工程項目現場管理中的人工智能技術應用

趙憶東

摘要：進入網絡信息時代以來，在科學技術的研究與應用下，工程建設領域迎來巨大的發展與變革。尤其在工程項目現場管理中，能夠依賴于人工智能技術的應用，實現工程項目現場管理的智慧化、透明化和系統化，大幅提升了現場管理的質量和效率，更為工程項目建設質量提供了有效保障。隨著技術的引入與應用方法的成熟，其所發揮了作用也愈發明顯，為工程項目的安全順利實施創造條件。據此，本文基于工程項目現場管理的需求，結合筆者單位所實施的人工智能技術管理模塊，探討其在實踐過程中的應用，為工程項目現場管理提供優質的解決優化方案。

關鍵詞：工程項目;現場管理;人工智能;技術應用

眾所周知，工程項目現場管理一直受到廣泛關注，其與工程質量與安全密切相關，如何轉變傳統的管理方式，創設高效、安全、低成本的管理模式，成為工程項目管理領域重點探討的課題。如今，伴隨科學技術的快速發展，5G通信、大數據、云計算、物聯網等一眾高新技術脫穎而出，加強與工程項目現場管理之間的融合，成為提升管理效益的關鍵節點[1]。為此，應當加強與新興技術之間的合作，以更高效、安全的技術手段取代傳統的人工管理模式，全面提升工程項目現場管理的效率和質量。筆者所參與的工程項目中，借助人工智能管理體系，完成了現場管理模式轉換，使現場管理一目了然。

1 工程項目現場管理中人工智能技術簡述

人工智能技術也稱AI技術，屬于網絡信息時代的重要產物，其依托技術功能優勢和特點，能夠實現智慧化、自動化的管理，打造出新樣式的“智慧工地”。目前，伴隨著工程項目管理領域理念的轉變，越來越具備技術優化意識，強調利用現場管理與技術管理之間的融合，使現場管理達到更高的層次，實現現場管理的高度信息化、智能化。根據現階段工程項目現場管理的發展來看，人工智能技術的應用主要可劃分為三個階段，即感知階段、替代階段、智慧階段。其中，感知階段即利用人工智能技術，拓展管理層級的視野以及感知能力，如利用物聯網技術掌握設備、人員狀態等;替代階段即指利用人工智能技術替代傳統人工管理模式，幫助實現更復雜的管理和操作，規避傳統管理中可能面臨的風險，如利用智能機器人進行焊接作業等;智慧階段即代表嘗試應用階段，實現在各個管理環節的滲透和應用，真正實現工程項目管理的智能化。

2 工程項目現場管理中人工智能技術的內容

結合時下工程項目中人工智能技術應用趨勢及特點，本項目提出構建一種全新的項目現場智能管理手段。主要基于APP/云監控+AI平臺，實現工程現場的實時監控和質量管理，提供完工現場快速質量分析、云端實時監控施工現場、現場人員資質核查、鏡頭范圍內安全隱患的識別預警、施工過程大數據的收集以及參建單位行為評估等功能，以期代替督導等人員的專業現場管理[2]。具體涉及如下內容：（1）建立人員資質信息庫。建立參建人員資質信息庫，錄入施工、監理、督導等各合作單位的人員信息和資質信息，集中進行審核管控，現場調閱。（2）建立工程項目資料庫。提供項目規模、圖紙規劃等信息的錄入與導入，實現在監控過程中隨時調用項目資料。（3）建立工序質量規范集。建立工序檢測項標準、樣圖信息管理。質量規范可現場隨時調閱，幫助監理和施工人員提高安裝質量。（4）“云檢測”功能。通過手機APP在項目現場采集圖片，由后端AI平臺自動識別圖片中的工序質量，出具檢測結果，定位問題，提高質量檢查效率。（5）“云監工”監控功能。通過實時視頻監督現場施工過程;同時AI平臺實時分析視頻流數據，輸出安全告警。（6）合作單位考評功能。通過對施工站點的質量、安全等數據分析，以及人員的能力測試，實現以單站點為單位的考評功能。其具體的實施框架如圖1所示：

2 工程項目現場管理中人工智能技術的應用需求

2.1 合理控制工程項目成本

工程項目本身具有復雜性和系統性，并且涉及數額巨大的資金投資，由于工程項目預算與實際之間存在的差異，往往會高于最初的項目預算成本，甚至會因各種不確定因素使投入大幅增加，最終成為誘發項目失敗或爛尾的導火索。隨著AI技術應用的不斷深入，其對于工程項目的監測也愈發全面，包括質量管理、造價管理、進度管理及安全管理等，利用創新性的數字模型實施輔助測算和分析，能夠快速、準確地識別項目盈虧點，從而完成工程項目風險的監測和識別。在AI技術的支持下，能夠大幅提升工程項目質量，實現精確管理的目標，為工程項目管理決策提供依據，由于推動工程項目管理以最佳的路徑開展，達到規避風險、縮短工期、降低成本的企業目標。在人工智能技術應用中的控制思路如圖2所示：

2.2 推動工程項目的最優化

在工程項目實施的過程中，利用AI技術可以構建項目虛擬模型，將數字化處理技術應用于各個領域和環節，并使相關的數據成為管理的重要依據，從而形成工程項目管理的可視化、協調化和模擬化，達到更加直觀的管理效果。不僅如此，在工程項目現場管理中，借助3D模型技術的優勢，能夠為施工籌劃、施工實施和施工監理提供支持，形成科學的規劃、設計與監管，使其貫穿于工程項目現場管理的全周期，實現業主、設計、預算、施工、運維等體系的有機統一，逐步確立高效的溝通協調渠道，由此打破以往現場管理中的信息孤島問題，全面提升現場管理的效率與科學化，更有助于精細化管理模式的應用，為工程項目現場管理帶來全新的變革，逐步提升管理價值和流程最優。具體結構如圖3所示：

2.3 有助工程項目風險管控

工程項目風險是現場管理的重難點問題，由于工程項目風險無處不在，涉及工程質量、施工安全、工程管理及成本風險等，如果無法有效防范風險問題，勢必引發嚴重的管理事故。因此，借助AI技術的應用支持，可以將各個現場管理環境進行整合與銜接，給予管理者更加直觀的分析與研判。利用信息系統和技術加快各個端口的融合，可同時處理和應對不同的問題風險。如此一來，能夠使現場管理的風險問題得到控制，并實現風險可控、智能排查與保障全面的目標，使智慧化的風險管控平臺獲得深化。在AI智能技術的應用中，主要通過安全項檢查、室內外場景質量控制，實現工程項目風險的管控，如圖4所示：

3 工程項目現場管理中的人工智能技術應用方法

3.1 在項目人員管理中的應用

伴隨工程項目現場管理的規范化程度逐步提升，在筆者所在工程項目管理中，嚴格落實了項目人員實名制管理，而其實現的路徑便是依賴于AI技術的支持。在人員實名制管理模式中，主要是利用“一卡通”實施管理，即借助AI技術中的射頻標簽及人臉識別技術，收集工程項目相關人員信息，并將這些豐富的信息建立人員管理信息庫，再由管理設備終端（現場勞務管理系統）進行連接，并依托工程項目現場管理中的閘機、手持機、人臉識別相機等硬件設備，實現智慧化管理的目標。利用該智能管理系統，不僅可以規范現場管理秩序，更能夠實現考勤、監管及數據分析等功能。比如，在人員進場中的電子標簽管理中，工程人員利用刷卡器、二代身份證等設備，可以實現人員的身份認證，再利用現場閘機、人臉識別相機、手機APP等渠道，實現工程人員的考勤，使現場管理更加便利化、智能化，大幅降低工程項目基礎管理成本。該系統的人員管理如圖2所示：

3.2 在施工機械管理中的應用

在通信工程項目的施工環節，機械設備成為必不可少的支持，尤其是隨著工程技術的快速發展，越來越多的工序需要依賴機械設備來完成，而人員則扮演著操作和監督的角色。因此，應當積極適用基于AI技術下的機械管理路徑，全面提升工程項目現場管理的針對性。在現場管理中可以利用AI技術，建立工程機械信息管理系統，并結合深度學習與遷移學習等優勢，對機械設備進行全壽命管理，通過射頻信號及無線傳輸技術，在各機械設備中使用傳感器，實現機械設備參數的實時收集與監測，及時掌握設備的動態、性能與安全隱患，從而科學開展維護、保養與維修工作。同時，利用智能化安全保障系統，能夠對設備的運動軌跡與操作進行監測，實現防碰撞管理要求。

3.3 在現場視頻監控中的應用

在構建“智慧工地”的過程中，現場視頻監控屬于基礎性管理環節，即依賴于現代遠程監控系統，利用網絡及監控設備的配合，完善工程項目遠程現場管理目標，將現場作業的場景實時傳送至管理端，主要渠道包括Web界面、移動APP、寬帶傳輸、5G無線網絡等。尤其是現場管理點多面廣，涉及內容復雜，面對諸多的風險隱患問題，必須要通過三方監測進行監管，再借助AI技術進行數據的實時傳導，滿足現場管理視頻直播、回放及語音對話等功能，全面提升現場管理的效果和效率[3]。比如，由工程項目控制中心通過遠程監控系統，可以實時觀察現場情況并實施管理，對于可能存在的安全隱患及環節，可以進行遠程記錄和糾正。

3.4 在安全隱患預警中的應用

安全歷來是工程項目現場管理的核心，同時也是現場管理中面臨的最大難點問題。為了實現安全管理的規范化、科學化，在運用AI技術實施現場管理時，可以進行針對性地設計和布局，利用AI技術對現場管理情況進行分析，及時尋找出可能存在的安全風險，替代人工評估中可能出現的紕漏。一方面，工程項目現場管理情況復雜且多變，要想確保現場管理中的安全，必須要利用人員、設備等管理優勢，做好安防監控等工作。另一方面，結合現場管理的實際特點，利用AI技術的先進管理模式，實施智能化、實時化的現場監控，對安全死角和隱患進行深度分析，實時傳送具體的圖像用以輔助決策，以達到良好的預警效果。目前，依托“云監工”視頻監控系統，建立施工現場安全隱患全方位管控制度，施工隊伍按照規范要求進行現場施工，即可確保安全生產防護措施落實到位。

4 結語

總而言之，在人工智能技術背景下，工程項目現場管理已經逐步實現了人物全面感知、施工技術全面智能、工作互通互聯、信息決策協同等功能。并且，這種人工智能化的解決方案，大幅提升了現場管理的效率，為現場管理決策提供了重要的依據，實現了工地管理的數字化、精細化和智慧化，有助于未來工程項目管理的健康發展。

參考文獻：

[1]沈翔，郭喬堃.人工智能在工程項目管理中應用的拓展研究[J].中國工程咨詢，2020（8）：35-41.

[2]秦銘巍.建設工程項目管理信息化發展問題分析[J].建材與裝飾，2020（18）：134，136.

[3]李智怡，李璇.基于AI Lab的人工智能項目解析[J].中國戰略新興產業，2019（10）：168.