基于北斗卫星及图片人工智能识别技术在建设工程监测中的应用研究

基于北斗卫星及图片人工智能识别技术在建设工程监测中的应用研究

梁寅生  王跃锋  郭金龙  方银龙

中铁九局集团第二工程有限公司

摘要

本文主要总结了建设工程监测领域的现状和挑战，并探讨了北斗卫星和图片人工智能识别技术在该领域中的应用。通过对建设工程监测技术手段和工具的梳理，发现该领域面临着精准定位和质量监测的问题。而北斗卫星定位系统和图片人工智能识别技术，则具有很大的潜力与优势。因此，本文提出了基于北斗卫星和图片人工智能识别技术在建设工程监测中的应用研究。这将为相关领域提供理论和实践的参考，推动建设工程监测的技术进步。

关键词：建设工程监测、技术手段、问题与挑战、北斗卫星、图片人工智能识别技术

1、建设工程监测现状及其挑战

1.1 当前建设工程监测的技术手段和工具

建设工程监测是确保建筑结构安全和施工质量合格的重要手段，目前主要采用的技术手段和工具主要包括：

a. 传统监测手段：传感器设备、测量仪器等传统监测手段用于监测工程结构的位移、振动、变形等。

b. 数据传输与处理工具：无线通信设备、数据采集系统等用于将监测数据实时传输至监测中心，并进行数据处理和分析。

c.数字化建模工具：采用BIM（建筑信息模型）技术，利用三维、多维数据对建筑信息进行精确建模，为监测提供可视化和全面的数据支持。

1.2 建设工程监测的主要问题和挑战

建设工程监测面临着一些主要问题和挑战：

a. 监测数据的实时性：传统监测手段受限于数据传输和处理速度，监测数据的实时性较差，无法及时发现和响应问题。

b. 监测数据的准确性：传统监测手段存在设备误差和人为操作误差，监测数据的准确性难以保证。

c. 监测范围的限制：传统监测手段仅能对局部区域进行监测，无法全面覆盖建筑的各个部位和结构。

d. 监测成本的高昂：传统监测手段需要大量的人力和物力投入，监测成本较高，影响监测的推广应用和普及。

1.3 新技术在建设工程监测中的可能应用

新兴技术的发展为建设工程监测带来了新的可能应用：

a. 无人机技术：借助无人机实现对建筑工地的实时监测，可以通过航拍视频和图像进行巡检和分析。

b. 物联网技术：物联网技术可以实现建筑监测设备之间的互联互通，提高数据传输速度和监测的整体效率。

c. 人工智能技术：利用人工智能技术对监测数据进行快速处理和分析，实现自动化监测和预警。

d. 北斗卫星技术：利用北斗卫星系统实现建筑定位监测，提高监测的精准度和覆盖范围。

2、北斗卫星和图片人工智能识别技术简介

2.1 北斗卫星定位系统的技术特点和优势

北斗卫星定位系统是由中国自主研发的一套卫星导航定位系统，具有以下技术特点和优势：

北斗卫星定位系统具有全球覆盖能力。其由一组卫星通过多普勒定位技术和差分定位技术，可以在全球范围内提供高精度的定位和导航服务。相比其他定位系统，北斗系统的覆盖范围更广，能够满足建设工程监测对于定位精度的要求。

北斗卫星定位系统具有高精度的定位能力。该系统采用了多普勒测速等技术，可以实现厘米级的位置精度。在建设工程监测中，精准的定位信息对于工程的监测和管理至关重要，北斗卫星定位系统可以有效提供高精度的位置信息。

此外，北斗卫星定位系统具有高可靠性和稳定性。由于北斗系统采用了多颗卫星进行定位，即使某颗卫星出现故障或者被干扰，仍然可以通过其他卫星提供稳定的定位服务。这种冗余设计确保了系统的可靠性，在建设工程监测中具有重要的意义。

2.2 图片人工智能识别技术的发展与应用

图片人工智能识别技术可以实现对建设工程现场照片的自动识别和分析。通过对大量的现场照片进行训练和学习，人工智能算法能够识别出建筑物的缺陷、施工进度、安全隐患等信息，并能够自动生成相应的报告。这种技术可以大大提高监测效率，减少人力成本。

图片人工智能识别技术可以实现对建设工程监测数据的智能分析。通过识别分析大量的监测数据图像，人工智能算法能够提取出有价值的信息，并进行进一步的统计和分析。

2.3 北斗卫星与人工智能技术结合的可能性

北斗卫星定位系统和图片人工智能识别技术都在建设工程监测中具有重要的应用价值。通过将北斗卫星定位系统与图片人工智能识别技术进行整合，可以实现对建设工程的全方位监测。北斗系统提供了精准的定位信息，而人工智能识别技术可以对现场照片和监测数据进行智能化分析，从而实现对建设工程各个方面的监测和评估。

结合北斗卫星和人工智能技术可以实现对建设工程的实时监控和预警。北斗定位系统提供了实时的位置信息，而人工智能识别技术可以对监测数据进行实时分析，及时发现问题并进行预警，以避免事故的发生。

案例名称：基于北斗卫星和图片人工智能识别技术的宜威公路施工监测

案例概述：该案例以本研究以宜威公路K35+160.0~K35+220.0、K35+320.0~K35+420.0、K35+460.0~K35+563.0、K35+ 660.0~K35+800.0四条深路堑边坡施工过程为研究对象，通过利用北斗卫星定位系统和图片人工智能识别技术，进行桥梁的精准定位和施工质量监测。

案例内容：在桥梁施工过程中，通过在施工机械和人员身上安装北斗卫星定位装置，实时获取施工机械和人员的位置信息。同时，利用无人机等设备对土质边坡进行定期拍摄，并将照片传入人工智能识别系统。系统通过对照片进行智能分析，识别并评估公路的施工质量。系统可以及时发现并预警潜在的安全隐患，同时生成监测报告和质量评估报告，提供给相关监理人员和工程管理者参考。

分析结果：该案例应用了北斗卫星和图片人工智能识别技术，实现了对公路施工过程的全方位监测和自动化分析。通过该系统的应用，可以提高公路施工的效率和质量，同时有效预防和解决潜在的质量和安全问题。

结束语

在建设工程监测领域，传统的监测方法存在着一些局限性。然而，北斗卫星定位系统和图片人工智能识别技术的出现为建设工程监测带来了新的可能性。北斗卫星具有全球覆盖、高精度和低成本等优势，可以实现建设工程的精准定位监测。图片人工智能识别技术可以通过图像分析实现建设工程质量的自动监测和识别。这两种技术的结合能够实现对施工进度和质量的实时监测和评估。虽然仍然存在一些挑战，但可以预见北斗卫星和图片人工智能识别技术在建设工程监测中将扮演更重要的角色。因此，进一步研究和应用这些技术是当前亟待解决的问题，也是未来发展的重要方向。

参考文献

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