李灿，卫世全，陈洪根，蒋小军，陆孟杰

（中国建筑第五工程局有限公司）

1 研究背景

随着工程建设行业的数字化信息化的不断发展，对工程实测实量提出了更高的要求。

《建筑工程施工质量验收统一标准》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《砌体工程施工质量验收规范》等验收规范对实测实量提出了明确的要求，实测实量是建筑工程实施中不可缺失的重要程序。

但是现阶段施工单位的实测实量存在耗时长、速度慢、抽测、数据不准确、工作枯燥、从业人员越来越少等问题，而政府和业主单位又对实测实量提出了更高的要求，为适应时代和建筑业的快速发展要求，施工单位对实测实量的重视也不断提高。为高效开展实测实量工作，需要我们创新思路解决 问题。

为了高效、智能开展实测实量工作，解决实测实量实际工作耗时长、工具多、数据处理繁琐等问题，需要研发智能管理系统配合先进的测量仪器共同实现实测实量工作的高效开展。

在皖投尊府一期一标施工总承包工程、合肥保利滨湖和光尘樾项目二期一标段项目、合肥市公共卫生管理中心施工总承包项目等项目，中国建筑第五工程局有限公司积极开展项目各阶段实测实量工作的创新研究工作，引进了FARO S70 三维测量机器人、研发了中建五局实测实量管理系统，解决了实测实量工作中耗时长、工具多、数据处理复杂的问题，取得了实测业务后台管理系统和自动化实测实量安卓手机程序软件著作两项，形成了智能机器人快速三维自动测量施工工法施工法 1部。

2 主要研究内容

2.1 三维测量扫描仪点云分析关键技术研究

依托非接触式三维测量机器人形成点云，将点云通过网络传输到云平台，设定有效的计算公式和方法，实现点云的快速计算分析，自动生成需要的表格。

2.2 实测实量智能管理系统关键技术研究

基于云计算和大数据处理技术建立中建五局实测实量管理系统，实现三维测量机器人现场扫描数据的采集、传输、运算，再到绘图、制表、评分的全自动化，实现数字化管理。

2.3 实测实量现场快速解决方案研究

充分运用上述研究技术于现场，开发出一整套实测实量解决方案，该方案运用于现场可以实现单人单一工具实现一分钟内完成房间垂直度、平整度等实测实量测量工作，实现实测实量的高效开展，同时根据全面测量避免抽测的要求，最终形成企业级标准。

3 实测实量智能管理系统组成

实测实量智能管理系统[1]由四部分组成（见图1）。

①三维测量机器人：采用激光测距技术，45s左右完成1mm精度的空间点云数据采集，平均每面墙采集超过10万点。

②手机APP+小程序：分别作为现场操作和日常管理工具；采用4G/5G传输，20s左右完成数据传输确认，并作为结果呈现/检验的端口。

③电脑端管理系统：进行后台设置，包括但不限于指标设置、合格标准设置、权重设置、账号权限分配等。

④阿里云计算平台：采用自动云端计算，根据设置的参数和独立的软件进行点云数据分析，在10min内自动完成计算，并下发到APP/小程序端。

图1 实测实量管理系统图

4 实测实量智能管理系统功能

4.1 全覆盖

激光扫描技术 “可见即可测”，平均每面墙采集超过10万点，每个测站采集超过100万点（见图2），全面覆盖[2]。

“全测”模式下，发现并标记所有问题，便于指导现场整改；“抽测”模式下，与传统手工测量方式匹配，便于和历史成绩对比分析。

目前主流实测实量指标均可实现，并且还有传统人工测量所难以实现的指标：墙面（顶板面、地面）热力图、以角度评价墙面垂直度、顶板/地面水平度、顶板平整度、窗框平行度、洞口方正度。

图2 点云数据图

4.2 全自动

测量员手机APP接收任务，现场“自动调平”、“一键启动扫描”，完成后“一键数据上传”，随即进入下一个测站重复测量。

阿里云系统根据接收的数据，全自动计算，根据设置好的指标、合格标准、评分权重等进行自动分析计算，自动输出测量结果，并自动按设置好的逻辑输出各种指标分析、排名等，便于管理跟踪。

数据全过程人为因素无法、无须介入，透明公正。

4.3 效率高

1名测量员，现场“自动调平”、“一键启动扫描”，完成后“一键数据上传”，一个测站50s左右可以完成测量，20s左右完成数据上传，随即进入下一个测站重复测量。

1名后台管理人员，4h可以完成一个标段的数据初始化布置（楼栋、楼层、户型、权限等），一个标段仅需设置1次。

阿里云服务器16核并行计算（即16个任务可以同时计算），每个任务10min内输出测量结果，不占用测量时间。

如果是日常满测工作模式，滚动流水工作，平均每个测站/每间房1.5min，每套房10min～15min，每天可测量30套～50套房；测量员下楼之前，云平台已经完成了全部计算分析。

4.4 数据准

经国家权威计量机构认证，产品精度有保障。10m范围内测距精度可达1mm，垂直度、平整度分辨率可达0.5mm。

机器测量，自动选点，有效去除人为干扰，杜绝“错、漏、乱”等手工测量弊病。统一测量标准，保证各项目在统一尺度下进行评价和排名。全天候测量，光照、天气等因素均不影响测量精度。

5 效果对比

实测实量智能管理系统可实现1min内完成房间垂直度、平整度、开间进深、门洞尺寸、方正角、阴阳角等实测实量数据测量，解决了传统人工测量下的需要两名测量人员配合的需10min完成速度慢的难题，实现了快速测量。

系统三维测量机器人操作简单，不受光线、温度、湿度等外部环境影响。人工测量的情况下，对测量员水平要求较高，否则可能导致测量数据不准确，新入职或者工作经验不足的人员不能有效地开展实测实量工作，速度慢、质量差，本系统对测量人员水平要求较低，一般管理人员经过简单的培训即可开展测量工作，测量时数据不受人的测量水平影响。测量精度不受人和测量工具干扰，数据准。

系统可完美解决测距仪、靠尺、扫平仪、塞尺等多种工具转换的难题。传统情况下实测实量存在的测量工具多、携带不便、易丢失等问题，本系统仅需要一台设备即可，可实现单人单工具完成全部测量工作，省事省力。

系统可实现所有现场测量数据同步上传自主研发的云端管理平台，自动生成可定制的实测实量交付图表反馈到手机和PC端（见图3），实现测量外业和内业工作同步进行同步完成。

实测实量智能管理系统建立大数据处理和云计算相结合的技术，实现数据采集、传输、运算，再到绘图、制表、评分的全自动化，全程不需要纸张，实现数字化管理。

系统可实现实测实量的全面测量，拒绝抽测，全方位掌握项目实际信息。

图3 自动生成定制图表

6 结语

实测实量智能技术通过研发一套实测实量智能管理系统配合三维测量机器人，实现了单人1台仪器现场极速测量，内业资料自动生成和智能评定的功能，解决实测实量实际过程中人员需求多、工具多、耗时长、数据处理繁琐等问题，大大节约了人力、物力，提高了效率、降低了成本，具有较大的推广价值。