工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中的人工智能技術(shù)應(yīng)用

趙憶東

摘要：進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代以來，在科學(xué)技術(shù)的研究與應(yīng)用下，工程建設(shè)領(lǐng)域迎來巨大的發(fā)展與變革。尤其在工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中，能夠依賴于人工智能技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的智慧化、透明化和系統(tǒng)化，大幅提升了現(xiàn)場管理的質(zhì)量和效率，更為工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量提供了有效保障。隨著技術(shù)的引入與應(yīng)用方法的成熟，其所發(fā)揮了作用也愈發(fā)明顯，為工程項(xiàng)目的安全順利實(shí)施創(chuàng)造條件。據(jù)此，本文基于工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的需求，結(jié)合筆者單位所實(shí)施的人工智能技術(shù)管理模塊，探討其在實(shí)踐過程中的應(yīng)用，為工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理提供優(yōu)質(zhì)的解決優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：工程項(xiàng)目;現(xiàn)場管理;人工智能;技術(shù)應(yīng)用

眾所周知，工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理一直受到廣泛關(guān)注，其與工程質(zhì)量與安全密切相關(guān)，如何轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理方式，創(chuàng)設(shè)高效、安全、低成本的管理模式，成為工程項(xiàng)目管理領(lǐng)域重點(diǎn)探討的課題。如今，伴隨科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，5G通信、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等一眾高新技術(shù)脫穎而出，加強(qiáng)與工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理之間的融合，成為提升管理效益的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)[1]。為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與新興技術(shù)之間的合作，以更高效、安全的技術(shù)手段取代傳統(tǒng)的人工管理模式，全面提升工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的效率和質(zhì)量。筆者所參與的工程項(xiàng)目中，借助人工智能管理體系，完成了現(xiàn)場管理模式轉(zhuǎn)換，使現(xiàn)場管理一目了然。

1 工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中人工智能技術(shù)簡述

人工智能技術(shù)也稱AI技術(shù)，屬于網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的重要產(chǎn)物，其依托技術(shù)功能優(yōu)勢和特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)智慧化、自動(dòng)化的管理，打造出新樣式的“智慧工地”。目前，伴隨著工程項(xiàng)目管理領(lǐng)域理念的轉(zhuǎn)變，越來越具備技術(shù)優(yōu)化意識(shí)，強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)場管理與技術(shù)管理之間的融合，使現(xiàn)場管理達(dá)到更高的層次，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場管理的高度信息化、智能化。根據(jù)現(xiàn)階段工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的發(fā)展來看，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要可劃分為三個(gè)階段，即感知階段、替代階段、智慧階段。其中，感知階段即利用人工智能技術(shù)，拓展管理層級的視野以及感知能力，如利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掌握設(shè)備、人員狀態(tài)等;替代階段即指利用人工智能技術(shù)替代傳統(tǒng)人工管理模式，幫助實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的管理和操作，規(guī)避傳統(tǒng)管理中可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)，如利用智能機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)等;智慧階段即代表嘗試應(yīng)用階段，實(shí)現(xiàn)在各個(gè)管理環(huán)節(jié)的滲透和應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目管理的智能化。

2 工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中人工智能技術(shù)的內(nèi)容

結(jié)合時(shí)下工程項(xiàng)目中人工智能技術(shù)應(yīng)用趨勢及特點(diǎn)，本項(xiàng)目提出構(gòu)建一種全新的項(xiàng)目現(xiàn)場智能管理手段。主要基于APP/云監(jiān)控+AI平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控和質(zhì)量管理，提供完工現(xiàn)場快速質(zhì)量分析、云端實(shí)時(shí)監(jiān)控施工現(xiàn)場、現(xiàn)場人員資質(zhì)核查、鏡頭范圍內(nèi)安全隱患的識(shí)別預(yù)警、施工過程大數(shù)據(jù)的收集以及參建單位行為評估等功能，以期代替督導(dǎo)等人員的專業(yè)現(xiàn)場管理[2]。具體涉及如下內(nèi)容：（1）建立人員資質(zhì)信息庫。建立參建人員資質(zhì)信息庫，錄入施工、監(jiān)理、督導(dǎo)等各合作單位的人員信息和資質(zhì)信息，集中進(jìn)行審核管控，現(xiàn)場調(diào)閱。（2）建立工程項(xiàng)目資料庫。提供項(xiàng)目規(guī)模、圖紙規(guī)劃等信息的錄入與導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控過程中隨時(shí)調(diào)用項(xiàng)目資料。（3）建立工序質(zhì)量規(guī)范集。建立工序檢測項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、樣圖信息管理。質(zhì)量規(guī)范可現(xiàn)場隨時(shí)調(diào)閱，幫助監(jiān)理和施工人員提高安裝質(zhì)量。（4）“云檢測”功能。通過手機(jī)APP在項(xiàng)目現(xiàn)場采集圖片，由后端AI平臺(tái)自動(dòng)識(shí)別圖片中的工序質(zhì)量，出具檢測結(jié)果，定位問題，提高質(zhì)量檢查效率。（5）“云監(jiān)工”監(jiān)控功能。通過實(shí)時(shí)視頻監(jiān)督現(xiàn)場施工過程;同時(shí)AI平臺(tái)實(shí)時(shí)分析視頻流數(shù)據(jù)，輸出安全告警。（6）合作單位考評功能。通過對施工站點(diǎn)的質(zhì)量、安全等數(shù)據(jù)分析，以及人員的能力測試，實(shí)現(xiàn)以單站點(diǎn)為單位的考評功能。其具體的實(shí)施框架如圖1所示：

2 工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中人工智能技術(shù)的應(yīng)用需求

2.1 合理控制工程項(xiàng)目成本

工程項(xiàng)目本身具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性，并且涉及數(shù)額巨大的資金投資，由于工程項(xiàng)目預(yù)算與實(shí)際之間存在的差異，往往會(huì)高于最初的項(xiàng)目預(yù)算成本，甚至?xí)蚋鞣N不確定因素使投入大幅增加，最終成為誘發(fā)項(xiàng)目失敗或爛尾的導(dǎo)火索。隨著AI技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，其對于工程項(xiàng)目的監(jiān)測也愈發(fā)全面，包括質(zhì)量管理、造價(jià)管理、進(jìn)度管理及安全管理等，利用創(chuàng)新性的數(shù)字模型實(shí)施輔助測算和分析，能夠快速、準(zhǔn)確地識(shí)別項(xiàng)目盈虧點(diǎn)，從而完成工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測和識(shí)別。在AI技術(shù)的支持下，能夠大幅提升工程項(xiàng)目質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)精確管理的目標(biāo)，為工程項(xiàng)目管理決策提供依據(jù)，由于推動(dòng)工程項(xiàng)目管理以最佳的路徑開展，達(dá)到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、縮短工期、降低成本的企業(yè)目標(biāo)。在人工智能技術(shù)應(yīng)用中的控制思路如圖2所示：

2.2 推動(dòng)工程項(xiàng)目的最優(yōu)化

在工程項(xiàng)目實(shí)施的過程中，利用AI技術(shù)可以構(gòu)建項(xiàng)目虛擬模型，將數(shù)字化處理技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié)，并使相關(guān)的數(shù)據(jù)成為管理的重要依據(jù)，從而形成工程項(xiàng)目管理的可視化、協(xié)調(diào)化和模擬化，達(dá)到更加直觀的管理效果。不僅如此，在工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中，借助3D模型技術(shù)的優(yōu)勢，能夠?yàn)槭┕せI劃、施工實(shí)施和施工監(jiān)理提供支持，形成科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與監(jiān)管，使其貫穿于工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的全周期，實(shí)現(xiàn)業(yè)主、設(shè)計(jì)、預(yù)算、施工、運(yùn)維等體系的有機(jī)統(tǒng)一，逐步確立高效的溝通協(xié)調(diào)渠道，由此打破以往現(xiàn)場管理中的信息孤島問題，全面提升現(xiàn)場管理的效率與科學(xué)化，更有助于精細(xì)化管理模式的應(yīng)用，為工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理帶來全新的變革，逐步提升管理價(jià)值和流程最優(yōu)。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示：

2.3 有助工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管控

工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)是現(xiàn)場管理的重難點(diǎn)問題，由于工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)無處不在，涉及工程質(zhì)量、施工安全、工程管理及成本風(fēng)險(xiǎn)等，如果無法有效防范風(fēng)險(xiǎn)問題，勢必引發(fā)嚴(yán)重的管理事故。因此，借助AI技術(shù)的應(yīng)用支持，可以將各個(gè)現(xiàn)場管理環(huán)境進(jìn)行整合與銜接，給予管理者更加直觀的分析與研判。利用信息系統(tǒng)和技術(shù)加快各個(gè)端口的融合，可同時(shí)處理和應(yīng)對不同的問題風(fēng)險(xiǎn)。如此一來，能夠使現(xiàn)場管理的風(fēng)險(xiǎn)問題得到控制，并實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)可控、智能排查與保障全面的目標(biāo)，使智慧化的風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)獲得深化。在AI智能技術(shù)的應(yīng)用中，主要通過安全項(xiàng)檢查、室內(nèi)外場景質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的管控，如圖4所示：

3 工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中的人工智能技術(shù)應(yīng)用方法

3.1 在項(xiàng)目人員管理中的應(yīng)用

伴隨工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的規(guī)范化程度逐步提升，在筆者所在工程項(xiàng)目管理中，嚴(yán)格落實(shí)了項(xiàng)目人員實(shí)名制管理，而其實(shí)現(xiàn)的路徑便是依賴于AI技術(shù)的支持。在人員實(shí)名制管理模式中，主要是利用“一卡通”實(shí)施管理，即借助AI技術(shù)中的射頻標(biāo)簽及人臉識(shí)別技術(shù)，收集工程項(xiàng)目相關(guān)人員信息，并將這些豐富的信息建立人員管理信息庫，再由管理設(shè)備終端（現(xiàn)場勞務(wù)管理系統(tǒng)）進(jìn)行連接，并依托工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理中的閘機(jī)、手持機(jī)、人臉識(shí)別相機(jī)等硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智慧化管理的目標(biāo)。利用該智能管理系統(tǒng)，不僅可以規(guī)范現(xiàn)場管理秩序，更能夠?qū)崿F(xiàn)考勤、監(jiān)管及數(shù)據(jù)分析等功能。比如，在人員進(jìn)場中的電子標(biāo)簽管理中，工程人員利用刷卡器、二代身份證等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)人員的身份認(rèn)證，再利用現(xiàn)場閘機(jī)、人臉識(shí)別相機(jī)、手機(jī)APP等渠道，實(shí)現(xiàn)工程人員的考勤，使現(xiàn)場管理更加便利化、智能化，大幅降低工程項(xiàng)目基礎(chǔ)管理成本。該系統(tǒng)的人員管理如圖2所示：

3.2 在施工機(jī)械管理中的應(yīng)用

在通信工程項(xiàng)目的施工環(huán)節(jié)，機(jī)械設(shè)備成為必不可少的支持，尤其是隨著工程技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的工序需要依賴機(jī)械設(shè)備來完成，而人員則扮演著操作和監(jiān)督的角色。因此，應(yīng)當(dāng)積極適用基于AI技術(shù)下的機(jī)械管理路徑，全面提升工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的針對性。在現(xiàn)場管理中可以利用AI技術(shù)，建立工程機(jī)械信息管理系統(tǒng)，并結(jié)合深度學(xué)習(xí)與遷移學(xué)習(xí)等優(yōu)勢，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全壽命管理，通過射頻信號(hào)及無線傳輸技術(shù)，在各機(jī)械設(shè)備中使用傳感器，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備參數(shù)的實(shí)時(shí)收集與監(jiān)測，及時(shí)掌握設(shè)備的動(dòng)態(tài)、性能與安全隱患，從而科學(xué)開展維護(hù)、保養(yǎng)與維修工作。同時(shí)，利用智能化安全保障系統(tǒng)，能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡與操作進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)防碰撞管理要求。

3.3 在現(xiàn)場視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

在構(gòu)建“智慧工地”的過程中，現(xiàn)場視頻監(jiān)控屬于基礎(chǔ)性管理環(huán)節(jié)，即依賴于現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控設(shè)備的配合，完善工程項(xiàng)目遠(yuǎn)程現(xiàn)場管理目標(biāo)，將現(xiàn)場作業(yè)的場景實(shí)時(shí)傳送至管理端，主要渠道包括Web界面、移動(dòng)APP、寬帶傳輸、5G無線網(wǎng)絡(luò)等。尤其是現(xiàn)場管理點(diǎn)多面廣，涉及內(nèi)容復(fù)雜，面對諸多的風(fēng)險(xiǎn)隱患問題，必須要通過三方監(jiān)測進(jìn)行監(jiān)管，再借助AI技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳導(dǎo)，滿足現(xiàn)場管理視頻直播、回放及語音對話等功能，全面提升現(xiàn)場管理的效果和效率[3]。比如，由工程項(xiàng)目控制中心通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)觀察現(xiàn)場情況并實(shí)施管理，對于可能存在的安全隱患及環(huán)節(jié)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程記錄和糾正。

3.4 在安全隱患預(yù)警中的應(yīng)用

安全歷來是工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理的核心，同時(shí)也是現(xiàn)場管理中面臨的最大難點(diǎn)問題。為了實(shí)現(xiàn)安全管理的規(guī)范化、科學(xué)化，在運(yùn)用AI技術(shù)實(shí)施現(xiàn)場管理時(shí)，可以進(jìn)行針對性地設(shè)計(jì)和布局，利用AI技術(shù)對現(xiàn)場管理情況進(jìn)行分析，及時(shí)尋找出可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，替代人工評估中可能出現(xiàn)的紕漏。一方面，工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理情況復(fù)雜且多變，要想確保現(xiàn)場管理中的安全，必須要利用人員、設(shè)備等管理優(yōu)勢，做好安防監(jiān)控等工作。另一方面，結(jié)合現(xiàn)場管理的實(shí)際特點(diǎn)，利用AI技術(shù)的先進(jìn)管理模式，實(shí)施智能化、實(shí)時(shí)化的現(xiàn)場監(jiān)控，對安全死角和隱患進(jìn)行深度分析，實(shí)時(shí)傳送具體的圖像用以輔助決策，以達(dá)到良好的預(yù)警效果。目前，依托“云監(jiān)工”視頻監(jiān)控系統(tǒng)，建立施工現(xiàn)場安全隱患全方位管控制度，施工隊(duì)伍按照規(guī)范要求進(jìn)行現(xiàn)場施工，即可確保安全生產(chǎn)防護(hù)措施落實(shí)到位。

4 結(jié)語

總而言之，在人工智能技術(shù)背景下，工程項(xiàng)目現(xiàn)場管理已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了人物全面感知、施工技術(shù)全面智能、工作互通互聯(lián)、信息決策協(xié)同等功能。并且，這種人工智能化的解決方案，大幅提升了現(xiàn)場管理的效率，為現(xiàn)場管理決策提供了重要的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了工地管理的數(shù)字化、精細(xì)化和智慧化，有助于未來工程項(xiàng)目管理的健康發(fā)展。

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