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基于AI 识别的建筑施工质量缺陷自动检测技术研究

赵荣
  
文理媒体号
2025年52期
身份证号:430724198509152126

摘要:随着建筑行业的发展,建筑施工质量对工程的安全性和长期使用功能至关重要。然而,传统的施工质量检查依赖人工巡检和目视检测,效率低且容易产生误判和漏判。为了提高检测效率和准确性,人工智能(AI)技术在建筑施工质量缺陷检测中的应用逐渐受到关注。本文研究了基于AI 识别的建筑施工质量缺陷自动检测技术,探讨了该技术在施工现场的实际应用和发展趋势。通过采用计算机视觉、深度学习等AI技术,结合建筑施工的现场数据,能够自动识别和检测出施工过程中存在的各种质量缺陷,如裂缝、错位、空洞等。研究表明,基于AI的自动检测系统具有高效性、精确性和实时性,能够大幅提高质量检测的效率,降低人工成本,减少人为失误,进而提高建筑工程的质量管理水平。随着AI技术的不断进步,未来在建筑施工质量管理中的应用将越来越广泛,为行业的智能化和数字化发展提供有力支持。

关键词:人工智能,建筑施工,质量缺陷,自动检测,深度学习

引言:

在现代建筑工程中,施工质量是衡量工程项目成功与否的重要标准之一。质量问题不仅影响建筑物的使用寿命,还直接关系到居民的生命安全。然而,传统的建筑施工质量检测主要依赖人工检查,存在检测效率低、准确性差、以及难以发现细微缺陷等问题。随着科技的发展,人工智能(AI)技术,特别是计算机视觉和深度学习技术,逐渐被引入到建筑施工领域,成为自动化质量检测的新途径。AI 技术的应用可以实现高效、精确、实时的质量缺陷检测,不仅提高了检测的效率,还减少了人为失误,确保了施工质量的可靠性和一致性。基于AI 识别的自动检测技术通过对施工现场的影像进行分析,能够实时监控施工进度并识别潜在的质量问题,例如裂缝、接缝不齐、支模不牢等缺陷。本文将深入研究基于AI 识别的建筑施工质量缺陷自动检测技术的实现原理、应用效果及未来发展方向,为建筑施工质量控制提供新的技术手段。

一、建筑施工质量检测现状与挑战

在传统的建筑施工质量检测中,质量检查往往依赖人工巡检,这种方式不仅效率低,而且容易产生漏判和误判。尤其是在一些复杂的施工环境中,人工检测的覆盖范围有限,无法全面、准确地识别出所有潜在的质量缺陷。随着建筑施工规模的不断扩大,施工现场的复杂性也日益增加,人工检查的局限性愈加明显。特别是在施工过程中,对于一些难以发现的缺陷(如微小裂缝、隐蔽部位的施工问题等),传统人工检查方法往往难以及时发现,从而影响到工程的整体质量。此外,建筑施工过程中,质量控制往往集中在关键环节,如结构、设备、管线安装等方面,但在细节部分的缺陷检查方面,人工检测的成本和工作量较大,且难以做到细致入微。为了提高质量检测的精度和效率,迫切需要引入智能化的检测手段,利用AI 技术的优势,提升建筑施工质量控制的自动化水平。

二、基于AI 识别的建筑施工质量缺陷检测技术的原理

基于AI 识别的建筑施工质量缺陷检测技术,主要利用计算机视觉和深度学习算法,对施工现场的视频和图像数据进行实时分析和处理。首先,施工现场通过摄像头、无人机或其他传感器采集影像数据,作为输入源。接下来,通过深度学习技术对采集到的数据进行处理,识别出图像中可能存在的施工质量缺陷,如裂缝、错位、沉降等问题。深度学习是人工智能中的一种重要算法,通过训练神经网络模型,使其能够自动识别和分类图像中的不同特征,从而实现缺陷的精准识别和分类。这一过程通常通过以下几个步骤进行:数据采集、数据预处理、特征提取、模型训练和缺陷检测。在数据采集阶段,摄像头或无人机负责实时采集施工现场的图像或视频数据;在数据预处理阶段,对采集到的原始数据进行清洗和规范化,确保数据质量;在特征提取阶段,通过卷积神经网络(CNN)等算法提取图像中的关键特征;在模型训练阶段,通过大量标注好的数据对模型进行训练,使其具备缺陷识别的能力;最后,在检测阶段,经过训练的模型对施工现场的图像进行实时分析,自动识别出潜在的质量缺陷。基于AI 的自动检测技术可以大幅提高检测的精度和效率,实时捕捉到施工中的每一个质量问题,从而提前采取措施,减少施工风险。

三、AI 识别技术在建筑施工质量检测中的应用

AI 识别技术在建筑施工质量检测中的应用,涵盖了多个方面,尤其在裂缝检测、结构偏差、材料缺陷等方面具有显著优势。在裂缝检测方面,传统的裂缝检测主要依赖人工目视检查,但对于微小的裂缝,人工检测很难发现。通过AI 技术,可以利用高分辨率的图像识别技术,实时检测建筑物表面或内部的微小裂缝,甚至能够自动计算裂缝的长度、宽度、深度等参数,为后续的修复工作提供精准的数据支持。AI 技术还可以应用于结构偏差检测。例如,在混凝土浇筑、钢筋绑扎等环节中,可能会出现由于施工工艺问题导致的结构偏差,传统方法难以实时发现。利用AI 技术对施工过程进行监控,可以及时发现结构偏差,避免由于偏差未被及时发现而导致的严重后果。

四、AI 识别技术在施工质量管理中的优势与挑战

AI 识别技术在建筑施工质量管理中具有许多优势。首先,AI 技术能够大大提高质量检测的效率。传统的人工检查不仅需要大量的人力物力,而且效率较低,尤其在复杂或大规模的建筑项目中,人工检测的时间和成本都非常高。而AI 识别技术通过自动化的方式,能够实时对大量的图像数据进行分析,迅速发现质量缺陷,极大提高了检测效率。其次,AI 技术能够提高质量检测的准确性。由于AI 系统能够通过学习大量的标注数据,不仅能够识别常见的缺陷,还能有效发现一些微小的缺陷,避免人工检查可能产生的漏判和误判。再者,AI 技术能够实现施工现场的实时监控和动态管理,及时捕捉到施工中的质量问题,防止质量问题积累和蔓延,降低后期修复成本。

五、结论

本文研究了基于AI 识别的建筑施工质量缺陷自动检测技术,探讨了其在建筑施工质量管理中的应用和未来发展方向。研究表明,基于AI 的质量检测技术能够有效提高施工质量检测的效率和精确度,降低人工成本,减少人为失误。AI 技术在裂缝检测、结构偏差、材料缺陷等方面的应用,显著提升了建筑施工质量管理的水平。尽管在实际应用中仍面临一些挑战,如高设备成本和技术要求,但随着技术的不断发展和完善,未来AI 识别技术将在建筑施工中得到更广泛的应用,推动建筑行业的智能化和数字化发展。未来,随着数据处理能力的提升、设备成本的降低和技术的不断创新,AI 识别技术将在建筑施工质量管理中发挥更大的作用,为建筑行业的质量控制提供新的技术手段。

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