基于無人機＋遠程信息傳輸技術項目管理應用研究

李曉光 黃家浚 江楚興

（廣州珠江工程建設監理有限公司 廣東廣州 510030）

0 引言

隨著國家的不斷壯大，當今時代各事業領域正在向現代化與技術化的方向發展。建筑行業在國民經濟中占有重要的地位，但目前由于工程建筑施工周期長，資源消耗量大，導致該行業效率相對較低，所以傳統的勞動建造模式轉型為人工智能建造是必然的趨勢。無人機是利用無線電或自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器，在建筑領域方面可作為新型的數據采集工具利用其操作便利和自動化優勢，可以實時全方位監控項目進而有效地控制現場的進度安全情況。無人機投入工程領域使用有利于提高工程施工質量、加快施工進度、減少部分勞動力成本的支出，又順應了建筑行業信息化、工業化、智能化的發展。

1 工程概況

本工程用地面積為33.15 萬m2，總建筑面積50 萬m2，其中，地上建筑面積約40.33 萬m2，地下建筑面積約9.67 萬m2。本工程有地上1～18層（建筑高度78.2m），地下均為1 層。主要建設內容包括教室、實驗室實習場所、師生活動用房、學生宿舍、食堂、教工單身宿舍、后勤及輔助用房、科研研究用房、市政配套設施（水泵房）以及道路廣場、綠化、綜合管廊、公用工程等配套設施。

當前監理項目部無人機已投入使用，并且在項目展示、高空作業管理、平面布置管理均達到良好的效果，將遠程信息傳輸技術與無人機相結合，主動識別現場環境，及時發現隱患，并通過無線傳輸到現場管理控制中心，實現現場管理自動化。

2 無人機的項目管理應用

利用無人機在項目上開展進度安全過程管理，輔助項目日常管理工作。

2.1 利用無人機進行項目場地規劃布置

在項目前期準備階段，使用無人機進行全方位掃蕩式拍攝形成最初的地貌形象資料配合相應的BIM 軟件后期建模處理。這不僅對后續施工過程建立BIM 模型使用提供數據支撐，更能為項目帶來直觀的信息指導。無人機攝取的地形數據生成施工規劃平面布置方案，有利于規劃辦公區域、生活區域、材料堆放場地、鋼筋加工車間、各類施工車輛臨時停靠處、車輛行駛路線、制作場地及現場責任分區等，使項目用地面積得到高效合理的應用，為后期項目管理打下堅實的基礎。

2.2 利用無人機進行進度節點管控

項目利用無人機設定飛行路線，其飛行軌跡為圓形，每日對現場施工情況進行定時定點巡查。通過無人機的攝像功能記錄現場當前的形象進度，經過對比過往圖像的前后變化并結合施工進度計劃判斷現場各施工區域的進度節點情況，從而與既定節點比較工程滯后情況，及時糾偏。

2.3 利用無人機進行安全管理

由于項目占地面積較大，施工現場必然存在危險源，造成安全管理壓力較大，因此利用無人機進行巡查，及時做好防范措施是安全管理的一項重要工作。安全管理人員每日必須巡查基坑、邊坡、臨空面、臨水面邊緣欄桿和警告標識的設置情況。利用無人機低空遙感技術提供的圖像數據可以定期監控危險源的分布和跟進施工單位防范措施的落實情況。在危險性較大的分部分項工程作業期間，由于部分位置難以上人，形成了安全管理盲區，增加了安全管理難度。因此，可使用無人機在施工現場對危險性較大的分部分項工程進行安全巡查管理，為管理人員與施工人員提供安全保障。無人機飛行能抵達難以上人的空間領域減少視覺盲區，監管工人進行高空作業是否佩戴安全防護用具，監管從事高空作業和外腳手架搭設、拆除作業的工人是否使用墜落懸掛安全帶，監管建筑施工場地內作業工人是否按要求佩戴安全帽。對未按要求佩戴安全防護用具的施工人員，管理人員可使用無人機配備的喊話器進行口頭提醒，從而保障施工人員的生命安全。

2.4 利用無人機紅外熱感檢測進行消防安全管理

無人機可搭配紅外熱像儀對施工現場易燃點進行持續掃描。被檢測的易燃點輻射的紅外線能量入射到垂直和水平的光學掃描鏡上，通過目鏡聚集到紅外探測器上，把紅外線能量信號轉換成溫度信號，經放大鏡和信號處理器，輸出反映物體表面溫度場熱像的電子視頻信號，在終端顯示器上直接顯示出來。

通過大面積持續記錄現場易燃點的表面溫度信息，及時發現處于爆燃臨界點的隱患，及時配備消防設備和消滅危險源達到消防安全管理成效。

現該技術還將用于檢測房屋工程外墻缺陷，如空鼓和剝落、裂縫、飾面粘貼質量等土木工程領域。

2.5 利用無人機進行安全文明施工管理及現場形象宣傳

通過無人機的拍攝功能，巡查現場安全文明施工情況，核對施工單位安全文明施工方案，及時進行管理調控，有效地提高項目整體安全文明施工形象。對無人機拍攝較好的圖片或視頻進行加工、整理、留存，可作為項目或公司的形象宣傳使用。

2.6 無人機+遠程圖像信息傳輸

利用HDMI 數據線連接無人機手柄與視頻采集卡，通過采集卡把無人機畫面傳輸至PC 端，然后通過網絡通訊平臺把畫面與線上會議室連接，以投屏的方式把將實時畫面傳送到會議室里。邀請公司企業負責人召開視頻會議，把無人機畫面設置成本地攝像頭終端，實時傳輸無人機畫面。

通過無人機+遠程圖像信息傳輸技術，讓各單位企業負責人實時了解項目整體情況，進行資源調配工作。避免企業負責人因單位承建的工程項目較多疲于路程奔波，耗時耗力，無法做好及時知悉，及時調控。更能通過該技術與潛在客戶在視頻會議中進行更深層次的交流，展現工程管理的新面貌。

3 無人機在工程管理的發展前景

3.1 5G 時代下的無人機建筑管理

目前在民用無人機領域，無人機主要以無線電的方式進行控制連

接，導致應用場景會有所限制，制約了無人機的價值發揮。目前國家正大力發展推廣5G 網絡覆蓋普及，將來5G 信號所帶來的高速數據傳輸可直接通過蜂窩網絡控制無人機設備，無人機使用過程中收集數據實時上傳云端共享至物聯網平臺，通過自動化、定期的程序收集和分析能夠識別建筑問題，優化施工管理并防止施工安全事故發生。

3.2 無人機結合VR 視像進行沉浸式推廣

虛擬現實技術（英文名稱：Virtual Reality，縮寫為VR），又稱靈境技術，是20 世紀發展起來的一項全新的實用技術。虛擬現實技術（VR）是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，使用戶沉浸到該環境中。

無人機結合全景VR 直播能使人仿佛親臨現場的感受。通過無人機掛載360°全景鏡頭進行視頻拍攝，全景相機可完成視頻采集、拼接處理與視頻流處理，通過連入5G 網絡將4K/8K 全景視頻通過上行鏈路傳輸到核心網側視頻服務器，再通過下行鏈路傳輸給用戶。而用戶只需戴上VR 眼鏡，就可以隨時隨地代入到施工現場，高空俯視整個項目建設，這將是工程建設管理科學化發展的新里程碑。

4 結語

隨著信息化科學領域的飛速發展，無人機能實現高精度的現場信息收集，在工程管理中充分使用無人機能有利于突出監管重點，方便統籌監管資源，提高管理效率，提升項目質量，打造建筑精品。