大数据技术及其在土木工程中的应用

2020-11-26马彩兰

商品与质量 2020年46期

马彩兰

银川市第一建筑工程有限责任公司宁夏银川 750001

随着社会整体发展水平不断提升，物联网、互联网技术得到显著发展，大数据技术重要性被人们所认识到，各个行业都加大了对大数据技术应用力度，如互联网物联网数据处理广泛应用在农业、建筑、工业等领域。

1 大数据及大数据技术的概述

作为大数据的衍生物——大数据技术就是对大数据进行处理、分析，转换成有价值意义的工程技术。如果放任大数据，不对其进行分析处理，那么数据将会被视作占据硬盘的垃圾。正因为大数据的分析处理技术，大数据才能展现其内在价值。大数据技术地处理过程一般包含数据的产生、数据的捕获、数据的存储以及数据的分析四个方面。为了更好地挖掘大数据的潜藏价值，需要在大数据技术的四个过程中应用相关的智能技术[1]。各个过程可能采用的技术如下。

（1）数据的产生：通过社交网络系统真实用户产生数据或者在真实数据基础上利用仿真模拟技术模拟产生数据。

（2）数据的捕获：利用譬如爬虫技术、自然语言处理技术、机器学习模型对所需要的数据进行捕获。

（3）数据的存储：为了数据存储的便捷性，常常利用MySQL、NoSQL 的等数据库工具进行数据存储处理。

（4）数据的分析：数据的分析通过SPSS、Dryad 或者MapReduce 计算模型均可实现。

2 大数据技术及其在土木工程中的应用要点

2.1 大数据技术在设计环节中的应用

土木工程的前期设计对土木工程的后期建设和功能有着直接影响，在设计中应用大数据技术，有助于设计出更好的设计方案，让设计者了解多种信息，包括规模、功能、成本等。在此基础上，大数据技术还可以用于收集和处理与土木工程类似的信息，找出与土木工程相似之处，作为优化设计的重要参考。此外，工程要避免设计变化，确保设计计划的全面可行性，从而避免变更设计增加土木工程费。

2.2 大数据技术在施工环节中的应用

在土木工程中，设计以及施工过程要注意很多细节，如果控制不当会引起诸多问题，影响建筑的正常性能。在此阶段运用大规模数据技术，可以避免建设问题的发生，提高其质量和施工业务的可信度，即运用大数据技术，在最新阶段收集土木工程的问题信息，分类建设问题并查明原因。这样有助于在建设现场结合自身实际，采取预防措施，防止施工出现问题，确保土木工程能按计划顺利进行[2]。

2.3 智能监控

（1）环境及现场能耗监控。现行建筑标准及规定，要求在保证工程质量、安全的前提下，通过科学管理和先进技术，最大限度地节约资源，减少施工对环境的影响。宁夏地区建设行政主管部门特别强调绿色施工，要求对整个施工过程各阶段实施动态管理。建立现场环境及能耗监测系统，对现场扬尘、噪声、标养室温湿度以及工地天气等一系列因素进行监测。

在施工现场主要出入口、施工场地及周边设扬尘及噪声监测系统，联动现场出入口车辆管理系统及喷雾、喷淋系统，控制施工现场扬尘及噪声排放程度，保证出入现场的车辆洁净。同时记录现场天气情况，协助监理记录施工情况，并对近期天气情况做出智能提醒，提醒施工单位对强降雨、降雪冰冻、大风等特殊天气及时做出应对措施。另外，在生活区、施工区设置水电监测装置，记录每日用水、用电情况，并依据现场施工人员数量、施工工序及工程量等信息进行对比分析，对存在异常的情况及时进行通报，以便及时查找原因及节能办法。

（2）设备状态监控。通过工程仿真模型对现场的工程机械工作状态进行动态监控。通过与塔式起重机（又称塔吊）的黑匣子进行数据链接，将塔吊实时运转的各种数据传送到智慧工地管理系统的智能监控平台。通过仿真模型中的塔吊模型，管理人员可实现历史工作状态、实时运转数据查询，在塔吊运转超标后可触发报警。特别是在多台塔吊同时作业时，实现实时安全监控与声光报警等功能。施工升降机卸料平台等其他设备则可借助传感器机视频监控设备实现实时监督，切实预警、控制设备运行过程中的危险因素和安全隐患。

2.4 大数据技术在建筑工程造价预结算审核中的应用

第一，工程造价审核软件众多，很多应用和审核过程烦琐，为了让整个过程更加简单，需要实现工程成本管理逐渐向信息化和网络化时代发展，以大数据技术信息化技术为基础，利用有效数据实现工程造价审核的依据，结合审核工作软件的研发与优化保障软件具备更多的功能，同时实现审核软件对工程造价管理的全方面控制，利用更短的审核时间，保障审核效率和审核质量提升。另外，在审核软件中，还需要加大对各审核工序的科学设置，保障审核工作有序开展。第二，实现各类软件与大数据技术的融合，建立审计数据库。利用数据库的共享性发挥数据应用价值，让工作人员再进行实际的软件操作时，能进一步了解工程造价管理要求和实际情况，以各类软件为基础完成对工程的造价审核，将工程施工情况和工程管理情况都录入审核软件中，为后续的审核和变更提供指导[3]。