工程项目现场管理中的人工智能技术应用

赵忆东

摘要：进入网络信息时代以来，在科学技术的研究与应用下，工程建设领域迎来巨大的发展与变革。尤其在工程项目现场管理中，能够依赖于人工智能技术的应用，实现工程项目现场管理的智慧化、透明化和系统化，大幅提升了现场管理的质量和效率，更为工程项目建设质量提供了有效保障。随着技术的引入与应用方法的成熟，其所发挥了作用也愈发明显，为工程项目的安全顺利实施创造条件。据此，本文基于工程项目现场管理的需求，结合笔者单位所实施的人工智能技术管理模块，探讨其在实践过程中的应用，为工程项目现场管理提供优质的解决优化方案。

关键词：工程项目;现场管理;人工智能;技术应用

众所周知，工程项目现场管理一直受到广泛关注，其与工程质量与安全密切相关，如何转变传统的管理方式，创设高效、安全、低成本的管理模式，成为工程项目管理领域重点探讨的课题。如今，伴随科学技术的快速发展，5G通信、大数据、云计算、物联网等一众高新技术脱颖而出，加强与工程项目现场管理之间的融合，成为提升管理效益的关键节点[1]。为此，应当加强与新兴技术之间的合作，以更高效、安全的技术手段取代传统的人工管理模式，全面提升工程项目现场管理的效率和质量。笔者所参与的工程项目中，借助人工智能管理体系，完成了现场管理模式转换，使现场管理一目了然。

1 工程项目现场管理中人工智能技术简述

人工智能技术也称AI技术，属于网络信息时代的重要产物，其依托技术功能优势和特点，能够实现智慧化、自动化的管理，打造出新样式的“智慧工地”。目前，伴隨着工程项目管理领域理念的转变，越来越具备技术优化意识，强调利用现场管理与技术管理之间的融合，使现场管理达到更高的层次，实现现场管理的高度信息化、智能化。根据现阶段工程项目现场管理的发展来看，人工智能技术的应用主要可划分为三个阶段，即感知阶段、替代阶段、智慧阶段。其中，感知阶段即利用人工智能技术，拓展管理层级的视野以及感知能力，如利用物联网技术掌握设备、人员状态等;替代阶段即指利用人工智能技术替代传统人工管理模式，帮助实现更复杂的管理和操作，规避传统管理中可能面临的风险，如利用智能机器人进行焊接作业等;智慧阶段即代表尝试应用阶段，实现在各个管理环节的渗透和应用，真正实现工程项目管理的智能化。

2 工程项目现场管理中人工智能技术的内容

结合时下工程项目中人工智能技术应用趋势及特点，本项目提出构建一种全新的项目现场智能管理手段。主要基于APP/云监控+AI平台，实现工程现场的实时监控和质量管理，提供完工现场快速质量分析、云端实时监控施工现场、现场人员资质核查、镜头范围内安全隐患的识别预警、施工过程大数据的收集以及参建单位行为评估等功能，以期代替督导等人员的专业现场管理[2]。具体涉及如下内容：（1）建立人员资质信息库。建立参建人员资质信息库，录入施工、监理、督导等各合作单位的人员信息和资质信息，集中进行审核管控，现场调阅。（2）建立工程项目资料库。提供项目规模、图纸规划等信息的录入与导入，实现在监控过程中随时调用项目资料。（3）建立工序质量规范集。建立工序检测项标准、样图信息管理。质量规范可现场随时调阅，帮助监理和施工人员提高安装质量。（4）“云检测”功能。通过手机APP在项目现场采集图片，由后端AI平台自动识别图片中的工序质量，出具检测结果，定位问题，提高质量检查效率。（5）“云监工”监控功能。通过实时视频监督现场施工过程;同时AI平台实时分析视频流数据，输出安全告警。（6）合作单位考评功能。通过对施工站点的质量、安全等数据分析，以及人员的能力测试，实现以单站点为单位的考评功能。其具体的实施框架如图1所示：

2 工程项目现场管理中人工智能技术的应用需求

2.1 合理控制工程项目成本

工程项目本身具有复杂性和系统性，并且涉及数额巨大的资金投资，由于工程项目预算与实际之间存在的差异，往往会高于最初的项目预算成本，甚至会因各种不确定因素使投入大幅增加，最终成为诱发项目失败或烂尾的导火索。随着AI技术应用的不断深入，其对于工程项目的监测也愈发全面，包括质量管理、造价管理、进度管理及安全管理等，利用创新性的数字模型实施辅助测算和分析，能够快速、准确地识别项目盈亏点，从而完成工程项目风险的监测和识别。在AI技术的支持下，能够大幅提升工程项目质量，实现精确管理的目标，为工程项目管理决策提供依据，由于推动工程项目管理以最佳的路径开展，达到规避风险、缩短工期、降低成本的企业目标。在人工智能技术应用中的控制思路如图2所示：

2.2 推动工程项目的最优化

在工程项目实施的过程中，利用AI技术可以构建项目虚拟模型，将数字化处理技术应用于各个领域和环节，并使相关的数据成为管理的重要依据，从而形成工程项目管理的可视化、协调化和模拟化，达到更加直观的管理效果。不仅如此，在工程项目现场管理中，借助3D模型技术的优势，能够为施工筹划、施工实施和施工监理提供支持，形成科学的规划、设计与监管，使其贯穿于工程项目现场管理的全周期，实现业主、设计、预算、施工、运维等体系的有机统一，逐步确立高效的沟通协调渠道，由此打破以往现场管理中的信息孤岛问题，全面提升现场管理的效率与科学化，更有助于精细化管理模式的应用，为工程项目现场管理带来全新的变革，逐步提升管理价值和流程最优。具体结构如图3所示：

2.3 有助工程项目风险管控

工程项目风险是现场管理的重难点问题，由于工程项目风险无处不在，涉及工程质量、施工安全、工程管理及成本风险等，如果无法有效防范风险问题，势必引发严重的管理事故。因此，借助AI技术的应用支持，可以将各个现场管理环境进行整合与衔接，给予管理者更加直观的分析与研判。利用信息系统和技术加快各个端口的融合，可同时处理和应对不同的问题风险。如此一来，能够使现场管理的风险问题得到控制，并实现风险可控、智能排查与保障全面的目标，使智慧化的风险管控平台获得深化。在AI智能技术的应用中，主要通过安全项检查、室内外场景质量控制，实现工程项目风险的管控，如图4所示：

3 工程项目现场管理中的人工智能技术应用方法

3.1 在项目人员管理中的应用

伴随工程项目现场管理的规范化程度逐步提升，在笔者所在工程项目管理中，严格落实了项目人员实名制管理，而其實现的路径便是依赖于AI技术的支持。在人员实名制管理模式中，主要是利用“一卡通”实施管理，即借助AI技术中的射频标签及人脸识别技术，收集工程项目相关人员信息，并将这些丰富的信息建立人员管理信息库，再由管理设备终端（现场劳务管理系统）进行连接，并依托工程项目现场管理中的闸机、手持机、人脸识别相机等硬件设备，实现智慧化管理的目标。利用该智能管理系统，不仅可以规范现场管理秩序，更能够实现考勤、监管及数据分析等功能。比如，在人员进场中的电子标签管理中，工程人员利用刷卡器、二代身份证等设备，可以实现人员的身份认证，再利用现场闸机、人脸识别相机、手机APP等渠道，实现工程人员的考勤，使现场管理更加便利化、智能化，大幅降低工程项目基础管理成本。该系统的人员管理如图2所示：

3.2 在施工机械管理中的应用

在通信工程项目的施工环节，机械设备成为必不可少的支持，尤其是随着工程技术的快速发展，越来越多的工序需要依赖机械设备来完成，而人员则扮演着操作和监督的角色。因此，应当积极适用基于AI技术下的机械管理路径，全面提升工程项目现场管理的针对性。在现场管理中可以利用AI技术，建立工程机械信息管理系统，并结合深度学习与迁移学习等优势，对机械设备进行全寿命管理，通过射频信号及无线传输技术，在各机械设备中使用传感器，实现机械设备参数的实时收集与监测，及时掌握设备的动态、性能与安全隐患，从而科学开展维护、保养与维修工作。同时，利用智能化安全保障系统，能够对设备的运动轨迹与操作进行监测，实现防碰撞管理要求。

3.3 在现场视频监控中的应用

在构建“智慧工地”的过程中，现场视频监控属于基础性管理环节，即依赖于现代远程监控系统，利用网络及监控设备的配合，完善工程项目远程现场管理目标，将现场作业的场景实时传送至管理端，主要渠道包括Web界面、移动APP、宽带传输、5G无线网络等。尤其是现场管理点多面广，涉及内容复杂，面对诸多的风险隐患问题，必须要通过三方监测进行监管，再借助AI技术进行数据的实时传导，满足现场管理视频直播、回放及语音对话等功能，全面提升现场管理的效果和效率[3]。比如，由工程项目控制中心通过远程监控系统，可以实时观察现场情况并实施管理，对于可能存在的安全隐患及环节，可以进行远程记录和纠正。

3.4 在安全隐患预警中的应用

安全历来是工程项目现场管理的核心，同时也是现场管理中面临的最大难点问题。为了实现安全管理的规范化、科学化，在运用AI技术实施现场管理时，可以进行针对性地设计和布局，利用AI技术对现场管理情况进行分析，及时寻找出可能存在的安全风险，替代人工评估中可能出现的纰漏。一方面，工程项目现场管理情况复杂且多变，要想确保现场管理中的安全，必须要利用人员、设备等管理优势，做好安防监控等工作。另一方面，结合现场管理的实际特点，利用AI技术的先进管理模式，实施智能化、实时化的现场监控，对安全死角和隐患进行深度分析，实时传送具体的图像用以辅助决策，以达到良好的预警效果。目前，依托“云监工”视频监控系统，建立施工现场安全隐患全方位管控制度，施工队伍按照规范要求进行现场施工，即可确保安全生产防护措施落实到位。

4 结语

总而言之，在人工智能技术背景下，工程项目现场管理已经逐步实现了人物全面感知、施工技术全面智能、工作互通互联、信息决策协同等功能。并且，这种人工智能化的解决方案，大幅提升了现场管理的效率，为现场管理决策提供了重要的依据，实现了工地管理的数字化、精细化和智慧化，有助于未来工程项目管理的健康发展。

参考文献：

[1]沈翔，郭乔堃.人工智能在工程项目管理中应用的拓展研究[J].中国工程咨询，2020（8）：35-41.

[2]秦铭巍.建设工程项目管理信息化发展问题分析[J].建材与装饰，2020（18）：134，136.

[3]李智怡，李璇.基于AI Lab的人工智能项目解析[J].中国战略新兴产业，2019（10）：168.