基于RFID技術(shù)和二維碼技術(shù)的梁板身份管理系統(tǒng)概述

柴方

【摘要】針對預(yù)制梁板在橋梁工程中的重要性，本文圍繞智慧交通發(fā)展思路，將RFID技術(shù)和二維碼技術(shù)與工程相結(jié)合，構(gòu)建梁板身份管理系統(tǒng)，可對梁板生產(chǎn)全過程進行跟蹤管理，控制梁板的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】RFID;二維碼;預(yù)制梁板

1、項目背景

預(yù)應(yīng)力混凝土梁板是橋梁工程目前經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)形式，具有設(shè)計簡便，施工方便快捷、易于工廠化生產(chǎn)的特點而大量運用。尤其是在云南這種山地高原省份，地形、地貌及地質(zhì)條件復(fù)雜，在修建高等級公路、鐵路建設(shè)的橋隧比已經(jīng)占到了60%～80%，其中的梁板作為橋梁的主要構(gòu)成部件，質(zhì)量的好壞對橋梁的安全運營起關(guān)鍵的作用。

如何在梁板預(yù)制生產(chǎn)過程中將質(zhì)量隱患有效的消除，有必要對梁板全生產(chǎn)流程進行監(jiān)測和質(zhì)量管理，采取時時監(jiān)控的手段，達到事前預(yù)防的目的，確保項目的正常施工，避免和防范橋梁質(zhì)量事故的發(fā)生，確保項目運營安全，具有重要的研究價值。

2、梁板生產(chǎn)過程存在問題

2.1追溯梁板產(chǎn)生問題根源難

在梁板生產(chǎn)過程中，拌合、壓漿、張拉、養(yǎng)生等各個環(huán)節(jié)都可能使質(zhì)量缺陷產(chǎn)生。在梁板質(zhì)量管理中，由于缺乏必要的技術(shù)手段，不能對重要工序的施工過程進行有效的監(jiān)控，在出現(xiàn)質(zhì)量缺陷時，不能及時識別是由于原材料、混合料配合比、拌和工藝、運輸過程還是現(xiàn)場施工工藝等哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，給分析問題原因和整改造成極大困難。

2.2梁板信息孤島化嚴重

梁板在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息記錄不完整，在養(yǎng)護維修時對應(yīng)梁板施工信息找不到，留給養(yǎng)護使用的竣工資料中涉及建設(shè)期資料只有幾張質(zhì)檢表和混凝土抽檢記錄，給維修方案的設(shè)計帶來不少的困難。

隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)的發(fā)展，圍繞智慧交通發(fā)展理念，本文將RFID技術(shù)和二維碼技術(shù)應(yīng)用到預(yù)制梁板的生產(chǎn)過程中，運用唯一標識對梁板的生產(chǎn)過程和施工過程進行規(guī)范管理，建立梁板全壽命周期管理的信息。

3、研究內(nèi)容

本文研發(fā)基于RFID技術(shù)和二維碼技術(shù)的梁板身份管理系統(tǒng)，建立一梁一板追溯機制，全過程采集記錄鋼筋、水泥等原材料從生產(chǎn)廠商、原材料規(guī)格參數(shù)、出入庫信息、混凝土拌合信息，到預(yù)制梁板張拉、壓漿、噴淋等施工過程的全過程數(shù)據(jù)，以及張拉、壓漿設(shè)備的生產(chǎn)坐標、環(huán)境等信息同步存檔，一梁一板數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)的RFID芯片、二維碼等身份標識牌中;使用安卓系統(tǒng)專用PDA，研發(fā)APP應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)梁板身份識別（RFID和二維碼），提供查詢梁板的生產(chǎn)日期、批次、生產(chǎn)時狀況（氣溫氣候情況、養(yǎng)護狀態(tài)）、質(zhì)量信息（包括張拉、壓漿過程數(shù)據(jù)、異常及處理情況）等查詢管理。

通過在工程結(jié)構(gòu)物上設(shè)置二維碼標識牌或者在結(jié)構(gòu)物中植入無源芯片，只需在現(xiàn)場通過掃描二維碼標識牌或者通過感應(yīng)設(shè)備就能根據(jù)權(quán)限追溯查詢到該結(jié)構(gòu)物的施工過程中相關(guān)資料：例如查詢梁體、墩柱混凝土澆注時間、張拉時間、養(yǎng)護期限等相關(guān)技術(shù)參數(shù)和施工質(zhì)量數(shù)據(jù)檔案，追溯建設(shè)的物資材料、查詢、維護管理，實現(xiàn)梁板生產(chǎn)期到運營期的終身標識。建立梁板全壽命周期管理的信息，使得施工數(shù)據(jù)可追溯、責任清晰明了，同時能為養(yǎng)護加固決策提供依據(jù)。

4、系統(tǒng)構(gòu)架

梁板身份認證系統(tǒng)涵蓋T梁預(yù)制管理、預(yù)制區(qū)調(diào)度管理、存量區(qū)管理等模塊。系統(tǒng)通過平板APP對系統(tǒng)各個模塊進行管理，重點是對梁板身份信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，從而達到對項目投資、運營有效控制的目的。

（1）通過與智能養(yǎng)護系統(tǒng)的對接，可完成對養(yǎng)護數(shù)據(jù)的采集及T梁的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)并進行展示。

（2）通過與智能張拉與壓漿系統(tǒng)的對接，可完成對相關(guān)數(shù)據(jù)的采集及T梁的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)并進行展示。

管理人員通過對T梁上的芯片和二維碼掃描可以快速有效的獲取到T梁準確的信息，對預(yù)制步驟，工序時間都有較為直觀的展示。相關(guān)人員可收到系統(tǒng)自動發(fā)布的相關(guān)流程時間的提醒以免造成質(zhì)量問題，可通過移動終端對當前情況進行問題反饋和查詢。

本系統(tǒng)采用如今最流行的B/S架構(gòu)，具有分布性特點，可實時地進行查詢、瀏覽等業(yè)務(wù)操作。這種體系架構(gòu)是在WWW和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的流行性中發(fā)展起來的，在任何具備WEB瀏覽器的終端上都可滿足用戶信息可見和信息共享的要求。

該結(jié)構(gòu)維護簡單方便，基于B/S的三層體系架構(gòu)比較全面地體現(xiàn)了網(wǎng)站的邏輯體系結(jié)構(gòu)，在表現(xiàn)層與數(shù)據(jù)層之間又添加了邏輯層。正是由于邏輯層的存在，降低了網(wǎng)站系統(tǒng)對客戶端和服務(wù)器端的依賴性。在后期的維護工作中，無須對三層結(jié)構(gòu)中的每一層都更改，因此維護起來較簡單。

本系統(tǒng)涉及大量利用移動終端（平板電腦）進行交互、管理。平板完成掃碼、RFID識別的工作，使得梁板生產(chǎn)管理高效、穩(wěn)定的完成各項任務(wù)。

結(jié)論：

基于RFID技術(shù)和二維碼技術(shù)的梁板身份管理系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，項目管理人員可以更加方便快捷的查詢混凝土預(yù)制梁板的混凝土、噴淋養(yǎng)生、張拉、壓漿等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實時了解預(yù)制情況和進度，實現(xiàn)了在預(yù)制工序中的流程監(jiān)管，讓技術(shù)管理人員輕松完成管理工作。實現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)與預(yù)制梁板的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，建立了橋梁構(gòu)件的質(zhì)量追蹤體系，保證了梁板的生產(chǎn)質(zhì)量及效率。同時解決了傳統(tǒng)工程建設(shè)及運營管理中盲目的、粗放式的管理難題，便于橋梁建造和養(yǎng)護營運期的橋梁建造數(shù)字化，能夠為以后養(yǎng)護決策提供更多的數(shù)據(jù)支持。

參考文獻：

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[2]辛良.RFID+二維碼設(shè)備標簽管理系統(tǒng)[J].實驗技術(shù)與管理，2019.（01）：278-282.