有效監管，最大限度減少人為因素影響檢測數據的真實性、準確性、公正性。建設工程質量檢測樣品類型、形態多樣，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]，將現場檢測試樣信息錄入檢測信息系統，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”的數字化技術，為委托人提供手機下單委托、網絡支付、快遞送樣、檢測過程實時查詢、自主下載電子報告等服務，檢測系統中，委托人可通過系統對檢測業務量、已試驗數量、合格數量、未發報告數量以及不合格數量進行自動統計匯總[3]，從而顯著提升服務體驗，促進檢驗檢測業務提質增效。因此，在線化是建設工程質量檢測業務發展的一個趨勢，無須接觸、通過網絡實現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，從而擴大檢測業務效率和數量，對委托方而言，能增強業務體驗和及時性。尤其在疫情期間，檢測業務開展受限較多，但部分數字化轉型較早的檢驗檢測機構，所受影響也較小，其通過數字化手段抵御風險的能力得到很好的體現。

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領域的智能化提供了機遇。如5G網絡的逐步推廣為檢測行業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境下安裝作業，在檢測活動中的送樣、收樣、現場檢測、檢測報告遞送等各環節均可發揮技術效用，在檢測環節，通過智能化手段，實現自動或半自動檢測完成數據采集、處理以及特征提取等關鍵環節，在分析環節，通過數據挖掘技術對檢測數據果進行整理匯總、處理挖掘，在結果環節，通過信息化手段實現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據，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，在建筑行業無損檢測中具有非常高的價值，通過超聲波發生裝置將超聲波發射到被檢測物體中，根據超聲波傳遞速度、位移變化等數據，判定被檢測物體的基本情況。如紅外線成像無損檢測技術，可依據紅外攝像機對工程的電子輻射信息進行數據采集和分析，根據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網絡技術，實現實時查看、數據傳輸和，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 企業領導重視

數字化轉型工作在資金投入、資源部署、人員調配方面，均需要強有力的統籌協調工作，因此企業領導重視，親自參與規劃、部署和實施是推進建設工程檢測行業數字化轉型的關鍵。建筑檢測行業數字化轉型面臨首要問題是投入成本高，包括設備、人員、系統建設的前期投入，均無法實現短期的回報，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務帶來影響。因此，在領導層面，需保持戰略定力和耐心，對數字化轉型的意義和重要性保持清晰的認知，把握企業數字化轉型的主要方向和內容，在整體層面開展部署數字轉型的戰略研究和落實，制定工作目標和工作路線圖。通過戰略的實施促進領導和員工對數字化轉型達成共識，同時在相關工作注重工作協調和資源統籌，制定相應的激勵政策及管理辦法，提升企業相關部門數字化建設的積極性，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數字化轉型的重要環節，能有效提升現場檢測、環境檢測、報告輸出等環節的效率，例如，將傳統的檢測技術與5G技術、物聯網技術、BIM、人工智能、視覺技術等新型技術融合，形成多元化、多維度、多視角的數據，也是建設工程質量檢測行業發展重要舉措[6]，基于機器視覺中的圖像深度學習理論，可實現檢修工具的快速檢測和分類。企業要更加注重建立檢測數據統計分析的數學模型，提高工程檢測數據的準確可靠性。企業要建立與數字化相關高校院所、企業、專家等多方的聯絡，推進數字技術、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應更加注重通過開展項目研究，搭建技術創新中心、重點實驗室等科技創新基地[7]，促進相關數字化技術的研發，掌握企業獨有或適用的專業技術和數據庫，提升企業檢測業務的核心競爭力。

3.3 培養人才隊伍

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知識了解和更新，提升專業技術能力水平，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務數據化轉型的實施者、接收者、反饋者、應用者。在數字化、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知識與檢測技能，同時還要補充和豐富數字化相關的新知識。同時通過引進數字化相關專業的人才到檢測行業，實現檢測技術與數字化技術的融合發展。

3.4 搭建平臺支撐

近年來，數字化管理軟件已經滲透到各行各業，為許多行業帶來了數字化便利。建設工程檢測企業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，企業還應搭建數字化轉型的業務綜合平臺，該平臺應具備檢測業務人員和流程的整合功能，以實現檢測工作人員在同一個平臺上實現協同辦公、數據自動采集、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，實現檢測業務系統化、自動化管理。要充分利用平臺數據，采用數據挖掘技術和模型，將檢測系統中的檢測數據作為實驗數據集，進行深入的數據挖掘分析，這對企業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籌應用和更新迭代，從而促進檢測企業的數字化轉型工作。此外，為了能夠保證檢測數據的安全性，應注意加強計算機網絡系統的正常運行和維護，確保網絡系統始終處于一個穩定、安全、可靠的環境和正常使用，網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]。除自主開發外，企業因資金和人力約束，也可考慮借助檢驗檢測數字化云平臺構建自身的檢測系統，基于云計算、物聯網、大數據和人工智能等技術建設云平臺，能滿足中小企業的基本需求，實現多領域工程項目的自動監測和分析。