于晓明
天元建设集团有限公司 276000
摘要:随着国民经济发展,城市加快改扩建步伐,建筑工程得到广泛应用,待施工的建(构)筑物面临更加复杂多样化的环境,通过合理优化施工参数控制爆破有害效应,最大程度降低对周边居民的生活影响。城市的快速发展使得周边环境、道路交通都有很多变化,从城建档案馆调取的基础资料程序繁琐,有些并不适用于作业现场的环境。无人机技术近些年逐渐普及,施工工程设计施工单位结合实地勘察,采集无人机提供的数据资料,可更加完善施工设计方案和施工作业安全参数。
关键词:无人机技术;建筑工程;应用
引言
利用无人机航测技术实现建筑控制线定线工作,首先要完成现状基础数据的收集与实景模型的建立。无人机航测技术在实景资料采集方面具有非常突出的优势,可以根据实际采集需求采集航拍影像,并根据自身航拍定位坐标和航拍影像资料完成三维模型的建立。基于此,本文对无人机技术在建筑工程领域的应用进行探讨,仅供相关人士参考。
1无人机技术的介绍
无人机技术结合微型无人机平台的灵活性及快速性的特点,组成无人机摄影系统,实现高效率、低成本获取地面物体完整准确的信息,再通过专业的计算机软件对获取的影像进行区域平差、图像融合、DSM生成,最终得到测绘产品,结合施工现场的实际情况,从建筑的各个位置和属性纹理细节探索项目管理的新方法和新应用。
2无人机技术在建筑工程领域的应用作用
无人机航测技术具有灵活可控、效率高、定位精准等综合优势.首先,无人机定位精准,可以配合多种技术软件建立三维模型,真实反映规划区域的建筑实景,将复杂抽象的规划概念转变为可视化、生动形象的建筑实景模型,为后续工作的展开奠定了基础。其次,无人机航测技术现已十分成熟,无人机飞行过程可控程度较高,可以通过定高、定向、平行移动、环绕反转等多种航行技巧实现任意角度、任意位置的航测,在这种情况下,配合红外激光设备可以准确地模拟任意节气、任意时刻的太阳照射效果,生成日照投影模拟效果,省去大量的计算机人工建模与数值模拟计算过程,不但节约了时间成本,而且大大降低了人力成本。最后,运用无人机航测技术不仅可以针对建筑占地需要划定待建区域,而且可以根据现有建筑物的基本情况,完成整个规划区域的日照控制线划定工作,为后续土地开发与利用提供极大的便利,同时并没有增大工作量和工作时长,建筑日照控制线划定工作的效率有明显的提高。
3无人机技术在建筑工程领域的应用
3.1基于BIM的无人机技术
BIM技术脱离了真实的场景,利用无人机倾斜摄影技术将实景模型与虚拟模型相互融合,可为BIM技术提供应用的场景,可展示工程建设完成后的效果,能更加直观展示工程进展情况。该方法主要是将微观设计领域的模型引入宏观领域GIS模型,实现交换和互动,充分满足算量、查询与空间分析等多项功能。在施工过程中可运用于可视化模拟,充分利用建筑信息模型对方案进行分析,提高方案的准确性,实现实施方案的可视化交底。
3.2无人机技术对建筑施工进度监测的应用
目前,对建筑物施工进度监测的方式主要分为以下几类:一是传统的单纯依靠人力监控,通过现场巡视并与计划表进行对比,依靠人工采集局限性大且耗财耗时耗力,往往具有非常严重的滞后性和主观性,当出现较大误差时,所需补救措施代价非常大;二是使用无线射频识别(Radio Frequency Identi-fication,RFID)技术采集项目施工的进度信息,该方法要求目标建筑本身附着有RFID标签,需要在建筑施工环境中进行硬件布设,成本和复杂性高;三是使用3D激光扫描技术动态采集施工进度数据,BOSCHE提出改进的迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法,通过3D激光点云与3DCAD建筑模型特征点匹配,识别出发生变化的区域,用于施工进度跟踪,该方法证明了利用激光点云数据进行建筑施工进度监测的可行性,但是激光点云缺乏纹理信息,且数据密度分布不均匀,在三维空间中呈不规则、不连续分布;四是利用全站仪、测距仪等监测传感器跟踪测量,对比施工图纸或往期数据获得施工进度信息,但工作量大,时间成本高,且获得信息形式单一;五是结合三维点云与BIM模型,提出一种建筑施工进度监测方法,可实现建筑施工进度半自动核查,但BIM模型是静态的,施工现场信息变化快,往往容易导致模型与现场实际情况脱节。
3.3无人机技术在安全监管方面的应用
施工现场存在各种类型的安全隐患,有些隐患甚至不容易引起人们的注意。而安全事故往往是突然发生的,安全员要全天候实时观察施工现场的安全情况,防患于未然。传统的监控方式一般是人工监控。人工监管存在费时费力、爬高时存在安全隐患等缺点,间接的增加了劳动成本。虽然目前施工现场基本采用远程监控,按政府最低要求的“一球三枪”进行了部署,但远程监控不灵活,且存在死角,所以对突发事件的反应相对滞后。采用无人机监管可以在空中拍摄施工现场全景照片,图像实时传输到智能手机、平板电脑或电脑上。可实现现场外实时监控,发现问题及时与现场人员联系。无人机可以在空中看到更广阔的视野,灵活多变。通过算法计算出最佳监控位置,更有利于信息的获取。而且,无人机还可以拍摄到高处设备安装状况,Xt屋面以及一些超高层、异形建筑外立面等部位进行安全监测,这些都是远程定点监控薄弱的地方。
3.4无人机技术在质量检测方面的应用
建筑物现场质量检查分为两部分:①目测法(看、摸、敲、照);②实测法(靠、量、吊、套)。传统的建筑物目测法是用肉眼或者望远镜等辅助工具对建筑物的外观质量测验,对超高层建筑,人工检测危险性大,效率低。无人机可以多角度、多部位对不同施工阶段实时记录影像,留存原始资料,为以后项目验收结算提供依据;监督混凝土表面是否出现蜂窝、麻面、漏筋、孔洞等通病,发现问题及时整改,促进工程质量提升。对于建筑结构复杂以及高层建筑来说,使用人工检测难度非常大,也较为耗时,存在一定危险性。此时若使用无人机搭载专业检测设备,围绕建筑物进行飞行拍摄,并将拍摄图像传回地面,由质检人员进行实时检测分析,不但可以节省大量的人力物力,还能有效避免安全事故的发生,使建筑物质量检测手段更加安全、高效和智能化,在一定程度上加快了施工的进度。
结束语
无人机技术在建筑工地中可以实现建筑安监、扬尘管控、质量检测等多项任务。通过无人机的使用,可以提升施工过程管理的安全性、可靠性和可追溯性,使得过程管控有理可依、有理可查。但作为一种新的技术手段,无人机与建筑建造的部分功能未被开发出来,在建筑工地中的应用还有许多的局限性,例如数据的实时处理、不良天气状况下需要人工补录等。虽然无人机在建筑工地中的应用并不十分成熟,但其在建筑建造中却扮演着越来越重要的角色。
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