建設(shè)工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究

楊思宇

（廣東省有色工業(yè)建筑質(zhì)量檢測站有限公司，廣東廣州 510700）

0 引言

為推進(jìn)建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級，加快建造方式轉(zhuǎn)變，推動(dòng)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2020年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等十三部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》（建市〔2020〕60號），指導(dǎo)意見指出，要以數(shù)字化、智能化升級為動(dòng)力，創(chuàng)新突破相關(guān)核心技術(shù)，加大智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用，形成涵蓋科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、施工裝配、運(yùn)營等全產(chǎn)業(yè)鏈融合一體的智能建造產(chǎn)業(yè)體系，要加快突破工程質(zhì)量檢測監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集與分析、故障診斷與維護(hù)、專用軟件等一批核心技術(shù)。《指導(dǎo)意見》提出到2025年，我國智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的政策體系和產(chǎn)業(yè)體系基本建立，建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化水平顯著提高，建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺初步建立，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)裝備、科技創(chuàng)新能力以及建筑質(zhì)量安全水平全面提升。可見，隨著建筑行業(yè)數(shù)字化、智能化趨勢的發(fā)展，這為對建設(shè)工程質(zhì)量檢測領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了良好發(fā)展契機(jī)。

1 背景意義

當(dāng)前，我國數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新日新月異，數(shù)字企業(yè)加速成長，數(shù)字產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，加快數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合發(fā)展成為共識[1]。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行全方位、多角度、全鏈條的改造過程，通過深化數(shù)字技術(shù)在生產(chǎn)、運(yùn)營、管理和營銷等諸多環(huán)節(jié)的應(yīng)用，不斷釋放數(shù)字技術(shù)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的放大、疊加、倍增作用，數(shù)字技術(shù)已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎、新動(dòng)力，深刻融入人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)等各領(lǐng)域和全過程，其影響力廣泛而深遠(yuǎn)。我國建設(shè)工程行業(yè)近年來發(fā)展迅速，工程質(zhì)量日益成為關(guān)注熱點(diǎn)，因而建設(shè)工程的質(zhì)量檢測的需要日益增加，工作要求日益嚴(yán)格。整體而言，我國建設(shè)工程檢測行業(yè)的數(shù)字化水平仍偏低，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、BIM、VR、AI和5G等新技術(shù)的融合，促進(jìn)建設(shè)工程領(lǐng)域向數(shù)字化、虛擬化和信息化方向轉(zhuǎn)型勢在必行。

首先，建設(shè)工程檢測工作的目的在于通過采集、分析而獲得精準(zhǔn)的檢測信息，以發(fā)現(xiàn)建設(shè)工程的質(zhì)量和安全隱患。檢驗(yàn)檢測行業(yè)特點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集量大、來源眾多，相互關(guān)聯(lián)較為復(fù)雜。數(shù)字作為信息傳遞的主要載體，為檢測工作提供最基礎(chǔ)性的保障，這也是建設(shè)工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的首要內(nèi)在需求。

其次，在傳統(tǒng)的檢測過程中，數(shù)據(jù)采集質(zhì)量差，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化程度低，多數(shù)機(jī)構(gòu)仍依靠手工錄入采集數(shù)據(jù)，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)較多，無法確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)的采集和讀取不能實(shí)現(xiàn)智能采集，人為干擾因素多，難以監(jiān)管和溯源，在檢測實(shí)驗(yàn)完成后，進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)告的撰寫過程中也由人工來進(jìn)行的，對于連續(xù)變量的參數(shù)來說，不僅不利于數(shù)據(jù)的收集和整理，也大大影響檢測工作的客觀性、可靠性和效率性。即使從儀器端采集的數(shù)據(jù)，也有可能在傳輸、處理、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)受到外來因素影響，從而降低數(shù)據(jù)本身的一致性、完整性和可信程度。且絕大部分檢測機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，都是以紙質(zhì)版或電子文件等非結(jié)構(gòu)化形式保存，數(shù)據(jù)對接難度高、數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一，其中的數(shù)據(jù)難以進(jìn)行歸類、提煉，機(jī)構(gòu)內(nèi)部形成數(shù)據(jù)孤島，導(dǎo)致數(shù)據(jù)利用能力弱，數(shù)據(jù)與場景融合不夠等問題。

最后，建設(shè)工程質(zhì)量檢測行業(yè)在檢測方法、檢測技術(shù)和檢測設(shè)備相對于工程建設(shè)的要求均存在不同程度的滯后，設(shè)備適用性差、人為誤差不易控制、服務(wù)效率不高。因此，強(qiáng)化數(shù)字化軟硬件技術(shù)在建設(shè)工程檢測行業(yè)的推廣應(yīng)用和深度融合，是檢測行業(yè)發(fā)展的重大需求和主要方向，為有效提升檢測服務(wù)性能和效率提供了保障。

2 發(fā)展方向

2.1 信息化

建設(shè)工程質(zhì)量檢測的數(shù)據(jù)采集量大、來源多、關(guān)系復(fù)雜，采用人工的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集錄入，效率低且易出錯(cuò)，從而降低檢測的可信性和有效性。從人工向自動(dòng)化、信息化方向發(fā)展，通過專用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、記錄、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等功能，能為檢測工程提供全面、準(zhǔn)確、專業(yè)的數(shù)據(jù)。此外，通過全過程的信息化，能盡可能降低人為干預(yù)程度，同時(shí)通過信息化手段建立檢測信息的長周期存儲(chǔ)及全程追溯體系，實(shí)現(xiàn)對各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)管，最大限度減少人為因素影響檢測數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、公正性。建設(shè)工程質(zhì)量檢測樣品類型、形態(tài)多樣，采用有效的技術(shù)手段科學(xué)管理檢測樣品有利于提升檢測質(zhì)量。例如，在建設(shè)工程質(zhì)量檢測樣品中嵌入RFID電子標(biāo)簽，相當(dāng)于給檢測樣品確定了身份證號碼[2]，將現(xiàn)場檢測試樣信息錄入檢測信息系統(tǒng)，并將其作為唯一性識別標(biāo)識進(jìn)行全過程信息比對，能有效保證檢測的一致性和可靠性。

2.2 在線化

建設(shè)工程質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)通過實(shí)施“在線化、無接觸、可追溯”的數(shù)字化技術(shù)，為委托人提供手機(jī)下單委托、網(wǎng)絡(luò)支付、快遞送樣、檢測過程實(shí)時(shí)查詢、自主下載電子報(bào)告等服務(wù)，檢測系統(tǒng)中，委托人可通過系統(tǒng)對檢測業(yè)務(wù)量、已試驗(yàn)數(shù)量、合格數(shù)量、未發(fā)報(bào)告數(shù)量以及不合格數(shù)量進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)匯總[3]，從而顯著提升服務(wù)體驗(yàn)，促進(jìn)檢驗(yàn)檢測業(yè)務(wù)提質(zhì)增效。因此，在線化是建設(shè)工程質(zhì)量檢測業(yè)務(wù)發(fā)展的一個(gè)趨勢，無須接觸、通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全程對接和結(jié)果及時(shí)查詢，對檢測方而言，能更加便捷、快捷地開展檢測工作，從而擴(kuò)大檢測業(yè)務(wù)效率和數(shù)量，對委托方而言，能增強(qiáng)業(yè)務(wù)體驗(yàn)和及時(shí)性。尤其在疫情期間，檢測業(yè)務(wù)開展受限較多，但部分?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型較早的檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)，所受影響也較小，其通過數(shù)字化手段抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力得到很好的體現(xiàn)。

2.3 智能化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)軟硬件的不斷強(qiáng)化以及人工智能的迅速發(fā)展，相關(guān)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，這也為建設(shè)工程檢測行業(yè)領(lǐng)域的智能化提供了機(jī)遇。如5G網(wǎng)絡(luò)的逐步推廣為檢測行業(yè)智能化提供了基礎(chǔ)設(shè)施保障，其傳輸速率更快、覆蓋范圍更廣、服務(wù)路徑更加多元化，以及良好的穿透性、低延時(shí)性，體積小、重量輕，便于在施工條件不佳的環(huán)境下安裝作業(yè)，在檢測活動(dòng)中的送樣、收樣、現(xiàn)場檢測、檢測報(bào)告遞送等各環(huán)節(jié)均可發(fā)揮技術(shù)效用，在檢測環(huán)節(jié)，通過智能化手段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)檢測完成數(shù)據(jù)采集、處理以及特征提取等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在分析環(huán)節(jié)，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對檢測數(shù)據(jù)果進(jìn)行整理匯總、處理挖掘，在結(jié)果環(huán)節(jié)，通過信息化手段實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果的可視化展示。

2.4 無損化

無損檢測技術(shù)是未來建設(shè)工程檢測技術(shù)的主要發(fā)展方向之一[4]，且眾多無損檢測技術(shù)能有效提供多維度的檢測數(shù)據(jù)，這不僅有有效減少對檢測對象的損傷，也能大幅提升建設(shè)效率和效果。如超聲波無損檢測技術(shù)能夠?qū)簩?shí)以及大體積混凝土進(jìn)行檢測，在建筑行業(yè)無損檢測中具有非常高的價(jià)值，通過超聲波發(fā)生裝置將超聲波發(fā)射到被檢測物體中，根據(jù)超聲波傳遞速度、位移變化等數(shù)據(jù)，判定被檢測物體的基本情況。如紅外線成像無損檢測技術(shù)，可依據(jù)紅外攝像機(jī)對工程的電子輻射信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，根據(jù)溫度的變化判斷是否存在異常情況，并確定異常點(diǎn)[5]。如對混凝土內(nèi)部缺陷的檢測，以自動(dòng)化掃描檢測聲音特征值色譜成像技術(shù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看、數(shù)據(jù)傳輸和，通過定量檢測效果，提高缺陷識別能力，克服檢測設(shè)備手動(dòng)檢測不便等諸多問題，起到不破壞被檢測物體的完整性，降低檢測過程的損傷的作用。

3 對策措施

3.1 企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視

數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作在資金投入、資源部署、人員調(diào)配方面，均需要強(qiáng)有力的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作，因此企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視，親自參與規(guī)劃、部署和實(shí)施是推進(jìn)建設(shè)工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。建筑檢測行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨首要問題是投入成本高，包括設(shè)備、人員、系統(tǒng)建設(shè)的前期投入，均無法實(shí)現(xiàn)短期的回報(bào)，特別在建設(shè)過程需要投入大量的精力和時(shí)間，不可避免對正常開展的檢測業(yè)務(wù)帶來影響。因此，在領(lǐng)導(dǎo)層面，需保持戰(zhàn)略定力和耐心，對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意義和重要性保持清晰的認(rèn)知，把握企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要方向和內(nèi)容，在整體層面開展部署數(shù)字轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略研究和落實(shí)，制定工作目標(biāo)和工作路線圖。通過戰(zhàn)略的實(shí)施促進(jìn)領(lǐng)導(dǎo)和員工對數(shù)字化轉(zhuǎn)型達(dá)成共識，同時(shí)在相關(guān)工作注重工作協(xié)調(diào)和資源統(tǒng)籌，制定相應(yīng)的激勵(lì)政策及管理辦法，提升企業(yè)相關(guān)部門數(shù)字化建設(shè)的積極性，才能使得工作得以順利推進(jìn)。

3.2 強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用

新技術(shù)的應(yīng)用是建設(shè)工程檢測行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié)，能有效提升現(xiàn)場檢測、環(huán)境檢測、報(bào)告輸出等環(huán)節(jié)的效率，例如，將傳統(tǒng)的檢測技術(shù)與5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、BIM、人工智能、視覺技術(shù)等新型技術(shù)融合，形成多元化、多維度、多視角的數(shù)據(jù)，也是建設(shè)工程質(zhì)量檢測行業(yè)發(fā)展重要舉措[6]，基于機(jī)器視覺中的圖像深度學(xué)習(xí)理論，可實(shí)現(xiàn)檢修工具的快速檢測和分類。企業(yè)要更加注重建立檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)學(xué)模型，提高工程檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性。企業(yè)要建立與數(shù)字化相關(guān)高校院所、企業(yè)、專家等多方的聯(lián)絡(luò)，推進(jìn)數(shù)字技術(shù)、智能設(shè)備、新方法在檢測工作中的應(yīng)用。在應(yīng)用的基礎(chǔ)上，有實(shí)力和能力的企業(yè)應(yīng)更加注重通過開展項(xiàng)目研究，搭建技術(shù)創(chuàng)新中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科技創(chuàng)新基地[7]，促進(jìn)相關(guān)數(shù)字化技術(shù)的研發(fā)，掌握企業(yè)獨(dú)有或適用的專業(yè)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫，提升企業(yè)檢測業(yè)務(wù)的核心競爭力。

3.3 培養(yǎng)人才隊(duì)伍

檢測技術(shù)人員是實(shí)施檢測工作的主體，檢測單位要加強(qiáng)對檢測工作人員的培訓(xùn)活動(dòng)，增強(qiáng)對建筑檢測的專業(yè)知識了解和更新，提升專業(yè)技術(shù)能力水平，提升檢測過程的公正性、檢測方案的科學(xué)性、檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。檢測檢測技術(shù)人員也是檢測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型的實(shí)施者、接收者、反饋者、應(yīng)用者。在數(shù)字化、信息化背景下，全面提升檢測技術(shù)人員的綜合水平，不僅需要掌握更多的專業(yè)知識與檢測技能，同時(shí)還要補(bǔ)充和豐富數(shù)字化相關(guān)的新知識。同時(shí)通過引進(jìn)數(shù)字化相關(guān)專業(yè)的人才到檢測行業(yè)，實(shí)現(xiàn)檢測技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的融合發(fā)展。

3.4 搭建平臺支撐

近年來，數(shù)字化管理軟件已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，為許多行業(yè)帶來了數(shù)字化便利。建設(shè)工程檢測企業(yè)應(yīng)積極使用智能項(xiàng)目管理軟件，以提高管理的精細(xì)化和智能化。此外，企業(yè)還應(yīng)搭建數(shù)字化轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)綜合平臺，該平臺應(yīng)具備檢測業(yè)務(wù)人員和流程的整合功能，以實(shí)現(xiàn)檢測工作人員在同一個(gè)平臺上實(shí)現(xiàn)協(xié)同辦公、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、檢測結(jié)果的自動(dòng)計(jì)算與檢測結(jié)論的自動(dòng)評定、檢測報(bào)告審批及自動(dòng)生成，提供智能決策分析功能，實(shí)現(xiàn)檢測業(yè)務(wù)系統(tǒng)化、自動(dòng)化管理。要充分利用平臺數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和模型，將檢測系統(tǒng)中的檢測數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集，進(jìn)行深入的數(shù)據(jù)挖掘分析，這對企業(yè)檢測質(zhì)量提升具有重要意義。同時(shí)要以平臺為支撐引領(lǐng)，推動(dòng)檢測相關(guān)技術(shù)的統(tǒng)籌應(yīng)用和更新迭代，從而促進(jìn)檢測企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。此外，為了能夠保證檢測數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)注意加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和維護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)始終處于一個(gè)穩(wěn)定、安全、可靠的環(huán)境和正常使用，網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)定期更改各類授權(quán)人員的密碼，防止非法入侵，保證安全運(yùn)行[8]。除自主開發(fā)外，企業(yè)因資金和人力約束，也可考慮借助檢驗(yàn)檢測數(shù)字化云平臺構(gòu)建自身的檢測系統(tǒng)，基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)建設(shè)云平臺，能滿足中小企業(yè)的基本需求，實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域工程項(xiàng)目的自動(dòng)監(jiān)測和分析。