淺析可視化技術(shù)在建設(shè)工程監(jiān)理中的應(yīng)用

張治棟

上海市合流工程監(jiān)理有限公司

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)向智能化的發(fā)展，以及無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、AI 技術(shù)、VR 技術(shù)等的飛速發(fā)展和應(yīng)用，尤其是互聯(lián)網(wǎng)加在建設(shè)工程中的深入融合，給建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展帶來契機(jī)，對(duì)從事項(xiàng)目管理者而言，可視化項(xiàng)目管理技術(shù)無疑是今后建設(shè)工程項(xiàng)目管理發(fā)展的重要方向之一。

2 定義

可視化工程建設(shè)管理技術(shù)就是運(yùn)用遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視覺仿真技術(shù)、專業(yè)管理軟件和操控平臺(tái)，借用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像識(shí)別、儲(chǔ)存及處理等技術(shù)，輔組項(xiàng)目管理人員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析、判斷、決策的新型管理技術(shù)。有利于在施工期間對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量控制、安全控制、進(jìn)度控制及其他管理方面的要求。我作為一名從業(yè)者，根據(jù)實(shí)際運(yùn)用可視化項(xiàng)目管理技術(shù)，淺析一下其中的體會(huì)。

3 工程案例

3.1 項(xiàng)目概況

“S2公路廣祥路匝道及附屬設(shè)施新建工程”位于上海臨港新區(qū)。本工程包括交通工程（即S2公路廣祥路二級(jí)分流匝道；全長(zhǎng)787.34m）和服務(wù)區(qū)（停車場(chǎng)）工程（即配套管理用房、綠化、擬建服務(wù)區(qū)；總面積13.86萬平方米）。具體平面布置如圖1。

圖1

3.2 該工程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或重要工序

（1）降水強(qiáng)夯施工，面積：11.5萬平方米。

（2）回填土加固（淤泥換填）施工，面積：1.7萬平方米。

（3）混凝土地面澆筑，面積：13.5萬平方米。

（4）房 建 工 程 施 工，三 棟（1#：4730m2；2#：2130m2；3#：420m2）。

（5）瀝青混凝土道路施工，面積：長(zhǎng)787m約1.1萬平方米。

3.3 工程特點(diǎn)

面積大（約15萬平方米）、專項(xiàng)工程多（包括道路、地基強(qiáng)夯加固、房建工程、給排水、強(qiáng)弱電、綠化等）、工期緊（10個(gè)月），各專業(yè)同時(shí)施工，相互穿插作業(yè)；既要保證施工質(zhì)量，又要保證施工安全，同時(shí)兼顧施工進(jìn)度，因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理的管理智慧和能力是極大的考驗(yàn)。經(jīng)綜合考慮，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理部向業(yè)主建議，決定采用可視化技術(shù)進(jìn)行輔助監(jiān)督手段，即在現(xiàn)場(chǎng)增設(shè)可視化攝像頭（7臺(tái)、360度視角）、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)信息處理等融合的可視化項(xiàng)目管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、定點(diǎn)拍照等準(zhǔn)確地反映施工現(xiàn)場(chǎng)24小時(shí)動(dòng)態(tài)情況，尤其是施工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（如地基加固、道路施工、房建主體施工等）和重要工序（如淤泥換填、混凝土澆筑、瀝青路面攤鋪等）的影像信息,通過專業(yè)軟件進(jìn)行識(shí)別、對(duì)比、儲(chǔ)存，對(duì)異常信息進(jìn)行甄別并報(bào)警，及時(shí)提醒值班人員進(jìn)行迅速處理。該系統(tǒng)通過集成化的信息管理平臺(tái)并隨時(shí)可以將現(xiàn)場(chǎng)信息分享到業(yè)主和總包單位，使現(xiàn)場(chǎng)施工的各種行為均透明、可查、可信，為項(xiàng)目管理提供直觀、實(shí)時(shí)和高效的輔助工具,實(shí)現(xiàn)了業(yè)主及監(jiān)理對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和重要工序的遠(yuǎn)程監(jiān)控、指導(dǎo)、診斷和決策。

3.4 可視化項(xiàng)目管控系統(tǒng)可以協(xié)助對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行以下幾方面的管理

（1）人員進(jìn)出場(chǎng)管理：利用人臉識(shí)別，可以完成日常考勤、施工作業(yè)人員進(jìn)出場(chǎng)統(tǒng)計(jì)等，方便管理人員建立管理臺(tái)賬。

（2）機(jī)械和車輛進(jìn)出場(chǎng)管理：利用攝像頭對(duì)機(jī)械和車輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，已完成進(jìn)場(chǎng)報(bào)審的機(jī)械可自由出入，未完成進(jìn)場(chǎng)報(bào)審的機(jī)械，無法自由出入，同時(shí)將在監(jiān)控平臺(tái)上顯示報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)形成機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)臺(tái)賬，便于管理。

（3）少量重復(fù)性工序輔助管理：利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像深度計(jì)算，可以對(duì)少量重復(fù)性工作進(jìn)行自動(dòng)分析和控制。如強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)對(duì)夯擊數(shù)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、鉆孔灌注樁深度控制等，達(dá)不到預(yù)設(shè)值，將自動(dòng)報(bào)警顯示。

（4）現(xiàn)場(chǎng)防塵監(jiān)控：將專業(yè)防塵監(jiān)控設(shè)備的信息導(dǎo)入該系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵情況，并自動(dòng)報(bào)警，便于管理人員啟動(dòng)降塵應(yīng)急設(shè)備。

（5）施工現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理：如材料進(jìn)場(chǎng)、施工作業(yè)、建設(shè)各方行為、現(xiàn)場(chǎng)文明施工監(jiān)控等。

3.5 本工程為便于管理，在施工現(xiàn)場(chǎng)布置七臺(tái)可視化攝像頭

（1）匝道沿路布置兩個(gè)，間距300m，架設(shè)高度為10m；（2）服務(wù)區(qū)布置4 個(gè)，間距200m，架設(shè)高度為12m；（3）大門處布置一個(gè)，架設(shè)高度為10m；（4）攝像頭采用：海康威視4g 監(jiān)控?cái)z像頭360度紅外全景高清夜視室外網(wǎng)絡(luò)連手機(jī)遠(yuǎn)程。

3.6 系統(tǒng)運(yùn)行及效果

2019年5月，業(yè)主委托專業(yè)安裝單位進(jìn)行安裝并調(diào)試后，由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理部接收并投入使用，同時(shí)將主要管理人員設(shè)定為控制員，通過手機(jī)可隨時(shí)調(diào)看監(jiān)控信息，便于掌控現(xiàn)場(chǎng)施工詳細(xì)情況；使用該套系統(tǒng)之后，現(xiàn)場(chǎng)管理更加方便、快捷、高效。

（1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，尤其是在強(qiáng)夯施工中。由于專業(yè)特性，強(qiáng)夯作業(yè)主要通過夯擊點(diǎn)數(shù)和夯錘高度進(jìn)行質(zhì)量控制，由于三臺(tái)夯錘同時(shí)作業(yè)，監(jiān)理人員通過計(jì)數(shù)來控制夯擊質(zhì)量非常不便，通過該套設(shè)備，結(jié)合專業(yè)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同一夯點(diǎn)夯擊數(shù)達(dá)不到預(yù)設(shè)值，電腦就可以出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，值班監(jiān)理即可向現(xiàn)場(chǎng)施工單位下達(dá)整改指令，極大地方便了施工管理。

（2）及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，尤其是機(jī)械作業(yè)時(shí)。比如夜間土方施工，機(jī)械車輛較多，容易造成安全事故。由于該設(shè)備具備紅外夜視功能，車輛行進(jìn)及夜間施工狀況一目了然，現(xiàn)場(chǎng)值班人員可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)異常情況，及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)指揮人員，保證夜間施工安全。

（3）隨時(shí)調(diào)整施工節(jié)奏，便于控制施工進(jìn)度。由于現(xiàn)場(chǎng)分區(qū)作業(yè)，三個(gè)施工區(qū)步調(diào)不一，人員機(jī)械會(huì)產(chǎn)生相互干擾和窩工現(xiàn)象，通過整體監(jiān)控對(duì)比，施工項(xiàng)目經(jīng)理可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)造成干擾和窩工的原因，并及時(shí)采取措施，保證項(xiàng)目順利進(jìn)行。比如在服務(wù)區(qū)混凝土地面澆筑時(shí)，由于采取分區(qū)分塊流水澆筑，連續(xù)三天都發(fā)現(xiàn)實(shí)際完成量達(dá)不到計(jì)劃量的要求，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，主要就是場(chǎng)地內(nèi)交通組織不和諧、澆筑區(qū)和管線單位相互干擾造成的，于是通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控進(jìn)行分析，結(jié)合總進(jìn)度計(jì)劃，果斷調(diào)整澆筑計(jì)劃和作業(yè)面，給管線單位充分的作業(yè)時(shí)間，即保證了管線的施工質(zhì)量，又滿足了混凝土地面的流水施工。

（4）發(fā)現(xiàn)問題可隨時(shí)追溯。由于該系統(tǒng)可自動(dòng)儲(chǔ)存影像資料，當(dāng)然也可人工儲(chǔ)存，因此對(duì)儲(chǔ)存的影像資料可隨時(shí)調(diào)出查閱。2019年8月，在河道淤泥換填施工時(shí)，部分工作是在夜間進(jìn)行，由于雨水較多，施工人員為了搶進(jìn)度，灰土未拌勻即進(jìn)行攤鋪，結(jié)果造成一段地基碾壓后出現(xiàn)輪跡較深、局部彈簧等不合格情況，現(xiàn)場(chǎng)總監(jiān)隨后調(diào)出該段夜間施工錄像記錄，發(fā)現(xiàn)問題所在，對(duì)施工單位進(jìn)行指令整改，保證了施工質(zhì)量。

（5）督促施工單位各項(xiàng)管理規(guī)范化，常態(tài)化，保證項(xiàng)目順利進(jìn)行。由于全方位監(jiān)控，施工單位的日常管理活動(dòng)也受到監(jiān)控，如工序檢查驗(yàn)收活動(dòng)、材料取樣送檢活動(dòng)、大型機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況、安全檢查活動(dòng)等，是否按照施工組織設(shè)計(jì)、施工方案和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，一目了然。

4 該技術(shù)目前存在的不足

該套可視化系統(tǒng)應(yīng)用近三個(gè)月以后，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行使用效果評(píng)價(jià)，雖然優(yōu)點(diǎn)突出，但也有不足的方面，突出的表現(xiàn)如下：（1）異常情況只能在操控平臺(tái)上顯示（報(bào)警），而不能及時(shí)將報(bào)警發(fā)送到管理者手機(jī)里，即系統(tǒng)軟件融合仍待改進(jìn)。（2）自動(dòng)識(shí)別有待改進(jìn)或優(yōu)化，人、車流量較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)短時(shí)擁堵排隊(duì)現(xiàn)象。（3）由于該技術(shù)仍處于發(fā)展階段，圖像分析和識(shí)別功能任然較弱，其輔助管理范圍仍需進(jìn)一步擴(kuò)展。

5 結(jié)束語及未來發(fā)展愿景

隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)加的加檔提速，可視化管理技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)加在工程建設(shè)領(lǐng)域的必然應(yīng)用，是建設(shè)項(xiàng)目管理發(fā)展的重要方向，特別是一些大型的項(xiàng)目，或者是跨區(qū)域項(xiàng)目，利用可視化建設(shè)項(xiàng)目管理，將遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)與互連網(wǎng)絡(luò)完美地融合，將項(xiàng)目實(shí)施過程數(shù)據(jù)化，同時(shí)將其與實(shí)際實(shí)施前虛擬的建設(shè)過程（BIM）聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)將虛擬的可視化（BIM）工程建設(shè)管理和現(xiàn)實(shí)的可視化工程建設(shè)聯(lián)系起來，為項(xiàng)目的增值、項(xiàng)目的全面、全方位管理提供了可能。