全景成像遠程測量技術：工程建設監管新手段

文｜盧騰秀 周亮 馮惠利 趙倩

圖1 遠程測量鋼筋間距、直徑示意圖

隨著城鎮化進程的快速發展，為實現對工程建設項目全生命周期有效的管理和溯源，對施工現場關鍵過程做到持續測量和預警，工程建設項目承建單位不斷推進以遠程監管、移動監管、預警防控為手段的非現場監管模式，雄安新區工程建設項目的承建單位率先采用全景成像遠程測量技術，解決了工程建設管理成本高、效率低、工程進度管控難、危險源無法持續監測和可追溯性差等現場監管的痛點難點問題，有效提升了建設工程質量安全管理水平。

圖2 全景拼圖應用示意圖

全景成像遠程測量技術是一種采用雙目高分辨率變焦攝像機，對目標進行識別、跟蹤和非接觸式測量的機器視覺技術，實現在50 米遠距離測量施工作業面上的鋼筋間距或直徑等，精度可達±1mm；同時存儲施工過程錄像，工程竣工后，可隨時調閱平臺上的圖像進行復核測量，防止偷工減料，該技術符合中國建筑業協會《智慧工地全景成像測量標準》(T/CCIAT 0021-2020）。

一、全景成像遠程測量技術的應用場景

（一）質量管理

在雄安新區的宣武醫院建設項目樁基、深基坑、鋼筋工程和高邊坡等工程施工前，將全景成像遠程測量技術產品安裝在塔吊等施工現場的制高點，建設、施工單位人員在PC 端通過視頻圖像對施工作業面的鋼筋間距或直徑等進行遠程測量，測量結果可與CAD 圖紙進行比對，判斷是否符合規范要求，對防止鋼筋偷工減料等違規行為形成威懾；同時基于全景成像遠程測量技術，可直接查找鼠標所點工程作業面位置所對應的板、柱、墻、梁等構件的CAD 圖紙，實現簡單便捷的無紙化操作，大幅提升工作效率，也提升了主體工程質量安全的管理能力。

圖3 查看工程進度示意圖

（二）溯源管理

在雄安新區的宣武醫院建設項目施工過程中，項目建設、施工單位遠程對每個施工作業面的鋼筋間距或直徑進行隨機測量并上傳云端進行存儲，便于監管人員查看，及時發現質量問題并組織整改。同時，自動掃描施工作業面的節點圖，對施工現場進行全景拼圖，上傳云端存儲，實現施工鋼筋綁扎、支模、砼澆筑和養護等重要工程進度狀態溯源。

（三）工程進度管理

在雄安新區的宣武醫院建設項目中，通過全景成像遠程測量技術，實現隨時查看當前工程進度狀態，自動識別樓層位置和計算層高，實時掌控工期情況，協助有關單位進行項目的工期測算，令工期全流程管理可視化，避免了傳統工程進度虛報、謊報或滯后的情況。

（四）安全巡檢

安全巡檢是工程建設過程中必不可少的環節。創新巡檢方式，塔吊、升降梯、吊籃等重要設施和臨邊洞口、通道口、施工樓面等危險區域的巡檢人員，通過手持終端將巡檢現場照片上傳系統，生成巡檢記錄，便于溯源。對未按巡檢任務完成安全巡檢的，系統會及時報警并推送給相關管理人員處理，保障安全巡檢到位，加強隱患排查；利用全景成像遠程測量技術自動識別并推送新增樓層通知，有效保證了螺栓掉落等重大安全隱患巡檢到位。

（五）監測預警

深基坑、主體結構管理是保障工程質量安全的關鍵管理過程。針對雄安新區的宣武醫院建設項目深基坑、主體結構等關鍵建設過程，通過圖像建模自動采集深基坑監測點位的水平、豎直空間位移數據，主體結構的沉降、傾斜數據等，經大數據智能分析演算并實時上傳，預判位移趨勢，對超過閾值的點位進行重點監測預警并推送給管理人員。相較于傳感器、全站儀等傳統方案，真正做到了遠距離無接觸式持續監測，能實時預知建筑結構變化趨勢，讓管理者隨時隨地了解和查看工程的運行狀況，強化結構安全管理。

二、全景成像遠程測量技術的應用效益

（一）可以溯源，減少質量安全事故

對工程建設全過程監控，工程驗收時，可隨機抽查存儲的圖像測量數據。管理過程透明、公正、可溯源，有效防止拉大鋼筋間距或采用瘦身鋼筋等偷工減料現象，確保施工質量安全。

（二）遠程監管，降低管理成本

“互聯網+遠程監管”模式，能夠對復雜施工環境實施全方位監測，減少管理需投入的人力、物力、財力等，同時遠程無接觸監管方式也為疫情防控期間工作開展提供了現代化手段。

（三）多端實時監管，提高了管理水平

施工單位將定期自查自測數據主動上傳至云平臺，將自上而下的監管轉變為施工單位全面參與、自查自糾；監管部門抽查數據，遠程非現場隨機測量，滿足了“雙隨機、一公開”的監管要求。

三、結束語

全景成像遠程測量技術實現了遠距離測量鋼筋間距、直徑等，實現了隨時查看CAD 圖紙和跟蹤工程進度，保障了現場安全巡檢到位，能對深基坑、主體結構進行重點實時監測預警，提升了工程建設質量安全非現場數字化、精準化和智能化管控水平，為監管模式提供了新型技術手段。目前，住房和城鄉建設部已將金錢貓全景成像遠程鋼筋測量技術列為全國建設行業科技成果推廣項目，該技術在雄安宣武醫院建設項目的應用被列為“住房和城鄉建設部智能建造新技術新產品創新服務——智慧施工管理系統典型案例”。全景成像遠程測量技術在雄安新區宣武醫院建設項目的應用為全國提供了可復制可推廣的經驗，隨著該技術的創新發展，該技術將為各地工程建設質量安全保駕護航，進一步推動建筑業持續、健康和高質量發展。

圖5 深基坑、主體結構重點監測預警應用示意圖