無人機在施工現場塔吊安全巡查中的應用

柯宗喬 陳 榮

（廈門城市職業學院 福建廈門 361008）

1 塔吊在施工現場使用的現狀

塔吊屬于高空作業項目，當前高層建筑的施工中，吊塔都是必不可少的工程機械裝備，在塔吊使用過程中往往容易造成許多安全事故。塔吊主要是由操作人員在高達幾十米甚至上百米的頂部操作室進行操控的，由于塔吊自身的工作重心高、運行速度相對較快以及起重的載荷較大，并且在運行過程中需要頻繁的起制動，存在較大的動載荷，往往會導致塔吊出現塔身折斷、吊臂折斷及塔吊傾翻等現象，危險系數高。

施工現場環境因素相對復雜，為了提高工作效率，實現空間上的重復利用，往往在同一區域安排多臺塔吊同時工作，進行近距離交叉式作業。這種交叉式作業的塔吊群往往存在著相互碰撞的可能，在運行的過程中必須相互的避讓以免發生碰撞，因此極大地增加了操作人員的工作難度。

建筑工地周圍的高壓線、樓宇以及道路等公共區域處于工作區，是現如今的建筑工地無法避免的，必須通過控制塔吊的吊臂和吊鉤來避開這些公共區域。因此，塔吊群在工作過程中存在多種危險因素，對建筑工地的安全造成了很多的隱患。

分析塔吊事故的原因，大體包括：①施工人員和操作、管理人員缺乏相應的安全意識，違反安全操作的規程，在操作的時候總是忽略對安全的高度防范。②缺乏對吊塔的巡檢，沒有按要求進行日常檢修維護，日曬雨淋使機器銹損，不少吊塔沒有進行年檢，甚至沒有合格證，有的更是超齡服役。因此，為了有效防范塔吊事故的發生，實時監控施工現場塔吊的安全動態顯得尤為重要。

2 施工現場塔吊安全巡查的難點

施工工地情況復雜，塔吊的布設分散在各個施工區域，日常巡查周期長，工作量大，難以全面覆蓋，存在較多安全隱患，巡查難點多。

2.1 人工檢查與修理耗時長

塔吊的檢查與修理工作要貫穿于設備管理與使用的全過程，每臺塔吊要求司機做好班前、班后檢查，周檢，月檢；維修人員除日常修理外，每月應安排一次巡檢，并做好檢查記錄?，F階段，施工現場的塔吊巡查主要是人工方式，由專職安全員負責對塔吊的使用、維護情況進行監督管理，人工檢查與修理的耗時長。

2.2 現場巡查作業強度大、人身安全存在隱患

施工工地范圍大，現場一般布設多臺塔吊同時作業，傳統的人工巡查方式速度慢，耗時長，工作效率很低。巡查人員需要現場查看，逐一核對，必要時還得爬上塔吊核實細節部位，人身安全存在隱患，對于一些復雜甚至危險的區域，人力難以到達，無法查看，巡查工作存在遺漏。

2.3 巡查結論出具較慢，問題反饋不夠直觀

傳統人工巡查方式主要是通過現場爬高檢查，拍照，記錄，然后室內判讀，針對某些安全性指標的檢查結果還需要專業技術人員進行評判并給出結論，現實中的安全巡查結論往往滯后。安全巡查中暴露出的問題大多以書面文字形式反饋，無法直觀地展示給相關人員，問題的發現和改進不夠及時，時效性差。

3 無人機在塔吊安全巡查中的應用

為了解決傳統人工安全巡查中的問題，本人所在的技術團隊到工地現場進行了實地試飛，重點對塔吊進行了巡查。在實施無人機巡查工作之前，先由現場的專職安全員結合施工平面圖對現場塔吊的基本情況作出初步說明，然后再進行無人機巡查。具體巡查工作流程如圖1。

3.1 無人機現場巡查的實施

利用無人機搭載高清相機和圖傳設備，先對整個工地概況進行拍攝，了解塔吊的平面布局和作業現狀，然后針對需要巡查的塔吊逐一進行近距離螺旋式拍攝，將現場巡檢視頻及圖片資料實時傳輸至項目部，足不出戶，巡查整個工地。

無人機航拍分為全景圖、詳細圖和多角度細部圖（圖2）。

圖2

全景圖用于記錄施工現場塔吊的分布情況，用于直觀地標記現場塔吊的位置和數量；詳細圖是由無人機靠近某一具體的塔吊進行螺旋式拍照，由上至下顯示塔吊的現狀；多角度細部圖是根據安全巡查規范中重點檢查的部位進行懸停拍照，細部放大具體位置，由專職安全員檢查有無安全隱患。

3.2 無人機巡查塔吊安全指標的情況

通過實施傳輸的圖像，安全員現場對塔吊的安全性能進行的專業評判，塔吊定期檢查表中的八項一級指標有六項可以通過無人機實現巡查，極大地減少時間成本，節約了人工成本。表1詳細列出了無人機輔助巡查的情況。

通過無人機技術，項目部管理人員在日常管理中可以只花費少量的時間，掌握現場各樓號的安全施工情況，對于塔式起重機等日常管理中較難且危險性較大的工程，無人機技術提供了極大的便利和安全保障。

3.3 無人在施工現場巡查的優勢

相較于傳統的人工巡查方式，目前無人機技術在很大程度上降低了人員的戶外勞動強度，縮短了巡查時間；巡查中，借助無人機廣闊的高空視角優勢，項目安全員可以細致全面地觀察地面隱患，實現對人力難以到達位置的可視監控，及時發現隱患并整改，有效降低了項目施工安全風險。

表1 無人機輔助巡查塔吊安全指標情況一覽表

總之，無人機良好的機動性、操控性和圖像識別技術對施工現場進行輔助巡查，巡查結果能夠實時展示，便捷直觀。