无人机在施工管理中的应用

张飞

摘 要：无人机技术能够真实、清晰地反映现场实况，结合有效的施工管理方法，有利于项目施工现场的精细化管理，做到交底清晰明确，工作责任到人，大大降低工程管理的外业工作量，可提高工程施工效率、管理能力和建设水平。但是目前无人机技术还存在应用风险，因此采取有效的措施进行优化管理非常重要，从而确保整体管理水平。基于此本文分析了无人机在施工管理中的应用。

关键词：无人机；施工管理；应用

1、无人机技术概念

无人机（即无人驾驶飞机的简称，英文名Unmanned Aerial Vehicle缩写为UAV）是一种可重复使用且无人驾驶的空中飞行器（或机器人）。历史上，无人机的研究最早由英国军事航空学会于第一次世界大战期间（1914年）提出，该技术诞生于20世纪中期（五十、六十年代）并于20世纪后期（八十年代左右）以来在军用领域得到了快速发展。20世纪九十年代左右，无人机系统通过“低端民用小型专业级无人机”的应用开始逐渐进入民用领域。2007年以来，消费级无人机技术在多个行业领域得到广泛应用和旋翼无人机技术快速崛起，这标志着民用无人机技术的逐步成熟和快速发展阶段，其中多旋翼无人机成为了民用无人机的主流机型，尤其是摄影测量数据处理技术的提高导致超轻型无人机在小型项目应用中体现出了显著的适用性和优越性。无人机系统尺寸小、结构简单且使用成本低，其研制和生产等方面的费用也比有人驾驶飞机要低得多。实践表明，无人机既可以完成部分有人驾驶飞机所执行的任务，还可以用于危险的国土资源调查及测量、自然灾害调查及救援、空中应急救援处置、环境遥感巡查监管等有人飞机不宜执行的任务。在上述应用实践中，无人机呈现出云下作业、小型轻便、高效机动、高清晰、高现势性、小范围、大比例尺的特点，使用过程总体表现出适应性强、机动性好、快速高效和经济性优势等显著优点。因此，无人机被广泛运用于场区监控、气象探测、区域巡查、测绘勘探、航空摄影、交通管理、电力线路检查、灾害监视及应急处置等。

2、无人机在建筑施工现场管理应用的显著优势

（1）创新性选用无人机作为建筑施工现场管理工具，是一种将新兴信息技术应用到实践的创新行为。无人机具备快速高效的管理能力，且同步传输数据，提高管理效率，为管理模式创新提供新的工具和方法。（2）实用性无人机易操作，人员需求少，节省人力成本；随着无人机技术的发展，其续航能力不断提高，使得无人机的实用性不断提高。（3）功能性无人机系统能够及时发现工程现场管理存在的重要问题，并做出相应处理。无人机技术的引入使复杂的施工现场信息转换为图形或数据信息，减少了施工现场人员的工作量，通过施工前的学习训练，真正的实现自动化的施工管理。（4）可记录性施工过程可记录，便于备案，日后需要时进行查找。

3、无人机在施工管理中的应用

3.1无人机施工现场作业的基本步骤

（1）无人机的各类系统的总体功能包括了图像处理、导航遥感、网络集成等。在公路工程建设中要求达到的精准度和可视化的要求，都可以通过无人机和平台的共同作用来实现。无人机和平台的合作是通过多种检测模块加以组合的，根據工程施工的情况实现控制手段的互补。（2）首先无人机对项目中的区域进行全面的航测，将驻地中的各个建筑、设施、预制场地等进行了预估计，并且使用三维视图进行了重现。（3）对于地形图的测量，采用无人机对起伏较大的地形进行精度测量，将控制点使用三维视图进行了重现，为方案的优化提供了重要的参考资料。

3.2无人机在项目质量管理中的应用

3.2.1空间地图的定位与测量。无人机的遥感体系使得测绘中的安全性大大增加。竖向拍摄、低空飞行、多方位拍摄地形、无遮挡困扰等都是无人机在测绘中所具有的独一无二的优势。在测量过程中无人机更灵活，即便没能预设起降必备的专门场合，无人机还可常规予以运转。

3.2.2施工现场标准化为了使无人机在现场安全飞行，且有效的获取并处理图像，则要求施工现场尽量标准化，无人机可以沿着既定的路线飞行检查，减少了触碰障碍物的风险，且图像质量较高，可以被有效识别。

3.2.3加强培训无人机在施工现场的操控有一定的难度，所以在使用无人机作业之前，驾驶员必须拥有优良的技术，确保无人机以及现场的安全，需要建筑企业或项目提供场地及专业人员为无人机驾驶员进行培训，一方面学习无人机的飞行技术，另一方面也切实探索利用无人机进行现场监测的可能性以及价值，提高管理效率。

3.2.4扩大信息采集来源。由于无人机使用的限制条件较多，因此在无人机系统应用初期，应不断扩大信息采集来源，便于初期的学习训练。但是随着应用的深入，在实现一定的数据储备后，无人机的性能逐渐被优化，且识别的精度提高以后，需要考虑针对非标准现场进行应用，扩充数据库，使得无人机的适用性更强。

3.2.5节约成本在技术创新管理中，成本是必须考虑的重要因素。因此在应用中，需要通过优化方案和提高性能等方式在尽可能大的范围内节约成本，如果站在全生命周期的角度，真正实现了节约，那么就可以用经济效益打动更多的企业，使其参与到无人机技术的推广和普及中。

3.3无人机推动建筑施工现场绿色文明施工

无人机在建筑施工领域的应用已经获得广泛好评，无人机对于环境的监测功能也可以与施工建筑领域相结合，达到降低施工污染保护环境质量的目的。例如，我国某地区的建筑施工公司就在施工环节中应用了无人机设备，对施工现场中的PM2.5含量进行检测，根据检测结果对施工环节中所使用的材料以及相应操作步骤进行调整，达到了控制施工现场污染指数的效果。同时，该地区的建筑施工单位还利用无人机设备对施工现场不同设备与材料的分布情况以及施工进度进行直接观察，辅助管理人员对施工现场的布置进行规范和调整，从而营造出相对更加文明、绿色和安全的施工环境，有利于推动我国建筑领域施工健康发展。

3.4施工现场无人机监工应用

在施工现场利用无人机不仅可以对施工质量进行监督，还可以对施工环节中工作人员的工作态度和工作行为进行有效监督。传统建筑施工领域的施工团队和技术人员构成较为复杂，且从业人员没有较高的文化水平，综合素质也较为低下。所以在建筑领域的施工过程中，很有可能因为缺乏安全意识而导致施工过程中安全隐患增加。利用无人机对建筑施工中工作技术人员的操作行为进行监工，能在一定程度上提高工人们的安全意识，规范施工操作行为。主要是：一是人员是否合理佩戴安全装备；二是人员所在位置是否安全。进度方面的管理可以涉及形象进度的管理，即通过无人机的摄影摄像功能，按照一定的时间安排，拍摄现场施工情况，识别现场当前形象进度。

总之，建筑业是我国的传统行业，在国民经济中占有重要地位，由于建筑施工周期长、资源消耗量大、施工现场人材机繁杂、建筑产品体积庞大等原因使得建筑行业的能耗过大、效率低下，不利于可持续发展。而无人机在施工中的应用对于提高施工质量、加快施工进度、节约劳动力和成本等方面具有重要作用，顺应了建筑行业信息化、工业化、智能化的先进发展方向，因此需要引起高度重视，不断加强对其的研究，从而确保工程项目的建设。

参考文献：

[1]龚文璞，刘维忠，伍云天.无人机在施工质量监管中的应用[J].重庆建筑，2017，16（03）：19-21.

[2]付锦.无人机在项目安全管理中的应用[J].西南公路，2017（02）：122-124.

[3]王丹爽.无人机技术在施工现场安全评价中的应用研究[D].哈尔滨工业大学，2017.