无人机航拍高空施工质量安全监控措施.docx
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无人机航拍高空施工质量安全监控措施
无人机航拍高空施工质量安全监控措施
采用无人机航拍监控质量、安全
引言
在科技发展神速、硬件瞬息更新换代的当下，新技术取代旧模式的例子已层出不穷。
现在功能全面技术成熟的移动与拍摄设备已随处可见，但单一专业化的局限性也突显而出，如何把这些看似专业性超强的东西逐步融入到我们的工作当中，才是突破之道。
我们总是想要站得更高，看得更远，想足不出户运筹帷幄就能方圆尽揽决胜千里。
随着中国经济的快速发展，建筑行业也不断更新成长，建筑高度一次次被刷新，外观也越发艺术美观，但同时存在的问题也有很多，很多建筑在施工过程中由于人为或者其他原因仍然存在质量隐患，如何有效地处理和减少这些质量隐患是一个值得讨论的问题。
中国民用无人机诞生于1982年（无人机D-4），主要运用于航空测绘和航空物理探矿。
随着技术的发展，近年无人机在电力、通信、气象、农业等领域也得到了广泛运用。
2012年无人机航拍兴起，从此无人航拍机理念被引入各个方面，例如现在影视的航拍就主要来自于无人机拍摄。
而无人机在管理和安全监督方面也可以大有作为，无人机的摄像头就像监管人员的眼睛，深入劳动第一线，保证企业生产质量、安全合理的进行。
无人机拍摄有影像清晰、大比例、小面积、高显示性的优点；无人机具有小型轻便、低噪节能、高效机动、轻型化、小型化、智能化、可选择视角的优点。
除此之外，无人机还可以减少监督管理人员的安全风险。
与安全员抽查安全隐患相比，无人机由于自身的特点所以具有更快、更广、更细致、更全面、更安全、效率更高、费用更低的优势。
而且无人机的飞行速度快，不受地形限制、配置的高清摄像头可以放大观察到的影像使安全隐患更快暴露出来、对于高空作业，无人机可全程监督避免发生安全事故。
因此，无人机由于它的一些特殊的功能在建筑施工质量管理监督的某些方面也有非常大的作用。
如果将无人机的优点应用到建筑施工过程中势必会高效地解决一些工作人员难以或者不能解决的问题。
01进场原地面“扫荡式”记录
项目开工前，利用无人机对整个现场施工局面全部拍摄覆盖，除了形成最初的排烟冷却塔基础影像资料，同时为项目提供规划与实施的最佳视图，为项目后期施工提供了最全面最直观的信息指导。
02项目汇报视频化
本项目排烟冷却塔工作区域较大，为了能够最快捷最全面地反馈项目施工进度与成果，展示项目重难点问题，航拍成为最直接最具说服力的方式。
不论在应对行政主管单位、业主、监理等单位的检查巡视也好，还是公司内部的常规性检查也好，甚至每一阶段的施工验收也好，直播项目实时拍摄的节点航拍视频，可以在短短几分钟的时间里让大家从对项目一无所知到概况要点尽收眼底。
03过程实时管控日常化
排烟冷却塔基础设施面积较大，后期施工分项交叉施工，防腐项目的特点是点多面广战线长，传统的摄像头实时监控不方便、成本高。
项目通过运用无人机，从空中对现场施工进行拍摄，方便，直观。
在现场工作面长、管理人员有限的情况下，利用无人机，每周进行一次常规拍摄，与周工作例会同步，为例会提供现场进度形象播报，辅助解决各类管理疑难与争议。
每周的拍摄视频还通过微信朋友圈等形式发布，随时随地让公司领导实时了解项目进展态。
同时每月或季度进行一次大拍，通过视频剪辑软件进行后期处理，为项目作宣传，把施工前后的形象作对比，又是另一种纪念与体验，成为项目宝贵的影像资料。
另外，项目通过航拍对项目工作成果进行自我检验，记录实时进度，影像资料留存更全面直观，助力项目今后的验收结算。
现场拍摄的平面图，能更好的与现场施工图纸契合对比，便于现场的施工管理等日常工作。
无人机拍摄让我们可以更直接的从影片中找出问题，发现问题，全方位的窥视问题，直击问题的要害，最后解决问题，真正做到“一机在手，现场我有”。
01安全监控有重点难点
针对施工过程中不可避免重难点问题，如何能对其进行全面的分析与把控是个问题。
为最大限度降低施工安全隐患，项目利用无人机的拍摄技术，让我们在保证安全的前提下获得现场图像，协助项目在最短时间内做出最全面有效的安全措施，为项目安全履约奠定基础。
02安全用“天眼”，治理不再难
排烟冷却塔由于交叉施工，各单位区域划分及工作面的限制，在视线范围内难以纵观塔体全面。
以往我们的影像记录方式都是由人工拍摄，拍摄时总会忽略一些“安全隐患”，无人机技术拍摄开创了全新的拍摄角度，杜绝了安全视线死角；全面提高安全管理水平，安全措施落实到位。
三：
施工中的质量、安全监控及作用
01
防腐施工阶段常出现的质量隐患
对于排烟冷却塔基础表面，模板安装稍微有点偏差，模板就会拼装不整齐，导致混凝土浇筑质量不高，接缝不严，有空隙，混凝土浇筑时漏浆，表面出现蜂窝；而监督人员无法清楚地观察是否施工到位，施工涂料时，经常会出现涂料刷不到位，或者出现裂缝部位涂刷漏涂等施工问题。
02
验收（初步及阶段验收）常出现的质量隐患
而对于验收而言，目前主要靠监理人员直接观察，对于一些面积大或者不好观察的地方在验收过程会经常出现验收不到位，或者出现验收遗漏等情况，这样会严重影响工程质量。
03
无人机在冷却塔施工中能起到的作用
对于排烟冷却塔涂装工程，无人机可以代替施工质检人员观察防腐施工情况，配合监理工程师把控质量关；全面直观了解涂层是否符合技术要求，杜绝漏涂、流淌、刷涂不匀现象发生，严格控制质量隐患。
既可以节约工作人员的施工时间还保证了人员的安全和施工的质量；无人机可以在施工时全方位地观察冷却塔混凝土基面平整度、混凝土裂缝以及蜂窝，如果出现上述情况可以及时控制质量风险，采用冷却塔进口腻子进行修复；保证下道工序底涂涂层施工时基面必须符合涂装要求，才能确保项目整体质量。
引用无人机可以从不同的角度来观察辅助施工人员定位；无人机可以在施工吊篮工作面监控施工质量，降低质检人员质量检查时的安全风险。
四：
无人机施工现场作业的基本步骤及注意事项
01无人机现场作业的基本步骤
无人机和现场监控设备选择。
而根据施工场地的实际情况，无人机最好身躯小巧，续航能力好，通讯距离长，而现场监控设备需要图像分辨率高，感光度高，光线不好情况下图片噪点少，这样有助于晚上的拍摄。
设备调试与操作人员培训。
对无人机监控设备在无人机操作控制与视频数据传输两个方面进行调试，以满足施工现场情况实时传输和拍照取样的要求。
并对施工现场监管人员进行无人机监控设备操作的培训。
飞行路线的确定。
考虑无人机的信号范围、续航时间限制，根据施工现场的具体情况，设定无人机的飞行路线，目的是保证以最短的飞行路线满足施工现场所有点的监控需求。
施工现场无人机监控设备测试。
在施工现场按照已经确定的飞行路线对无人机监控设备进行测试，主要考察无人机监控设备能否按照拟定路线飞行，在监控现场的拍摄取样情况，以及视频数据的实时传输情况。
02施工现场操作无人机注意事项
由于施工现场环境复杂，工作人员较多，所以无人机的操作必须谨慎避免引发意外，这里列出了一些具体注意事项。
开关机顺序非常重要，顺序不能颠倒，不然会失控；高空作业时必须尽量远离现场工作人员，避免危害到施工人员的安全；飞行时间就目前国内的无人机而言，中号小号的可以飞6～8min，大号的可以飞10～15min所以每次起飞前检查电量是否充足，当运行时间差不多时及时降落充电；在大雾、大雨或者大风情况下禁止使用无人机，因为视线受阻容易造成意外。
大疆精灵4Pro+机型
如下：
重量（含电池及桨）1388
g轴距350
mm运动模式：
6
m/s定位模式：
5
m/s最大下降速度运动模式：
4
m/s定位模式：
3
m/s最大水平飞行速度运动模式：
72km/h
姿态模式：
58
km/h定位模式：
50
km/h最大可倾斜角度运动模式：
42°姿态模式：
35°定位模式：
25°最大旋转角速度运动模式：
250°/s姿态模式：
150°/s最大飞行海拔高度6000m
最大可承受风速10
m/s最大飞行时间约30分钟工作环境温度0℃至40℃卫星定位模块GPS/GLONASS双模悬停精度垂直：
±0.1m（视觉定位正常工作时）±0.5
m（GPS定位正常工作时）
水平：
±0.3m（视觉定位正常工作时）±1.5
m（GPS定位正常工作时）视觉系统视觉系统前视视觉系统后视视觉系统下视视觉系统速度测量范围飞行速度≤50km/h（高度2m，光照充足）
高度测量范围0-10
m精确悬停范围0-10
m障碍物感知范围0.7-30
mFOV前视：
水平60°，垂直±27°后视：
水平60°，垂直±27°下视：
前后70°，左右50°测量频率前视：
10Hz
后视：
10
Hz下视：
20
Hz使用环境表面有丰富纹理，光照条件充足（>15lux，室内日光灯正常照射环境）相机影像传感器1英寸CMOS有效像素2000万镜头FOV84°8.8
mm/24mm（35mm格式等效）f/2.8
-f/11带自动对焦（对焦距离1m-无穷远）ISO范围视频：
100-3200（自动）100
-6400（手动）照片：
100-3200（自动）100
-12800（手动）
机械快门速度8-1/2000
s电子快门速度8-1/8000
s照片尺寸3:
2宽高比：
5472×36484:
3宽高比：
4864×364816:
9宽高比：
5472×3078PIV拍照尺寸
4096×2160（24/25/30/48/50p）
3840×2160（24/25/30/48/50/60p）2720×1530（24/25/30/48/50/60p）1920×1080
（24/25/30/48/50/60/120p）1280×720（24/25/30/48/50/60/120p）照片拍摄模式单张拍摄
多张连拍（BURST）：
3/5/7/10/14张自动包围曝光（AEB）：
3/5张@0.7EV步长间隔：
2/3/5/7/10/15/20/30/60
s录像分辨率
H.265C4K4096×216024/25/30p@100Mbps
4K：
3840×2160
24/25/30p@100Mbps2.7K2720×153024/25/30p@65Mbps2.7K：
2720×1530
48/50/60p@80MbpsFHD1920×108024/25/30p@50MbpsFHD：
1920×1080
48/50/60p@65MbpsFHD1920×1080120p@100MbpsHD：
1280×720
24/25/30p@25MbpsHD1280×72048/50/60p@35MbpsHD：
1280×720120p
@60Mbps
H.264C4K：
4096×2160
24/25/30/48/50/60p@100Mbps4K3840×216024/25/30/48/50/60p
@100Mbps2.7K2720×153024/25/30p@80Mbps2.7K：
2720×1530
48/50/60p@100Mbps
FHD：
1920×1080
24/25/30p@60MbpsFHD1920×108048/50/60
@80MbpsFHD1920×1080120p@100MbpsHD：
1280×720
24/25/30p@30MbpsHD1280×72048/50/60p@45Mbps
HD：
1280×720120p
@80Mbps视频最大码流100
Mbps支持文件系统FAT32（≤32GB）；exFAT（>32GB）图片格式JPEG；DNG（RAW）；JPEG+
DNG视频格式MP4/MOV（AVC/H.264；HEVC/H.265）支持存储卡类型MicroSD卡最大支持128GB容量，写入速度≥15MB/s，传输速度为Class10及以上或达到UHS-1评级的MicroSD卡工作环境温度0℃至40℃
充电器电压17.4
V额定功率100
WAPP/图传移动设备AppDJIGO
4工作频率2.4GISM，5.8G
ISM实时图传720P@
30fps延时Phantom4Pro：
220ms（取决于实际拍摄环境及移动设备）Phantom
4Pro+：
160-180
ms移动设备系统版本要求iOS9.0或更高版本Android
4.4.0或更高版本云台稳定系统3-轴（俯仰，横滚，偏航）可控转动范围俯仰：
-90°至+30°最大控制转速俯仰：
90°/s角度控制精度±0.02°红外感知系统障碍物感知范围0.2-7
mFOV水平70°，垂直±10°测量频率10
Hz使用环境表面为漫反射材质，且反射率>8%（如墙面，树木，人等）遥控器工作频率2.400-2.483
GHz和5.725-5.825
GHz最大信号有效距离2.400-2.483
GHz（无干扰、无遮挡）FCC：
7000
mCE：
3500
mSRRC：
4000m
5.725-5.825
GHz（无干扰、无遮挡）FCC：
7000
mCE：
2000
mSRRC：
5000
m工作环境温度0℃至40℃电池6000mAh锂充电电池2S等效全向辐射功率（EIRP）2.400-2.483
GHz
FCC：
26
dBmCE：
17
dBmSRRC：
20
dBm5.725-5.825GHzFCC：
28dBmCE：
14
dBmSRRC：
20
dBm工作电流/电压1.2A@7.4
V视频输出接口GL300F：
USBGL300E：
HDMI
移动设备支架GL300F：
适用于平板电脑或手机GL300E：
自带屏幕（5.5英寸屏幕，分辨率1920×1080，亮度1000cd/m2，Android系统，系统内存4GRAM＋16GROM）
结语
智能化和信息化是当今社会的热题，建筑业也必将跟着时代的潮流向着智能和信息化发展。
利用无人机小巧轻盈、可以高空作业、智能等优点，将无人机引入到建筑施工现场管理中，既大大节省人力，减少现场人员数量，提高监管效率，同时，无人机也大大拓展了监管的范围，使得监管更加细致、全面。
所以进一步说，无人机也是建筑智能化信息化的表现。
国内外也有一些案例如伊利诺伊大学土木工程系助理教授ManiGolparva-Fard在同事的协助下，开发了无人机建筑监测软件，应用于在美国加州的一座豪华球馆建设中。
在中国，中建三局华润深圳湾国际商业中信项目也应用了该技术。
所以将无人机引入到施工监管中是非常有意义的，随着社会的发展，无人机和建筑施工监管相结合的案例将会大量涌现。
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