無人機在施工管理中的應用

張飛

摘 要：無人機技術能夠真實、清晰地反映現場實況，結合有效的施工管理方法，有利于項目施工現場的精細化管理，做到交底清晰明確，工作責任到人，大大降低工程管理的外業工作量，可提高工程施工效率、管理能力和建設水平。但是目前無人機技術還存在應用風險，因此采取有效的措施進行優化管理非常重要，從而確保整體管理水平。基于此本文分析了無人機在施工管理中的應用。

關鍵詞：無人機；施工管理；應用

1、無人機技術概念

無人機（即無人駕駛飛機的簡稱，英文名Unmanned Aerial Vehicle縮寫為UAV）是一種可重復使用且無人駕駛的空中飛行器（或機器人）。歷史上，無人機的研究最早由英國軍事航空學會于第一次世界大戰期間（1914年）提出，該技術誕生于20世紀中期（五十、六十年代）并于20世紀后期（八十年代左右）以來在軍用領域得到了快速發展。20世紀九十年代左右，無人機系統通過“低端民用小型專業級無人機”的應用開始逐漸進入民用領域。2007年以來，消費級無人機技術在多個行業領域得到廣泛應用和旋翼無人機技術快速崛起，這標志著民用無人機技術的逐步成熟和快速發展階段，其中多旋翼無人機成為了民用無人機的主流機型，尤其是攝影測量數據處理技術的提高導致超輕型無人機在小型項目應用中體現出了顯著的適用性和優越性。無人機系統尺寸小、結構簡單且使用成本低，其研制和生產等方面的費用也比有人駕駛飛機要低得多。實踐表明，無人機既可以完成部分有人駕駛飛機所執行的任務，還可以用于危險的國土資源調查及測量、自然災害調查及救援、空中應急救援處置、環境遙感巡查監管等有人飛機不宜執行的任務。在上述應用實踐中，無人機呈現出云下作業、小型輕便、高效機動、高清晰、高現勢性、小范圍、大比例尺的特點，使用過程總體表現出適應性強、機動性好、快速高效和經濟性優勢等顯著優點。因此，無人機被廣泛運用于場區監控、氣象探測、區域巡查、測繪勘探、航空攝影、交通管理、電力線路檢查、災害監視及應急處置等。

2、無人機在建筑施工現場管理應用的顯著優勢

（1）創新性選用無人機作為建筑施工現場管理工具，是一種將新興信息技術應用到實踐的創新行為。無人機具備快速高效的管理能力，且同步傳輸數據，提高管理效率，為管理模式創新提供新的工具和方法。（2）實用性無人機易操作，人員需求少，節省人力成本；隨著無人機技術的發展，其續航能力不斷提高，使得無人機的實用性不斷提高。（3）功能性無人機系統能夠及時發現工程現場管理存在的重要問題，并做出相應處理。無人機技術的引入使復雜的施工現場信息轉換為圖形或數據信息，減少了施工現場人員的工作量，通過施工前的學習訓練，真正的實現自動化的施工管理。（4）可記錄性施工過程可記錄，便于備案，日后需要時進行查找。

3、無人機在施工管理中的應用

3.1無人機施工現場作業的基本步驟

（1）無人機的各類系統的總體功能包括了圖像處理、導航遙感、網絡集成等。在公路工程建設中要求達到的精準度和可視化的要求，都可以通過無人機和平臺的共同作用來實現。無人機和平臺的合作是通過多種檢測模塊加以組合的，根據工程施工的情況實現控制手段的互補。（2）首先無人機對項目中的區域進行全面的航測，將駐地中的各個建筑、設施、預制場地等進行了預估計，并且使用三維視圖進行了重現。（3）對于地形圖的測量，采用無人機對起伏較大的地形進行精度測量，將控制點使用三維視圖進行了重現，為方案的優化提供了重要的參考資料。

3.2無人機在項目質量管理中的應用

3.2.1空間地圖的定位與測量。無人機的遙感體系使得測繪中的安全性大大增加。豎向拍攝、低空飛行、多方位拍攝地形、無遮擋困擾等都是無人機在測繪中所具有的獨一無二的優勢。在測量過程中無人機更靈活，即便沒能預設起降必備的專門場合，無人機還可常規予以運轉。

3.2.2施工現場標準化為了使無人機在現場安全飛行，且有效的獲取并處理圖像，則要求施工現場盡量標準化，無人機可以沿著既定的路線飛行檢查，減少了觸碰障礙物的風險，且圖像質量較高，可以被有效識別。

3.2.3加強培訓無人機在施工現場的操控有一定的難度，所以在使用無人機作業之前，駕駛員必須擁有優良的技術，確保無人機以及現場的安全，需要建筑企業或項目提供場地及專業人員為無人機駕駛員進行培訓，一方面學習無人機的飛行技術，另一方面也切實探索利用無人機進行現場監測的可能性以及價值，提高管理效率。

3.2.4擴大信息采集來源。由于無人機使用的限制條件較多，因此在無人機系統應用初期，應不斷擴大信息采集來源，便于初期的學習訓練。但是隨著應用的深入，在實現一定的數據儲備后，無人機的性能逐漸被優化，且識別的精度提高以后，需要考慮針對非標準現場進行應用，擴充數據庫，使得無人機的適用性更強。

3.2.5節約成本在技術創新管理中，成本是必須考慮的重要因素。因此在應用中，需要通過優化方案和提高性能等方式在盡可能大的范圍內節約成本，如果站在全生命周期的角度，真正實現了節約，那么就可以用經濟效益打動更多的企業，使其參與到無人機技術的推廣和普及中。

3.3無人機推動建筑施工現場綠色文明施工

無人機在建筑施工領域的應用已經獲得廣泛好評，無人機對于環境的監測功能也可以與施工建筑領域相結合，達到降低施工污染保護環境質量的目的。例如，我國某地區的建筑施工公司就在施工環節中應用了無人機設備，對施工現場中的PM2.5含量進行檢測，根據檢測結果對施工環節中所使用的材料以及相應操作步驟進行調整，達到了控制施工現場污染指數的效果。同時，該地區的建筑施工單位還利用無人機設備對施工現場不同設備與材料的分布情況以及施工進度進行直接觀察，輔助管理人員對施工現場的布置進行規范和調整，從而營造出相對更加文明、綠色和安全的施工環境，有利于推動我國建筑領域施工健康發展。

3.4施工現場無人機監工應用

在施工現場利用無人機不僅可以對施工質量進行監督，還可以對施工環節中工作人員的工作態度和工作行為進行有效監督。傳統建筑施工領域的施工團隊和技術人員構成較為復雜，且從業人員沒有較高的文化水平，綜合素質也較為低下。所以在建筑領域的施工過程中，很有可能因為缺乏安全意識而導致施工過程中安全隱患增加。利用無人機對建筑施工中工作技術人員的操作行為進行監工，能在一定程度上提高工人們的安全意識，規范施工操作行為。主要是：一是人員是否合理佩戴安全裝備；二是人員所在位置是否安全。進度方面的管理可以涉及形象進度的管理，即通過無人機的攝影攝像功能，按照一定的時間安排，拍攝現場施工情況，識別現場當前形象進度。

總之，建筑業是我國的傳統行業，在國民經濟中占有重要地位，由于建筑施工周期長、資源消耗量大、施工現場人材機繁雜、建筑產品體積龐大等原因使得建筑行業的能耗過大、效率低下，不利于可持續發展。而無人機在施工中的應用對于提高施工質量、加快施工進度、節約勞動力和成本等方面具有重要作用，順應了建筑行業信息化、工業化、智能化的先進發展方向，因此需要引起高度重視，不斷加強對其的研究，從而確保工程項目的建設。

參考文獻：

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