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

摘? 要：可視化技術(shù)在現(xiàn)階段的應(yīng)用越來越廣泛。可視化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以使監(jiān)理工作更加專業(yè)科學(xué)，同時(shí)降低了工作人員的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)，提高了行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)力?；诖?，本文針對(duì)工程監(jiān)理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)可視化技術(shù)在建設(shè)工程監(jiān)理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討，以期為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：工程監(jiān)理;可視化;現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TU712.2? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）12-0000-00

0 引言

隨著“信息技術(shù)+”“智能+”的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)也在不斷進(jìn)行改革，當(dāng)前其主動(dòng)適應(yīng)科技革命，正向著高速、高效、高質(zhì)量方向發(fā)展，與此同時(shí)對(duì)建筑相關(guān)責(zé)任方提出了更高要求。工程監(jiān)理作為建筑工程五方之一，其承擔(dān)著整個(gè)工程項(xiàng)目“三控三管一協(xié)調(diào)”的責(zé)任，但是相對(duì)建筑工程其它相關(guān)企業(yè)來說，監(jiān)理企業(yè)發(fā)展緩慢?；诖?，監(jiān)理企業(yè)需要提高危機(jī)意識(shí)，積極引入新理念、新技術(shù)、新方法，增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

現(xiàn)階段，可視化技術(shù)的發(fā)展越來越成熟，其在很多行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛[1]，并取得了非常顯著的效果。在工程項(xiàng)目中輔以先進(jìn)的可視化技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)控，可以提高監(jiān)理工作的專業(yè)化服務(wù)水平，推動(dòng)信息技術(shù)與監(jiān)理行業(yè)深度融合，促進(jìn)監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展。

1 可視化技術(shù)

可視化技術(shù)就是通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)、數(shù)據(jù)建模、信息仿真等軟件技術(shù)，借助手機(jī)、電腦、無人機(jī)、攝像頭等硬件設(shè)備為操控平臺(tái)，進(jìn)行圖像的識(shí)別、傳輸、儲(chǔ)存、處理;或者采用圖表函數(shù)、人機(jī)交互的方法，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納，將各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像、動(dòng)畫，在屏幕上直觀的展示出來，從而幫助工作人員發(fā)現(xiàn)其中隱藏的特性、模式、變化情況，對(duì)工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度等進(jìn)行深層次分析和決策。

可視化技術(shù)在監(jiān)理行業(yè)的應(yīng)用可分為三類：

（1）實(shí)景圖像即時(shí)傳送。通過現(xiàn)場(chǎng)拍攝照片或攝像，將施工現(xiàn)場(chǎng)的情況實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控設(shè)備。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，可移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的普及、3D掃描技術(shù)的發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)施工場(chǎng)地圖像可視化技術(shù)的應(yīng)用。管理人員可以比較方便的調(diào)取各個(gè)場(chǎng)景的監(jiān)控，通過對(duì)實(shí)景可視化的管理，方便監(jiān)理管控，促進(jìn)了施工過程的規(guī)范化發(fā)展。

（2）構(gòu)建虛擬仿真模型。工程建設(shè)中監(jiān)理需要提前全面系統(tǒng)的掌握工程概況、建設(shè)方案、施工圖紙等內(nèi)容，以便對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行合理指導(dǎo)。當(dāng)前很多軟件公司針對(duì)建筑行業(yè)開發(fā)了許多虛擬建模軟件，如BIM系列軟件[2]?；贐IM軟件不僅可以將二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維立體圖形，還可以將工程的進(jìn)度、材料屬性、時(shí)間、光照、空間、造價(jià)等文本信息都輸入到模型里面，方便監(jiān)理人員觀看、分析，對(duì)工程狀況和施工方案有更深層次的理解，使監(jiān)理工作更加高效、便捷。

（3）數(shù)據(jù)分析直觀展示。利用數(shù)據(jù)自動(dòng)處理工具和交互技術(shù)，將獲取的信息數(shù)據(jù)通過可視化技術(shù)展現(xiàn)出來。對(duì)施工設(shè)備、機(jī)械、建筑構(gòu)件等安裝傳感器，將運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果收集起來進(jìn)行可視化處理，可將機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)、工序的完成情況直觀的展現(xiàn)出來，方便監(jiān)理和施工人員進(jìn)行安全、質(zhì)量管控。也可以將施工用的人員、材料、機(jī)械、成本等數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表轉(zhuǎn)化處理，對(duì)照項(xiàng)目預(yù)期進(jìn)度、成本等內(nèi)容，完成其評(píng)估工作。

2 可視化技術(shù)在監(jiān)理中的應(yīng)用

利用先進(jìn)的可視化技術(shù)，將海量信息通過圖像、模型、動(dòng)畫等形式展現(xiàn)出來，可以對(duì)施工過程做到精細(xì)化控制，實(shí)時(shí)診斷不足，及時(shí)反饋問題。

（1）協(xié)作工序管理。在監(jiān)理控制系統(tǒng)中，可通過可移動(dòng)攝像頭、無人機(jī)、手機(jī)等可視化設(shè)備，對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、重要工序、施工步驟進(jìn)行拍攝，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦ぷ鞫?。此外，也可以?duì)材料進(jìn)場(chǎng)、施工作業(yè)、檢驗(yàn)驗(yàn)收等作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控管理。可視化系統(tǒng)讓監(jiān)理人員同時(shí)監(jiān)控多個(gè)部位，減少監(jiān)理人員在不同施工位置之間往返巡視時(shí)間，將精力集中在重點(diǎn)施工工序上，因此可提高監(jiān)控效率。

（2）審核施工方案、圖紙。在以往的質(zhì)量審查工作中，監(jiān)理需要將實(shí)際工程對(duì)照CAD二維圖紙進(jìn)行反復(fù)審查，因此極其的不方便，不直觀。如果使用可視化軟件，實(shí)現(xiàn)圖紙的三維立體化，甚至多維動(dòng)態(tài)化，監(jiān)理人員對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)的理解程度就會(huì)更加深刻，對(duì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)掌握的更清楚，在檢查工作質(zhì)量時(shí)就會(huì)更加容易。如用BIM、3dsmax 對(duì)施工方案進(jìn)行可視化三維建模，將傳統(tǒng)方案中的文字、圖像、表格以虛擬仿真模型的形式表達(dá)出來，可以讓監(jiān)理人員對(duì)方案理解更深入、更直觀[3]。

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)整體展示。大型工程施工區(qū)域多，且多個(gè)場(chǎng)區(qū)同時(shí)開工，步調(diào)不一致，人員、機(jī)械、材料等分配不均，工作交叉影響，因此會(huì)造成窩工現(xiàn)象。施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員將資源調(diào)配信息、工作視頻傳入管控系統(tǒng)，采用先進(jìn)的航拍技術(shù)對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目動(dòng)態(tài)進(jìn)行掌握，多角度分析，找出影響進(jìn)度的原因，宏觀調(diào)控，可使項(xiàng)目順利進(jìn)行。

（4）智能安全監(jiān)控。通過網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)、手機(jī)APP與工程中需要監(jiān)控的設(shè)備、器具進(jìn)行無線連接，隨時(shí)可以查看它們的安全狀態(tài)，提高安全可視性。已經(jīng)有學(xué)者在對(duì)安全帽的識(shí)別及追蹤上進(jìn)行了相關(guān)研究，通過相關(guān)技術(shù)大大提高了安全帽的佩戴率[4]。再有針對(duì)施工機(jī)械的位置分散，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)不能及時(shí)獲取，設(shè)備發(fā)生故障問題無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)等問題?？梢栽诖笮褪┕C(jī)械上安裝智能監(jiān)控器，開發(fā)配套APP系統(tǒng)，通過手機(jī)即可對(duì)該設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控。如起重機(jī)智能安全監(jiān)控系統(tǒng)，這極大地提高了設(shè)備的可靠性[5]。

（5）大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。監(jiān)理人員將所拍到的項(xiàng)目質(zhì)量、安全等信息傳入系統(tǒng)。同時(shí)將日常工序質(zhì)量檢查、安全工作布置、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、材料取樣抽樣等情況也錄入系統(tǒng)中。通過將各種數(shù)據(jù)經(jīng)過可視化軟件進(jìn)行儲(chǔ)存分析，全方位進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)工作規(guī)范化、精細(xì)化管理。

（6）提升檔案完備性?？梢暬到y(tǒng)建立后，可將系統(tǒng)記錄的視頻、圖像可以作為電子檔案存儲(chǔ)，從而讓監(jiān)理文檔更加完備?？梢暬娮游臋n也可以作為監(jiān)理員履職的日常性文件憑證，當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題或安全問題時(shí)，也可以通過這些記錄還原現(xiàn)場(chǎng)，更好地了解出現(xiàn)問題的原因，分析責(zé)任主體，降低監(jiān)理責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)。

3 展望與總結(jié)

3.1 展望

可視化技術(shù)在監(jiān)理行業(yè)的應(yīng)用目前還處于探索階段，并沒有形成專業(yè)的的管理系統(tǒng)。建議有實(shí)力的監(jiān)理企業(yè)建立自己的可視化網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，監(jiān)理人員可以通過電腦或手機(jī)登錄，隨時(shí)將可視化數(shù)據(jù)上傳，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤管理。此外，該系統(tǒng)還需要有很多強(qiáng)大的功能支持：如大量的視屏、圖像上傳需要有特別大的存儲(chǔ)空間;不同建模軟件的使用，需要系統(tǒng)有很好的兼容性和協(xié)作功能;大量數(shù)據(jù)的錄入、查詢、統(tǒng)計(jì)，需要系統(tǒng)有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理工具，能對(duì)信息進(jìn)行深層次分析;為了方便工作，還需要系統(tǒng)自動(dòng)生成監(jiān)理日志、監(jiān)理報(bào)告、監(jiān)理通知單等等。

監(jiān)理企業(yè)還可以開發(fā)自己的可視化知識(shí)共享平臺(tái)，作為其智能培訓(xùn)平臺(tái)。平臺(tái)以實(shí)際工程監(jiān)理工作為依托，將長期積累的管理經(jīng)驗(yàn)、行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、優(yōu)秀工作案例進(jìn)行整合，以視頻、虛擬動(dòng)畫等可視化形式上傳，從而使其能夠直觀高效的表現(xiàn)出來。當(dāng)前，絕大多數(shù)監(jiān)理人員并不了解大數(shù)據(jù)等相關(guān)專業(yè)，這就需要系統(tǒng)的界面設(shè)置簡(jiǎn)潔并具有邏輯性，要滿足監(jiān)理工作需要，方便知識(shí)的查詢和搜索。同時(shí)知識(shí)庫需要有專門的管理人員進(jìn)行不斷更新、維護(hù)，以保證知識(shí)的先進(jìn)性和準(zhǔn)確性。

3.2 總結(jié)

當(dāng)前，監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展面臨重重障礙，要想提高監(jiān)理企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，就得從內(nèi)部著手，突破傳統(tǒng)技術(shù)限制進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)、創(chuàng)新發(fā)展，如采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，建立專業(yè)的可視化控制系統(tǒng)，推動(dòng)信息技術(shù)與監(jiān)理行業(yè)的深度融合。同時(shí)還需要監(jiān)理企業(yè)重視可視化技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，在實(shí)際工程項(xiàng)目中積極開展實(shí)踐應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)監(jiān)理行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

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收稿日期：2020-10-22

作者簡(jiǎn)介：于紅燕（1989—），女，河北井陘人，碩士研究生，研究方向：工程監(jiān)理、工程管理。