无人机飞临工地：传统建筑业颠覆进行时

近几年，无人机成为国外建筑业最为火热的新兴科技。建筑业的无人机使用量同比增长了239%，远远高于其他行业。根据德国一家专做商业无人机市场调研的机构Drone Industry Insights（以下简称IDC）的数据，2020年全球无人机市场规模约为220亿美元，2025年有望达到430亿美元，亚洲作为全球最大的无人机市场，2025年市场规模预计接近180亿美元。

中国建筑业也在快速推进无人机的应用，逐步赶上国外的脚步。广州超过1300个建筑工地将全覆盖无人机巡查，运用高科技手段巡查工地各类违规问题；上海引入“5G+无人机”保护历史建筑。随着建筑业不断发展，建筑项目复杂化，无人机在建筑业中的应用也不断改进和深化。

无人机在建筑业的应用

无人机具备空中视点和数据收集能力，可执行地形测绘、远程监控等工作；无人机拍摄的照片、视频和图像可以用来确定项目范围、跟踪施工进度，并可实时更新相关信息。无人机的实时记录功能和得天独厚的空中优势，可以大大提高施工效率、降低项目成本、简化工作流程。其所具备的优势已逐渐改变了工程项目从开工到收尾的整个流程。

1. 进行地形测绘和土地勘察

地形图在整个施工流程中占据重要地位，施工人员可根据提前绘制的地形图排除错误方案，降低试错成本。传统测绘方式价格昂贵，制作周期长。相比传统测绘方式，无人机只需15至30分钟即可完成勘测任务，可节省多达20倍的成本，日后还能实时更新数据。

无人机收集的数据可以帮助确定方案的可行性，协助设计人员进行设计。此外，施工团队可以使用无人机软件将地图拼接成三维模型，能有效减少现场地形勘测的时间，有助于工程项目按计划推进。2019年，由中国建筑业协会主办的全国“数字建造推动高质量发展”中，比普通无人机大上数倍的测绘无人机，将航测数据转化为包含地面地形、高程、坐标信息等数据，能进行3D实景建模，还能用于土方施工量计算。

2. 进行设备跟踪

传统建筑业无法追踪施工现场每个设备的位置，且需要复杂的表格对设备进行备案。无人机可以帮助建筑经理进行空中巡视，快速评估设备是否到位，还能快速识别出完工设备是否滞留在施工现场，节省了一大笔设备租赁费用。

施工现场的另一个常见问题：设备故障。无人机可以进行远程识别，并提供这些故障的可视化表示。无人机操作员能及时将这些数据发送给设备租赁公司的技术维修人员，达到更有效快捷的诊断和维修方式。

3. 进行远程监控和进度报告

无人机的另一个重要功能：为客户提供可视化图片。客户可以通过无人机生成的鸟瞰图，随时了解项目的进展情况，客户的投入得到了有效利用。

除此之外，无人机还能在飞行过程中将信息发送到连接的软件上，改善团队的内部协作。设计师团队、工程师、施工经理、工人和业主可以同时访问数据，跟踪项目并找出可能出现的错误。无人机还可以创建相关项目的数据库，供团队日后查阅。

4. 保障施工现场安全

无人机可以用于监控建筑工地周围的交通状况、施工区域的状况和施工进度等。通过安装高清相机和红外热像仪，无人机可以获取更多的信息，例如温度、光照、压力、声音等，对建筑工程进行更加严密的监控。

通过无人机监控工地环境，加上物联网以及云计算技术，可以实时、远程、自动监控工地现场的温度、湿度、PM2.5、噪音等情况，还能通过手机等移动端查看。一旦发生数据超标，系统将自动报警，并联动雾炮机、喷淋系统等功能。

通过操控无人机，施工人员可以快速确认设备是否处于安全位置，还可以使用无人机摄像头查看工地上是否有非法闯入者，防止他人损坏或盗窃，大大减少设备的丢失率。

5. 保障人员安全

建筑行业，工人的安全问题是重中之重。工人伤亡事故中，高处坠落占比高达53%，远高于美国的34%。 

工人进行测量等工作时，面临着极大风险。无人机可以代替工人完成这些危险工作，减少工人的事故发生率。管理人员还可以使用无人机摄像机监控施工现场，确保工人、建筑结构和设备的安全。

6. 检测和拍摄建筑结构

无人机可以取代重型机械和脚手架，围绕建筑物飞行，检查建筑的稳定性和各项细节，并拍摄高分辨率图像供专业人员进行分析。无人机的热传感器可以检测供热管道泄漏、冷气泄漏和电气问题。从长远来看，这种方式不仅可以节约时间和成本，而且有助于建筑的质量保证。

无人机还可用于对桥梁、塔楼、屋顶和脚手架等大型建筑结构进行定期维护。在建筑工程完成后，需要对建筑物进行检查和维护。传统的检查方法通常需要人工爬楼梯以检查建筑物的各个方面，但这种方法耗时、危险，也很容易忽略问题。使用无人机可以更加安全地进行建筑检查。

建筑业无人机主要类型

无人机种类繁多，主要区别在于设计和用途。按飞行平台类型分，主要分为固定翼无人机和旋翼无人机等。

1. 固定翼无人机

固定翼无人机，机翼外端后掠角可随速度自动或手动调整的机翼固定的一类无人机。与其他类型的无人机相比，固定翼无人机的设计与飞机类似，可以沿着设定的路径滑行，飞到很高的高度。因其优良的功能、模块化集成，现已广泛应用在测绘、地质、石油、农林等职业，具有广阔的市场应用愿景。固定翼无人机在建筑业可用于施工前的地形测绘和土地勘察。不过，它们只能向前飞行，因此在障碍物较多或空间狭小的区域效果不佳。

2. 旋翼无人机

旋翼无人机是微机电系统集成的产物，以其能够垂直起降、自由悬停、控制灵活和适应各种环境能力强等优点成为国内外很多实验室研究的重点。旋翼无人机的系统研究主要是针对地面控制系统和机载测控通信系统，地面控制系统是能够对无人机的飞行姿态进行监测和指令控制；机载测控通信系统主要是在无人机飞行状态下对惯性传感器、超声波测距仪等进行数据采集，并把这些数据传送给地面控制系统。旋翼无人机在建筑业中，可用于空中检查、结构扫描、摄影和短距离监视。

无人机主要功能

无人机配备多种功能，包括摄像头、全球定位系统装置、热传感器和红外传感器，可以捕捉工地的关键数据。无人机收集的数据可通过无人机软件发送到计算机，用户能够分析、解释和整理收集到的数据。这些功能提高了项目管理的效率，使检查更加彻底。

1. 全球定位系统：监测经度、纬度和海拔点。

2. 热传感器：拍摄空中热图像和红外热像图。

3. 摄像头：拍摄高分辨率照片和延时视频。

4. 软件：处理数据并规划飞行路径。

无人机在其他领域也有应用，但建筑业应用无人机的速度远超其他行业，无论是进行土地勘测还是设备跟踪，无人机对整个工程项目来说都能创造巨大的价值，削减项目成本、缩短项目时间、降低事故风险、减少劳动力需求，同时还能改进工作流程、提高工作准确性、增进各方交流、提高施工效率。

综合来看，无人机在建筑行业的影响仍处于萌芽阶段，但已经逐渐对建筑业的各个环节产生了颠覆性改变。中国建筑业已经开始重视无人机在施工前中后期的应用，努力缩小与国外建筑业先进科技的差距。

无人机未来在建筑业的发展

随着科技进步，无人机在未来能够承担更多的施工任务。2020年，美国Kaizen Aerial Solutions公司推出了新型xFold工业无人机，能够举起高达1000磅的重物，还可选配三维测绘传感器、机械臂和球型灭火器等附件。这种无人机凭借其强大的起重能力，可以在工地上运输建筑材料等重物。

无人机技术在其他领域也在不断进步。未来，无人机能够指挥和引导自动驾驶汽车。亚马逊等制造商已经测试了将无人机与自动驾驶汽车和送货车配对使用的系统，帮助运输建筑材料和引导工程车辆。

参考来源

https://www.bigrentz.com/blog/topic/technology

http://news.cctv.com/2019/07/20/ARTIvHhPrsO96lWtGIiFeann190720.shtml

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1768205000810413642&wfr=spider&for=pc

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