浅析数字化技术对工程施工行业的影响

汪磊

（中铁建金服科技（天津）有限公司，北京 100040）

建筑行业是继采矿业之后的第二大危险行业，在工程施工过程中进行科学合理的建管，从而保障工程安全，这是政府相关部门和工程企业关注的焦点。通过现代化手段实现信息采集传输，可以实现对于工程实施全过程的监管与控制，从而可以保障工程的作业质量保持较高的水平，同时也能使生产安全得到落实。通过这种方式可以较大程度上提升工程施工效率。

1 数字化工程施工的概念

当前，我国城市建设蓬勃发展，保障建设工程安全质量存在严重困难和问题。以往施工工艺比较统一，以人工操作为主，作业效率很低，人工操作造成的误差可能导致生产误差。为避免技术事故，确保工程质量和安全，许多工程采用数字化施工技术。数字施工技术是指在施工过程中将各个环节组合在一起，形成虚拟的施工环境。得益于先进的互联网技术，在原有工程的生产计划安排、性能检测、质量控制等繁杂的方面都可以实现数字化管控，通过对施工过程的模拟仿真就可以实现高效管理。数字技术的使用不仅仅可以提高工程实施的效率，还能够较大程度的降低施工成本，降低安全事故的发生概率，使工程施工的管理更加的平稳高效。

2 数字化施工技术在工程中的应用

当前，数字工程技术在施工的应用越发广泛，主要应用于工程空间信息技术、工程实施数字施工监控和工程设备性能检测等方面。本文主要介绍这三种工程技术在工程业中的应用。

2.1 工程空间信息技术

工程施工中需要对地形、工程物、建设项目等集中综合分析，这可以统称为工程空间信息。数字化的使用使得工程空间信息的收集和分析更加高效，空间信息技术主要包括遥感技术、定位技术等。因此，GIS在工程管理中的作用尤为明显。地理信息系统(适用于工程建设，如工程地质勘察、工程抽样分析、工程风险评价、施工规划等。

2.2 工程施工设备数字化监管技术

工程实施离不开合适的工具，这就是工程设备。工程设备控制系统是一个重要的智能化施工系统，是一个综合性的集中监控系统，是工程施工管理与控制的重要组成部分，包括空调、供水、污水、照明、运输等。工程设备控制系统是一个基于计算机局域网和计算机的计算机控制系统技术上，它实现了分散集中控制功能。在进行控制的过程中，可以通过建立各种设备管理平台从而对整个施工的各项设备进行综合管理，从而达到高效运转、安全节能的目标。

2.3 数字化施工监控

数字化施工控制广泛应用于工程中，主要用于铁件、施工帽、安全带、工程安全网、室外林、地竹林的运输、浇筑、养护、模板、安装与连接、电缆的固定与使用、挂篮的安装与使用等，进出口盘级悬挂卸料平台保护、起重设备如塔吊等的运行及工程电梯安装及操作，以及屋顶阳台等边界围栏及工作均在施工控制范围内，确保施工质量以及施工中整体运行的安全情况。为了加强施工现场监控，促进施工平稳有序进行，可以通过数字化施工控制系统进行监控而实现。数字化施工控制系统明确了基本建设总计划的目的和目标，工程文明施工控制主要是对施工现场围挡、工程材料堆放和施工现场临时安置、消防、防盗、工程标识等进行控制，加强安全管理。

3 数字化施工技术在工程中的注意事项

（1）着重注意数字施工监测相关设备的安装使用地点。对于施工监控的数字化技术，如果设施位于偏远山区，需要格外注意安装地点的周边情况。安装现场应为监测设施数据的连续输入和输出提供良好的信号，并为施工单位做好准备。为了保证连续供电，必须对控制点的实时控制和整个过程以及工作人员进行定期检查，维护和更新控制设备，保证控制设备的正常运行。

（2）为了在工程中应用空间信息技术，必须保证数据的正确性。如果想要得到相对可信的分析结果，就必须对输入信息的准确性进行确认，以确保对最新信息进行适当的处理。

（3）在工程系统仿真技术中，必须考虑实际工程与模拟工程的差异。根据工程系统仿真的工作量，考虑到实际与仿真的差异，得出最终的工作量。

4 数字化技术在工程施工中的应用

4.1 明确工程空间信息

为了保证工程施工的顺利进行，在施工项目开始前，必须保证相关人员能够有效地分析现场的环境地质条件，并据此制定合理的施工和工程方案。然而，由于工程的复杂性，施工人员无法在短时间内获取信息，这直接影响到工程的连续性。因此，施工前必须利用数字化技术进行有效的勘察，了解施工现场的地质条件和环境条件。提高施工空间信息，为顺利施工提供良好基础。另外，工程物空间地形测量中采用的数字化技术很多，这就需要选择合适的数字化技术。其他在地质勘察和施工现场更有效的因素，根据施工工程的要求和其他因素。另外，利用数字技术可以在搜索工程空间信息的过程中动态监控工程信息，并根据相关信息进行工程建设，提高工程建设质量。

4.2 对工程设备实施有效监管

在施工过程中，需要使用大量的仪器设备，这对提高施工效率非常重要。但是，在建设项目中使用的设备在长期使用中可能会出现一些故障，在这个过程中，必须运用数字化技术对施工进行有效的控制，必须明确施工设备的性质和作用，同时提高施工设备的运作效率，促进建设顺利进行。如果施工设备出现故障，还可以利用数字技术对施工设备的运行情况进行有效分析。为了找出施工设备在使用中发生故障的原因，制定合理的措施，消除施工设备故障及故障原因。及时排除施工机具运行中的故障，确保施工机具在施工中发挥作用。

5 数字化施工技术在工程中的发展趋势

5.1 工程系统仿真计算

系统仿真方法是基于相似原理和系统设计方法、信息技术和应用领域知识及工具，利用系统模型对实际或计划的系统进行动态研究。自20世纪以来，业内为了将数字施工技术进行应用已经开展了广泛的探索，数字仿真模拟器被广泛应用于隧道、楼房、桥梁等难度较大的工程领域。反观国内，我国的仿真技术起步较晚，所以相关的应用也较少。当前由相关研究机构进行的隧道建设、节水、港口技术设计等方面的模拟研究，已进入陆路交通等领域。工程学系统仿真是工程学技术的重要组成部分，代表着未来数字化工程学的发展方向。

5.2 虚拟现实

虚拟现实是以计算机技术为基础通过其他现代高科技手段模拟真实视听体验的一种技术。目前，虚拟现实已经在国防军事、航空航天等高科技领域取得了长足的发展，即使在娱乐业也有着不俗的表现，而旅游和工程业则是利用虚拟现实的视觉特征来检验工程组织的可行性，或者通过修改比较不同的工程项目，这也是工程业的一个重要任务，拓宽虚拟现实的应用范围，探究虚拟现实的应用深度是数字工程技术发展的趋势。

5.3 多智能技术施工

随着技术飞速发展，各种新颖的科技手段层出不穷，与之对应的是建设项目规模和复杂程度的扩大，参与建设的单位和个人数量不断增加，达到了综合要求，工程管理的协调性和及时性越来越高。对于复杂系统，如工程物，使用多智能技术是成功完成工程任务的关键。采用多智能系统解决实际问题是非常可靠的。总的来说，在工程领域，多智能技术的应用和研究是有限的，需要进一步深化和拓展。除了家庭功能的多样化，智能化发展也是未来的趋势，多智能工程将是数字工程技术发展的必然趋势。

6 结语

综上所述，数字工程技术本身的发展并非一蹴而就，其需要依托于科学技术的进步。在硬件环境方面，需要在施工区域安装高速宽带互联网和大量现场摄像头，网络、无线计算机和数字设备可以随时连接。每个工人都应该配备现代化的设备，施工现场应配备多台摄像机的监控设备，并配合系统仿真。为实现数字化工程、软件领域有效准确的数字化施工管理，施工前进行数据采集，加强施工管理和控制。