人工智能时代项目建设定位化管理

中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 叶 峰 董旻霞

视觉识别技术属于人工智能技术之一，当视觉识别系统在辨识准确率强于人眼后（引用香港中文大学信息工程系主任、中国科学院深圳先进技术研究院副院长汤晓鸥领军的GaussianFace人脸识别算法数据），机器在“感知”能力上达到了质的飞越，给人工智能参与工程建设管理开启了一扇崭新的大门。定置管理是对物的特定的管理，是其他各项专业管理在生产现场的综合运用和补充企业在生产活动中，研究人、物、场所三者关系的一门科学。

定位技术一开始主要用于军事和航空及海运，随着技术的进步和定位成本的降低逐渐进入民用领域。比如“共享单车”，不但引入了卫星定位导航（GPS）功能，还利用了移动通信信号GPRS定位技术。但在大型、复杂建筑物内，GPS和GPRS都存在着无法准确定位的困难。另外GPS和GPRS定位是全域定位，只要是在卫星信号和移动通信信号覆盖区域都能进行定位，如果将此应用于人员定位涉及个人隐私权，所以在工程建设项目范围内利用超宽带定位技术（UWB）对人员进行定位是相对合理的。超宽带的原理决定了其信号绕射能力较强，也就是绕开障碍物并传送信号的能力较强，这一点非常适合在工程建设项目这种复杂的环境中使用。

1 电建项目现场人员管理的常见方式及存在问题

电力工程建设往往点多面广、人员众多、作业环境复杂。为保证工程建设的顺利进行，相应的法律、法规、制度规章等其实就是对“人”的行为的规范和约束。要对“人”的行为进行规范和约束，首先需要的就是“识别”出“人”来，其次“感知”人的行为，然后“计算”行为与规定（法律、法规、规范、制度、计划等）的偏差和“分析”如何纠偏。

目前在工程建设项目上绝大多数都采用办理《出入证》的方法进行人员识别和门禁管理，但这种识别和管理存在一些弊端，一是无法解决人卡合一的问题，系统无法识别冒用或代用他人《出入证》的行为；二是无法解决人员和岗位（技术工种）匹配的识别。为解决这些问题，现场需配备大量人员进行人工识别和管理。普通《出入证》也无法解决人员定位的问题，一旦人员通过门禁后其流向是不可知的，其行为是不受控的。这就给项目安全和生产管理带来了隐患，特别是需要大量劳动力的项目。

为达到“正确的人在正确的岗位上”这个管理要求，电力基建行业曾经提出过“区域封闭化管理”的概念，也就是在施工期间建立物理分隔区域，工程人员只能在其负责的施工区域内工作，不得随意进入他人负责施工的区域。这种方式和定置化管理的理念比较接近，就是把劳动力作为某一种“特殊的物”放置在某个确定的位置上。而“劳动力定置化管理”是先确定位置，然后把劳动力放到这个确定的位置上。但物理分隔是一种“被动”的方式，对劳动力的统计、分析和再分配没有附带效应。

2 智能定位技术应用于电建项目现场人员管理的方案及优点

主动性更强。物理隔断确定了工作区域，但只能“被动”地知道该区域内劳动力的总数量，且无法直观判断出劳动力的成份。而采用视觉识别和定位技术组成的“定位化管理”在“主动性”上就高得多了，可多者兼顾，确保“正确的人在正确的区域内从事正确的岗位工作”。

统计功能更强。定置化管理中物的属性、功能、位置都是明确的。相应的，定位化管理中人员的技能等级、工作岗位、工作区域也是明确的。定位化管理利用定位系统设定的“封闭”区域只是一种逻辑上的封闭，而其附带的功能是具备近似“无限可能”的识别和统计能力。比如同一区域内各工种的人数、同一工种在不同区域的分布等。前者可用来统计具体子项、专业的实际劳动力，后者可用来分析和平衡项目整体劳动力的分配。

现场透明度更高。定置化管理强调的是对“物”的管理，“人”不能定置化管理但可以定位化管理。物的定置化管理和人的定位化管理相结合，工程建设项目现场就是一个透明化、立体化的现场。

操作示例。以某个实际建设项目为例，超宽带定位系统为每个人建立定位识别卡，卡内包含人员个人所有与工程有关的信息，按照人员所承担的工作内容和属性设定电子围栏。定位系统形成的“电子围栏”可为任何一位授权人员设置任意形状的“活动区域”，包括公用通道和工作区域以及特殊访问区域。一旦授权人员离开设定区域进入未授权区域，定位系统将通知现场管理人员，由现场管理人员“人工”干涉。同时系统后台将此行为进行记录，并形成报告以供安全和工程管理人员进行“行为识别”。

视觉识别技术对“定位化管理”的辅助和加强。在实际操作过程中，定位系统能在合理布置定位器的状态下完成100%的定位，并能实时跟踪定位信号。但定位系统无法确认“人卡合一”，即无法甄选出冒用、代用他人识别卡的行为。所以光依靠定位系统无法完全保证“正确的人在正确的区域内从事正确的工作”。而视觉识别技术可随机选择地点对人员进行不定点的“复测”，就在最大程度上解决了人卡不合的问题。视觉识别和定位技术还可对任意一个在设定时间内没有移动的工作人员进行行为逻辑分析，确定该工作人员是否处于“正常”状态。工作人员的“非正常”状态包括疾病（难以行动）、受伤（如坠落在坑道、管道等不宜被他人发现的地方）、怠工（如长时间逗留在公共区域）、定位卡遗落等，系统判断为“非正常”状态时，将主动联系现场管理人员，防范于未然。

定置化和定位化的融合。推而广之，人员的定位化管理技术还能取代物的定置化管理，将物的定置化管理纳入统一的定位化管理中。由定位化管理系统管理的“定置物”，其位置始终是可知的，即使因工作需要被移位。这就给应急状态下迅速找到“定置物”提供了便利，也方便系统在应急状态下迅速提供有效信息（生产商可按照要求生产出带有“↑↓←→┌ ┐”显示的识别卡，与软件相结合可作为粗陋的导航器具，但目前在性价比上不具备推广条件）。通过定位化管理，具备了将工程建设现场从碎片化的管理整合成一个整体的可能，整个建设现场将透明化、立体化，极大增强了工程建设项目质量、安全的管理能力。

3 技术展望

人员的识别和定位是一个事物的两个方面，把两方面的信息整合在一起才能实现更高层次的管理。定位卡表明持卡人主观上是“谁”，识别系统客观上确认持卡人是谁，两者结合后就是一个完整的人员信息。定位化管理中的视觉识别功能经过扩展，还能对人员的衣着、身高和精神面貌进行识别。

视觉识别技术和定位技术相协作可对高空、危险作业进行风险识别，比如结合工作人员的岗位、是否配备安全设施、工作面与基准面的高度等信息作出逻辑判断，并将相应的判断结果告知现场管理人员（机器经过深度学习后，对违法、违章行为的判断将越趋精准）。更深入的开发还可和进度计划软件（如P3软件）相结合，自动进行劳动力偏差计算并发出预警信息。也就是说，智能定位化管理在质量、安全、进度三要素的管理中能够提供充分的信息支撑，提升项目管理能力。

视觉识别技术和超宽带定位技术相结合的智能定位系统目前还存在困难和不足：硬件投入较高，短期、小型基建项目性价比较低，机器深度学习能力不足；信息网络和电源网络的维护。在布置信息网络和电源网络时虽已考虑基建现场环境的复杂性，但依旧会出现各种各样的问题，所以对网络的维护是一件持之以恒的事情；定位识别卡随机所带电池续航能力不够高，即使给定位卡配置光伏电池，目前还无法达到与建设工期同寿命的续航状态。

总之，虽然还存在一些困难和不足，但人工智能视觉识别和定位技术通过对工程建设中“人”和“物”的准确识别和定位，为工程建设透明化管理奠定了基础。