浅析可视化技术在建设工程监理中的应用

张治栋

上海市合流工程监理有限公司

1 引言

随着计算机技术向智能化的发展，以及无线网络传输技术、AI 技术、VR 技术等的飞速发展和应用，尤其是互联网加在建设工程中的深入融合，给建筑工程领域的发展带来契机，对从事项目管理者而言，可视化项目管理技术无疑是今后建设工程项目管理发展的重要方向之一。

2 定义

可视化工程建设管理技术就是运用远程无线网络技术、视觉仿真技术、专业管理软件和操控平台，借用计算机进行图像识别、储存及处理等技术，辅组项目管理人员对项目进行实时监控、分析、判断、决策的新型管理技术。有利于在施工期间对建设项目进行质量控制、安全控制、进度控制及其他管理方面的要求。我作为一名从业者，根据实际运用可视化项目管理技术，浅析一下其中的体会。

3 工程案例

3.1 项目概况

“S2公路广祥路匝道及附属设施新建工程”位于上海临港新区。本工程包括交通工程（即S2公路广祥路二级分流匝道；全长787.34m）和服务区（停车场）工程（即配套管理用房、绿化、拟建服务区；总面积13.86万平方米）。具体平面布置如图1。

图1

3.2 该工程关键节点或重要工序

（1）降水强夯施工，面积：11.5万平方米。

（2）回填土加固（淤泥换填）施工，面积：1.7万平方米。

（3）混凝土地面浇筑，面积：13.5万平方米。

（4）房 建 工 程 施 工，三 栋（1#：4730m2；2#：2130m2；3#：420m2）。

（5）沥青混凝土道路施工，面积：长787m约1.1万平方米。

3.3 工程特点

面积大（约15万平方米）、专项工程多（包括道路、地基强夯加固、房建工程、给排水、强弱电、绿化等）、工期紧（10个月），各专业同时施工，相互穿插作业；既要保证施工质量，又要保证施工安全，同时兼顾施工进度，因此对现场监理的管理智慧和能力是极大的考验。经综合考虑，现场监理部向业主建议，决定采用可视化技术进行辅助监督手段，即在现场增设可视化摄像头（7台、360度视角）、无线网络传输、数据信息处理等融合的可视化项目管控系统。该系统通过远程视频监控、定点拍照等准确地反映施工现场24小时动态情况，尤其是施工现场关键节点（如地基加固、道路施工、房建主体施工等）和重要工序（如淤泥换填、混凝土浇筑、沥青路面摊铺等）的影像信息,通过专业软件进行识别、对比、储存，对异常信息进行甄别并报警，及时提醒值班人员进行迅速处理。该系统通过集成化的信息管理平台并随时可以将现场信息分享到业主和总包单位，使现场施工的各种行为均透明、可查、可信，为项目管理提供直观、实时和高效的辅助工具,实现了业主及监理对施工现场关键节点和重要工序的远程监控、指导、诊断和决策。

3.4 可视化项目管控系统可以协助对施工现场进行以下几方面的管理

（1）人员进出场管理：利用人脸识别，可以完成日常考勤、施工作业人员进出场统计等，方便管理人员建立管理台账。

（2）机械和车辆进出场管理：利用摄像头对机械和车辆进行自动识别，已完成进场报审的机械可自由出入，未完成进场报审的机械，无法自由出入，同时将在监控平台上显示报警信号，并自动形成机械进出场台账，便于管理。

（3）少量重复性工序辅助管理：利用计算机对图像深度计算，可以对少量重复性工作进行自动分析和控制。如强夯作业时对夯击数的自动统计、钻孔灌注桩深度控制等，达不到预设值，将自动报警显示。

（4）现场防尘监控：将专业防尘监控设备的信息导入该系统，可实时监控现场扬尘情况，并自动报警，便于管理人员启动降尘应急设备。

（5）施工现场动态监控管理：如材料进场、施工作业、建设各方行为、现场文明施工监控等。

3.5 本工程为便于管理，在施工现场布置七台可视化摄像头

（1）匝道沿路布置两个，间距300m，架设高度为10m；（2）服务区布置4 个，间距200m，架设高度为12m；（3）大门处布置一个，架设高度为10m；（4）摄像头采用：海康威视4g 监控摄像头360度红外全景高清夜视室外网络连手机远程。

3.6 系统运行及效果

2019年5月，业主委托专业安装单位进行安装并调试后，由现场监理部接收并投入使用，同时将主要管理人员设定为控制员，通过手机可随时调看监控信息，便于掌控现场施工详细情况；使用该套系统之后，现场管理更加方便、快捷、高效。

（1）及时发现质量隐患，尤其是在强夯施工中。由于专业特性，强夯作业主要通过夯击点数和夯锤高度进行质量控制，由于三台夯锤同时作业，监理人员通过计数来控制夯击质量非常不便，通过该套设备，结合专业软件进行统计，同一夯点夯击数达不到预设值，电脑就可以出现报警信号，值班监理即可向现场施工单位下达整改指令，极大地方便了施工管理。

（2）及时发现安全隐患，尤其是机械作业时。比如夜间土方施工，机械车辆较多，容易造成安全事故。由于该设备具备红外夜视功能，车辆行进及夜间施工状况一目了然，现场值班人员可随时发现现场异常情况，及时通知现场指挥人员，保证夜间施工安全。

（3）随时调整施工节奏，便于控制施工进度。由于现场分区作业，三个施工区步调不一，人员机械会产生相互干扰和窝工现象，通过整体监控对比，施工项目经理可随时发现造成干扰和窝工的原因，并及时采取措施，保证项目顺利进行。比如在服务区混凝土地面浇筑时，由于采取分区分块流水浇筑，连续三天都发现实际完成量达不到计划量的要求，经过分析发现，主要就是场地内交通组织不和谐、浇筑区和管线单位相互干扰造成的，于是通过现场监控进行分析，结合总进度计划，果断调整浇筑计划和作业面，给管线单位充分的作业时间，即保证了管线的施工质量，又满足了混凝土地面的流水施工。

（4）发现问题可随时追溯。由于该系统可自动储存影像资料，当然也可人工储存，因此对储存的影像资料可随时调出查阅。2019年8月，在河道淤泥换填施工时，部分工作是在夜间进行，由于雨水较多，施工人员为了抢进度，灰土未拌匀即进行摊铺，结果造成一段地基碾压后出现轮迹较深、局部弹簧等不合格情况，现场总监随后调出该段夜间施工录像记录，发现问题所在，对施工单位进行指令整改，保证了施工质量。

（5）督促施工单位各项管理规范化，常态化，保证项目顺利进行。由于全方位监控，施工单位的日常管理活动也受到监控，如工序检查验收活动、材料取样送检活动、大型机械设备的运行情况、安全检查活动等，是否按照施工组织设计、施工方案和验收标准执行，一目了然。

4 该技术目前存在的不足

该套可视化系统应用近三个月以后，对该系统进行使用效果评价，虽然优点突出，但也有不足的方面，突出的表现如下：（1）异常情况只能在操控平台上显示（报警），而不能及时将报警发送到管理者手机里，即系统软件融合仍待改进。（2）自动识别有待改进或优化，人、车流量较大时会出现短时拥堵排队现象。（3）由于该技术仍处于发展阶段，图像分析和识别功能任然较弱，其辅助管理范围仍需进一步扩展。

5 结束语及未来发展愿景

随着我国互联网加的加档提速，可视化管理技术是互联网加在工程建设领域的必然应用，是建设项目管理发展的重要方向，特别是一些大型的项目，或者是跨区域项目，利用可视化建设项目管理，将远程集中监控系统与互连网络完美地融合，将项目实施过程数据化，同时将其与实际实施前虚拟的建设过程（BIM）联系起来，实现将虚拟的可视化（BIM）工程建设管理和现实的可视化工程建设联系起来，为项目的增值、项目的全面、全方位管理提供了可能。