无人机+BIM技术在工程审计中的应用

唐秀萍 徐晓玲

摘要：随着信息技术发展日新月异，传统审计方法和技术也随之发生了很大的变革。由于传统审计方法耗时过长，审计效率较低，难以满足审计工作人员的全过程跟踪审计的要求，因此在时代的大背景下，本文主要介绍通过无人机获取影像数据，利用BIM技术建立三维全景实景模型，借助互联网、云计算等现代互联网信息技术手段，搭建互联网+三维全景实景模型的工程审计服务平台，为业主、项目工程施工方、审计单位、财政部门等，提供工程审计所需的数据采集与处理、数据整合与储存两大类工程审计数据系列全方位综合服务以及提高工程审计的效率。

关键词：无人机;BIM;工程审计;应用

1绪论

1.1研究背景

BIM也称建筑信息模型，在增强建筑行业生产能力上起到关键作用。由于工程项目整个生命周期都是不断变化的，目前还没有一个成熟的方案将各个周期的信息收集到BIM平台里面解决。BIM与现实项目之间可以由无人机来连接，因为无人机可以自动采集数据。一般建设工程项目，项目竣工验收，完成工程审计以后项目建设资金才全部到位，项目建设资金能够及时全部到位取决于一个重要决定因素那就是工程审计。但是传统工程审计存在一系列弊端：1.传统工程审计信息化自动化程度较低无法快速得出结果，工人与施工方、货物供给方与施工方以及施工方与审计方常常因对工程量完成情况没能达成一致，而引起各式的矛盾、纠纷、争执等，时常出现舞弊、扯皮现象，审计过程经历时间长久，资金无法及时到位，从而导致施工单位不能够按照合同约定的时间段内支付农民工全额工资，引发农民工静坐、游行等民生问题。2.传统工程审计采用传统测量工具获取现场实测数据，往往依靠审计人员的工作经验判断，人工操作常常伴随误差，缺少客观性、科学严谨性，易产生偷工减料、克扣工程款等贪污腐败问题。

1.2研究意义

房屋建筑的遥感影像可以由控制无人机在高空拍摄获得，收集到的影像数据可以由后期软件经过建模，从而形成此建筑物高分辨率三维模型。BIM技术在国内逐渐稳定以及被广泛应用，获得的三位模型成为BIM技术很有信服力的数据支持，在项目各个进程都有良好的应用前景。BIM技术能在每个进程良好发挥，为项目整个周期提供动态的数据管理，例如：项目建设初期、选取地址、项目规划、设计、施工、现场把控、验收、维护。在“3S”即遥感、GPS定位、地理信息系统的技术帮助下，无人机可以攻破地面交通等障碍，从各个高度和视角采集项目所需要的各种信息，可以为建筑行业多样化的信息和数字提供新的思考方法。

1.3研究现状

当前，BIM技术在建设项目上已经得到大力普及，它能够对项目中的人材机实现精细控制，从而促使了项目在管理和进度上的效率提高，也促使了BIM技术在建筑行业广泛发展。 技术BIM在基础设施建设方面的现场实施和利用还有待加强，这是由于受到Revit、CATIA等主流建模软件的影响。

当前的BIM建模软件在模型的精细程度和属性数据等方面极其强大。对于模型本身的应用，细节方面已经足够完善，完全可以满足建筑行业的各项要求，例如：设计、施工、施工、运营、维护。但对于建筑物外部的信息数据，现有的BIM应用水平整体上还有很大的提高空间，进一步深化BIM技术在建筑行业的应用，是目前需要及时处理的的难题。

2 BIM技术在工程项目全过程审计的运用

2 .1项目准备阶段的审计

这个阶段的审计工作主要包括审计和监督项目的勘察、设计以及招标活动。 在传统审计方法下，现阶段很难考虑项目的效率。 但是如果使用BIM技术的三维视图来检查项目设计图纸的管道冲突，这样一来后期可能发生设计变更就会在很大程度上相应的减少，从而可以减少后期审计工作压力，同时提高审计效率。

2.1.1基于BIM技术的模型建立

建筑信息模型是一种应用在项目的设计、施工、管理上的数字化管理方法。具有很多优点，例如：可视化、协调、仿真、优化、可打印。依据这些优点结合真实的建筑物和以及已有图纸将数据收集记录在BIM平台中，然后在Revit中建立3D的理想建筑物模型，这个模型可以很形象生动、真实的展示建筑物，。BIM通过三维碰撞仿真实验，从而可以达到优化工程设计的目的，可以有效的避免一些设计错误，在优化设计目的水平上有所提高，施工质量也能够得到改善。通过4D仿真施工过程，能够观看到近乎现实的施工现状，同时可以标记当前的施工进度并与不同的颜色进行比较，从而使管理者能够更加有效率地控制施工现场。 建立3D模型和4D仿真施工过程，能够高效率的管理施工现场，把控施工进度，明确制定施工计划。

2.1.2利用无人机技术进行数据收集

数据采集是指在连接WiFi的前提下，在无人机上安装摄像装备，操控机器对建筑物进行全面监控，通过遥感设备制定合适的飞行线路，从而在建筑物内外进行拍摄获取需要的数据。首先，有必要在建筑物外圈出一个圈，检查无人机是否可以正常使用，图像是否可以正常传送，并检查人员的行为和建筑物外围的建筑是否可以被清楚地监控。无人机在地面起飞，依次飞行经过每一个楼层，借助传感器和其他控制设备，对关键部位的建筑构件和施工现场拍摄，进一步扩大无人机与建筑物之間的距离，详细监测裂缝和其他零星小构件，并安排特殊位置信息采集，保证温度和湿度传感器可获取全面的数据，并满足安全监控要求。

无人机的飞行路线应根据型号和图纸进行规划，并计划在室外绕行且仔细观察室内情况，以确保每个地方的安全。由于无人机的耐力通常很短，只有约0.5h，因此应该将飞行路线分段不要太长。在无人机数据采集过程中，需要处理两个问题如图2- 1所示：

2 .2实施阶段的审计

项目执行阶段的传统审计重点是项目成本，主要关注项目数量的变化是否合理，物料价格是否在合理的市场范围内。 但是仅强调进度、质量、安全性的审计还不够。 BIM+无人机技术可以在项目审核过程中实现5D动态控制。施工进度可以利用模拟功能进行三维描述。通过与BIM的实际进度进行比较，确定施工方案。审核员可以控制成本、工期、材料采购，从而可以很大程度上增强审核工作的效率。

2 .3项目竣工验收阶段的审计

BIM技术是根据当前的计算规则计算数量和成本，根据项目模型的实际情况计算的，大大减少了审核员的工作和审核成本。 同时，BIM模型涵蓋了已完成项目的运营和维护，并且其中包含的数据为审核员审核项目绩效提供了强有力的参考。

3主要内容和研究目标

分析传统审计方法和技术的不足，利用无人机结合BIM技术在工程审计中的应用，提高工程审计的效率，解决工程审计行业一些不足。

通过无人机获取影像数据，利用BIM技术建立三维全景实景模型，借助互联网、云计算等现代互联网信息技术手段，搭建互联网+三维全景实景模型的工程审计服务平台，为业主、项目工程施工方、审计单位、财政部门等，提供工程审计所需的数据采集与处理、数据整合与储存两大类工程审计数据，全方位综合服务以及提高工程审计的效率。

3.1拟解决的途径

3.1.1研究技术路线

第一部分是基础数据采集，主要为构建三维模型和搭建服务平台做准备，它是本研究的重要基础;第二部分是工程审计数据处理研究，这是本研究的主要内容和难点;第三部分是数据整合与储存分析，它是对第二部分内容的检核，也是本研究的最终目标。技术线路如图3- 1所示：

3.1.2无人机数据建模

无人机数据建模的过程如图3- 2所示：

无人机收集的数据由后期软件加工处理，进入地面控制点的数据进行匹配环节，形成目标区域的数字图像或模型。与传统的测量数据采集方法相比，在地形复杂，起伏较大的地区，无人机具有无可比拟的优势。

4 BIM+无人机技术在工程审计中应用的优势

4.1通过无线连接实现图像数据的实时传输

与桥梁等室外建筑相比，房屋建筑工程具有更好的无线网络环境，可以实现数据的远程传输。 通过WIFI连接，无人机之间可以互相接受对方指令或向对方发送指令，从而可以达到控制对方的飞行路径的目的。 同时，无人机可以远程传输摄取的影像数据，可以实时获取无人机数据，从而加强了整个系统的实时监控。它还有可以克服地面交通障碍，从不同的角度实时获取数据，这样一来获取的数据更加完善。

4.2提高审计效率

利用 BIM 技术，可以要求设计单位、施工单位、监理单位和审计单位共同建立 BIM 模型，把工程项目的合同、设计变更、现场签证、照片、数据、会议纪要等所有的信息与模型对应部位相关联，整个项目在 BIM 系统中以三维立体模型呈现，BIM 技术使全部的变更和进展情况显而易见主要取决于它的可视化、模拟性、协调性，基于五方确认过的模型 BIM 系统自动计算，进度款支付和竣工结算按工程进度同步进行，比起传统的工程审计模式大大节约了时间和成本，能有效的提高审计效率。BIM云端也能根据材料的市场价格和类似项目的资料等云端数据给出审计意见，从而发现审计人员的疏漏，提高审计质量。

5总结与展望

5.1总结

BIM+无人机技术在实际工程项目中使用可产生卓越的社会效益。国家大力发展基础设施建设，投入了大量资金，对建设项目工程审计需求量大。但是传统工程审计技术存在弊端，无法实现快速审计，各类纠纷不断，引发各种社会问题。总得来说，在大型复杂工程中应用BIM开展工程审计工作，能够丰富审计内容，提升审计工作效率，降低审计风险以及促进工程审计数据信息化。但在应用的过程中产生跟多问题需要处理，如政策普及与市场发展水平不平衡、BIM在工程建设过程中应用不充分、BIM相关政策标准不统一、审计人员过分依赖BIM但又缺乏BIM相关的专业技能。因此，BIM结合无人机应用于工程审计将更大提升审计效率，改善BIM应用中存在的问题。

5.2展望

本文主要探讨了在无人机+BIM技术在工程审计中的应用，有一些收获，但由于资料收集难度较大以及撰写时间有限，专业知识与技能存在欠缺，实验条件有限，本文存在着诸多不足，需要改进的地方还有很多，希望能够在以后的学习和工作中进入深度探索和研究，不断完善。

作者简介：唐秀萍（1998-），性别：女，民族：汉族，籍贯：广西全州县，广西财经学院学院本科生人文地理与城乡规划。

徐晓玲（1997-），性别：女，民族：汉族，籍贯：广西合浦，广西财经学院学院本科生工程造价。

参考文献

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