大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在土木工程中的應(yīng)用

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隨著現(xiàn)代社會各方面的快速發(fā)展，社會對建筑工程的需求也在增加，對建筑工程的要求也越來越多樣化。必須用科學(xué)的方法進(jìn)行土木工程，使之更加有效地發(fā)展，而大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可滿足這一需求。這一點(diǎn)就像土木工程一樣，提高對大型數(shù)據(jù)處理技術(shù)的認(rèn)識，充分合理利用土木建設(shè)的發(fā)展，為提高建設(shè)水平，促進(jìn)土木工程持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展而進(jìn)行的建設(shè)[1]。

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)及其優(yōu)勢

大數(shù)據(jù)也被稱為巨量資料，所指的就是需要利用新型處理模式才能夠進(jìn)行處理的相關(guān)信息資產(chǎn)，目前有著較快的發(fā)展及應(yīng)用。這些數(shù)據(jù)只能用新的方法處理，數(shù)據(jù)量多，種類多，速度快，成本高。另外，容量大意味著大型數(shù)據(jù)記錄模塊一般，屬于TB或PB類，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法已經(jīng)無法滿足其實(shí)際需求，多樣化是指一系列廣泛的數(shù)據(jù)，主要有三種類型：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。高速是大數(shù)據(jù)的實(shí)時快速處理，重要的是通過充分提取大數(shù)據(jù)來確定大數(shù)據(jù)的隱藏值，大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)涉及大的數(shù)據(jù)集的分析和處理，大數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)中大量數(shù)據(jù)的分析和處理，并且可以獲得有價(jià)值的信息并應(yīng)用于實(shí)踐。重點(diǎn)是抽樣，多數(shù)情況下，統(tǒng)計(jì)是用人工方法進(jìn)行的，數(shù)據(jù)收集往往是數(shù)據(jù)單方面的，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和處理方法相比，使用了更大的處理技術(shù)，數(shù)據(jù)可以更快、更準(zhǔn)確地處理數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理效率，更有效地滿足實(shí)際需求[2]。

二、大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

（一）大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑能耗分析中的應(yīng)用

在土木工程施工過程中，建筑能耗與一系列因素密切相關(guān)，包括局部空間和建筑面積及照明條件方面，目前相關(guān)研究人員正在合理應(yīng)用，并對辦公室的占用數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。在此基礎(chǔ)上，利用各種現(xiàn)代和現(xiàn)代數(shù)據(jù)收集和處理技術(shù)，計(jì)算了建筑物的配置模型和相關(guān)速度，可以根據(jù)這些計(jì)算提出各種節(jié)能方案，這個有助于分析建筑物的能源消耗。建筑能源消費(fèi)分析是由能源消費(fèi)模式進(jìn)行的，在建筑能源消耗分析中，電力數(shù)據(jù)非常重要。以前的數(shù)據(jù)分析方法不行，但是利用大量的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，定期收集樣本數(shù)據(jù)，提供大量的建筑用電氣設(shè)備和大量的電氣數(shù)據(jù)，基于此，統(tǒng)計(jì)了各種用途和使用的各種電氣數(shù)據(jù)，利用特征提煉等數(shù)據(jù)處理方法開發(fā)通用電氣模型，通過匯總及相關(guān)分析，該模型可以預(yù)測未來建筑物的實(shí)際能源消耗，更好地控制能源消耗，進(jìn)行更好的工程建設(shè)。

（二）大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑破壞檢測中的應(yīng)用

對于破壞檢測而言，如果發(fā)現(xiàn)破損，應(yīng)當(dāng)考慮建筑物在特定情況下的實(shí)際損傷。例如，災(zāi)害發(fā)生后，利用無人機(jī)進(jìn)行建筑物的圖像收集和合成，獲得更完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。需要多方面的圖像，檢查建筑物的損傷，因?yàn)闊o人機(jī)的攝影速度比較快，如果需要計(jì)算建筑面積的話，在這種情況下需要處理大量的圖像數(shù)據(jù)，通過采用大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以得到更多關(guān)于建筑物實(shí)際損傷的信息，而且通過這個可以得到更好的測試結(jié)果[3]。

（三）提高施工效率

建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域復(fù)雜，涉及不同的專業(yè)，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)具有較強(qiáng)的共享能力，可共享不同專業(yè)架構(gòu)結(jié)構(gòu)，土木工程師之間的信息交流，以及所有參與工程人員的數(shù)據(jù)共享，提高建筑人員對建筑計(jì)劃的認(rèn)識，并根據(jù)他們的建筑計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。在專家中形成理想的工作模式，提高建筑設(shè)計(jì)效率，也可以保證設(shè)計(jì)的合理性，提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。土木工程的最終委托是建筑，大型數(shù)據(jù)處理技術(shù)也廣泛應(yīng)用于建筑工程，根據(jù)建筑內(nèi)的電線設(shè)計(jì)和建筑環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)慕^熱材料時，在合理的科學(xué)模擬下，加快工程進(jìn)度，有效節(jié)約勞動成本，大數(shù)據(jù)技術(shù)重點(diǎn)分析工程結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，根據(jù)施工現(xiàn)場的條件合理規(guī)劃施工現(xiàn)場。

（四）監(jiān)測建筑物質(zhì)量

有關(guān)部門監(jiān)督建筑工程的質(zhì)量，用無人機(jī)對建筑物進(jìn)行全方位攝影，將無人機(jī)中的照片等相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到電腦上，采用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)分析建筑質(zhì)量，相關(guān)人員比較建筑工程的質(zhì)量要求，比較監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和施工質(zhì)量控制，這信息處理快，土木工程的監(jiān)視時間也得到了大幅度縮短，施工品質(zhì)大大提高。

（五）大數(shù)據(jù)技術(shù)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

工程的初期設(shè)計(jì)直接影響施工項(xiàng)目的后續(xù)工程和功能，設(shè)計(jì)過程有助于更好的設(shè)計(jì)程序的開發(fā)，開發(fā)者可以獲得信息。包括尺寸、功能、價(jià)格等。另外，通過大數(shù)據(jù)處理技術(shù)收集處理類似工程的信息，發(fā)現(xiàn)與施工相似的地方。作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要把手，設(shè)計(jì)的變更也可以避免，保證了工程的完整性和實(shí)用性，避免建筑費(fèi)用的增加。

（六）大數(shù)據(jù)技術(shù)在施工環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

土木工程在設(shè)計(jì)和施工過程中，需要注意很多細(xì)節(jié)。控制不充分的話，會發(fā)生很多問題。在現(xiàn)在的階段，采用大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以避開工程問題，提高品質(zhì)。通過大數(shù)據(jù)收集技術(shù)可以收集工程最后階段的相關(guān)信息，有助于對施工問題進(jìn)行分類，確定原因，配合施工現(xiàn)場實(shí)際采取預(yù)防措施。進(jìn)而避免工程問題，確保工程順利進(jìn)行。

（七）智能監(jiān)控

1.環(huán)境及現(xiàn)場能耗監(jiān)控?，F(xiàn)行建筑標(biāo)準(zhǔn) 及規(guī)定在保證施工質(zhì)量安全的前提下，通過科學(xué)管理和先進(jìn)技術(shù)，最大限度地節(jié)約資源，減少對施工環(huán)境的影響，建設(shè)管理部門非常重視綠色建設(shè)。在施工過程的各個階段進(jìn)行動態(tài)控制。在主入口、施工現(xiàn)場及附近地區(qū)設(shè)置了防塵噪聲監(jiān)控系統(tǒng)。車輛控制系統(tǒng)與灑水系統(tǒng)一起工作，控制施工現(xiàn)場的灰塵和噪聲水平，并記錄現(xiàn)場天氣，控制工程進(jìn)展。另外，對最新的天氣狀況進(jìn)行智能警報(bào)，注意提醒施工公司采取應(yīng)對特別天氣如大雨、雪、霜、風(fēng)等的措施。在住宅區(qū)和建筑區(qū)設(shè)置液力監(jiān)視器，記錄每天的使用量，對完成的工作量進(jìn)行比較分析，通過工程進(jìn)度和工程量及時報(bào)告偏差，及時發(fā)現(xiàn)節(jié)能的途徑。

2.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。通過工程仿真模型對現(xiàn)場的工程機(jī)械工通過黑匣（也稱為塔機(jī)）通信通道，塔可以實(shí)時運(yùn)行各種數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到現(xiàn)場控制系統(tǒng)的智能控制平臺。通過塔式機(jī)床模型的模擬模型，塔式設(shè)備的工作條件和實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及超過規(guī)定水平時的警報(bào)。特別是當(dāng)多個塔同時運(yùn)行時，可以進(jìn)行實(shí)時的安全監(jiān)視和聲音警報(bào)。電梯的卸載平臺等設(shè)備如何通過設(shè)備傳感器和視頻監(jiān)視器實(shí)時有效地實(shí)現(xiàn)，警報(bào)和控制設(shè)備運(yùn)行中的危險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)[4、5]。

（八）大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程造價(jià)預(yù)結(jié)算審核中的應(yīng)用

首先，有很多驗(yàn)證工作成本的軟件，許多應(yīng)用和審查過程相對復(fù)雜，為了簡化整個過程，實(shí)現(xiàn)信息化和網(wǎng)絡(luò)時代的建筑價(jià)格管理的階段性發(fā)展，在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用信息技術(shù)和有效數(shù)據(jù)建立工程費(fèi)用監(jiān)察的基礎(chǔ)。監(jiān)察軟件的開發(fā)和優(yōu)化，這個軟件有追加功能?？梢钥刂平ㄖこ痰膬r(jià)格管理各方面?？s短監(jiān)察時間，在提高審計(jì)業(yè)務(wù)效率和質(zhì)量的同時，審計(jì)軟件還需要進(jìn)一步充實(shí)各審計(jì)過程的科學(xué)參數(shù)。第二，將各種軟件和更大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)結(jié)合起來制作審計(jì)數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)庫共享來完成。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值，讓員工更好地了解項(xiàng)目成本管理的需要和實(shí)際情況，并根據(jù)不同類型完成項(xiàng)目成本審計(jì)。另外，在監(jiān)察軟件中嵌入軟件，為今后的審計(jì)和修正提供指導(dǎo)。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用前景

現(xiàn)在大規(guī)模的信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于土木工程，并且有關(guān)研究文獻(xiàn)也越來越多，但是一些應(yīng)用和開發(fā)總體上處于初級發(fā)展階段。而且很多重要的技術(shù)問題還沒有解決，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用條件下，傳感器越來越多的被應(yīng)用于土木工程，在現(xiàn)在的土木工程建設(shè)和發(fā)展過程中，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)研究基本規(guī)律成為建設(shè)中科學(xué)論證的必然趨勢。

四、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)在在土木工程建設(shè)和實(shí)踐發(fā)展的過程中，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和方法成為了必然趨勢，并且也是必然需求，其中最重要，最有利的技術(shù)是大數(shù)據(jù)技術(shù)。作為土木工程的專家和研究人員，提高對土木工程特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)的認(rèn)識，充分掌握大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在土木工程各方面的應(yīng)用，保證其應(yīng)用前景，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的更好應(yīng)用為土木工程的發(fā)展提供了可靠的基礎(chǔ)。