关键词:无人机;建筑施工;应用
随着我国国民经济的快速发展,近年来,建筑业这一重要传统行业也获得了空前发展,并且在国民经济中占有了重要地位。由于资源能耗高、施工工期长、施工过程复杂等原因,传统建筑业的发展正面临着效率低,能耗高的困局,不利于经济和社会的可持续发展。
无人机出现于上世纪20年代,期初主要应用于军事、气象、交通和农业生产领域。近年来无人机技术得到快速发展,越来越多的无人机正广泛应用于国民经济的诸多领域。将无人机应用于建筑施工行业,无疑会在提高施工效率、加快施工速度和节约施工成本等方面发挥重要作用,必将有力推动我国建筑行业向着信息化、智能化方向发展。本文将浅析无人机在建筑施工领域的应用。
一、无人机在测绘上的应用
建筑工程在设计和建造初期,需要人们投入大量的时间和人力物力来开展勘察和测绘工作。传统测绘工作通常使用水平仪等测绘仪器开展测量和勘察,然后根据测量数据绘制地形地貌图纸。这项工作的完成通常需要耗费大量时间和人力成本。如果利用航测遥感技术,将无人机搭载数字化智能测绘仪器来开展测绘和勘察工作,可以在更高更远的范围内获取施工现场的全方位图片和影像资料,并能获得更加准确的数据,从而大幅节省人力和物力成本,大量缩短工作时间和工作量。一人一机一设备,在短短十几分钟内就可完成施工现场的航拍和数据采集工作,可谓事半功倍。
二、无人机在工程管理上的应用
1、现场管理
如何做好施工工地的现场管理是目前建筑行业面临的一大难题。建筑从业人员的素质和文化程度普遍偏低,人员较为复杂,消极怠工现象普遍存在,因缺乏安全意识导致的安全事故时有发生。利用无人机搭载高清视频设备进行现场巡视,可以对施工人员的行为进行有效监控。尤其是对于高层建筑施工现场来说,这一应用尤为重要。无人机可从不同高度、不同角度对现场进行航拍,把视频和图像资料实时回传给操作人员,通过软件的收录和分析,从而将整个施工现场的全貌展现在管理人员的面前,便于管理者及时开展现场管理,并根据施工情况及时调整工程策略,从而优化整个施工流程。此外,无人机还可以近距离接触施工现场,能够及时发现施工中存在的质量问题和安全隐患,便于管理者开展隐患排查和工程质量检查工作。
2、绿色施工
在有效开展建筑工地的现场监控和管理工作的同时,无人机还可以进行施工现场的环境监测和数据采集工作。目前,越来越多的建筑企业开始注重施工过程中的环境保护工作,因此,使用无人机进行现场环境监测就变得尤为重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无人机可搭载高清视频设备和数据采集装置,能够有效监测施工现场的空气质量,采集粉尘、PM10和PM2.5数据值。同时,无人机还可以获得施工现场的全方位图像,有助于管理者合理安排现场布置,为施工人员营造安全、文明的工作环境,推动绿色施工和文明施工。
3、质量检测
在施工和使用过程中,建筑物可能由于地基沉降不均、恶劣天气影响等原因,导致建筑物整体结构产生变化,以及由于施工质量等原因使建筑物表面产生裂缝、麻孔等质量问题,施工方会针对这些质量问题进行质量检测。传统的检测手段通常是使用专业设备对建筑物结构和主体部位进行力学性能检测,以及采用显微镜、望远镜等设备对建筑物表面进行外观检测。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。
三、无人机在建筑领域应用的制约因素
1、续航时间短
目前市场上的无人机续航时间一般为30分钟左右,30分钟通常可满足飞行勘察测绘和质量检测的需要,但如果使用无人机进行长时间、多角度现场管理,则需要大量无人机轮番使用才能完成任务。
2、抗天气干扰差
通常在晴朗无风和无降雨的天气下,无人机可以正常执行飞行任务,一旦遭遇风雪、雷电、暴雨等极端恶劣天气,则无法使用无人机进行相关工作。而且无人机的动力系统和飞行装置无法适应恶劣天气的环境。
3、空间约束
在建设初期和早期,无人机可以围绕建筑主体结构并深入建筑内部进行拍摄等相关工作,到了建设后期建筑物完成封顶,则无人机深入建筑内部进行工作的可能性会变得很小,加之无人机续航时间短,容易使无人机在执行任务时“有去无回”。
四、结语
无人机作为一种新兴的、智能化的设备,能够在建筑领域有效开展飞行测绘、现场管理、环境监测、数据采集和质量检测等工作,在一定程度上能够助推建筑业走向安全化、环保化、智能化和现代化。但是无人机技术在实际应用上还存在诸多因素的制约。因此,未来建筑行业的发展应和当今科技发展紧密结合,多引入先进技术成果,加强科学管理和创新,才能在这个科技日新月异的时代紧跟发展潮流,实现更快发展。
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论文作者:曾歆岚
论文发表刊物:《科技中国》2018年1期
论文发表时间:2018/7/18
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