地鐵管片預制生產管理技術及其APP子系統

莫振澤 周海東 李迎春 陸磊

無錫地鐵集團有限公司 江蘇 無錫 214100

一、地鐵管片預制生產管理存在的問題

隨著城市軌道交通建設規模的不斷擴大，地鐵管片作為一種必需的材料，其需求量也開始持續上升。部分廠商為了追求經濟效益，一味的提升管片生產效率，但是放松了管片質量的管理，導致管片在生產、運輸等環節，經常會出現一些質量問題，對地鐵工程的質量安全也造成了負面影響。另外，為了滿足地鐵施工的進度要求，目前施工單位基本上都是采取提前預制的方式，由合作的供貨商提前按照施工單位提供的參數、要求，制作管片。這些管片生產出來后，需要占用較大的空間堆放，也會增加工程成本。為了解決這些問題，就需要開發一種智能化的管片預制生產管理APP，為管片生產質量、庫存數量的管理提供指導。

二、信息技術在管片生產管理中的運用

1、RFID技術

射頻識別的原理是通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。給每個RFID標簽一個EPC編碼，這個編碼是唯一性的，這個編碼代表這個被埋入RFID標簽的構件的身份。在應用射頻識別技術時，目前存在的問題是技術還不夠成熟，另外在價格方面，由于使用到RFID發射器、讀寫器等多種設備，因此成本相對較高。在地鐵管片APP系統開發及推廣應用中，也要重點解決這兩方面的問題。

2、二維碼技術

二維碼技術是近年來新興的一種管片管理方法，在地鐵管片的預制生產環節，由機械設備自動在每一個管片上貼上二維碼圖紙，這樣在后期進行管片管理時，就可以通過掃描管片上的二維碼，獲取管片的基本信息，包括生產日期、尺寸參數等等。二維碼技術的應用優勢在于識別速度快，識別精度高，并且每一張二維碼圖片都是不重復的。但是二維碼技術在實際應用中也存在一些缺陷，例如在管片吊運、運輸等操作中，二維碼容易受到破損，或是因為污染、潮濕等，導致二維碼無法被識別。

三、管片預制生產管理APP子系統

1、APP子系統的功能分析

管片預制生產管理APP子系統是針對地鐵管片管理的職能實際需求而建設的信息管理系統。該系統能夠對地鐵管片生產、運輸等環節進行動態追蹤，方便管理人員動態的掌握管片相關信息，提高管理效率。從功能上來看，該APP系統還提供了查詢功能，包括管片參數查詢、進度查詢等，確保管片預制生產能夠滿足地鐵施工需要。整個系統涵蓋了地鐵管片預制生產、施工管理、運行維護等幾大功能模塊，本文僅針對其中的預制生產管理子系統進行了概述。

2、RFID技術在APP子系統中的應用

（1）RFID標簽的試驗與選用。RFID標簽有低頻、高頻、超高頻三種型式。低頻標簽在空氣中的讀取距離都很小，高頻標簽植入混凝土后讀取距離衰減非常大，而且讀取數據不穩定。超高頻標簽在埋入管片之后，讀取距離控制在300mm，可以通過調整采集終端的發射頻率，來控制讀取距離防止串讀，而且讀取數據穩定，所以就使用超高頻標簽。

（2）RFID標簽的安裝。為了避免射頻識別標簽像二維碼圖標那樣容易受到破損，在管片生產中將標簽植入到混凝土內部。另外，為了進一步提高射頻信號強度，增強讀取準確率，技術人員必須通過內弧面讀取到RFID標簽，我們將標簽盡量貼近管片內弧面。為了防止標簽在澆筑過程中移位，我們采用扎帶的形式將標簽綁扎在主筋上，距離內弧面大約為50mm。

3、數據采集

進行相關數據采集是管片生產管理APP應用的第一個環節，由于地鐵工程項目中使用到的管片數量較多，為了提高數據采集效率，本系統中使用了射頻識別技術，可以快速完成數據識別、采集和收錄。例如在管片生產環節，利用RFID讀取器，可以自動獲取標簽編碼、模板號、管片型號等一系列信息，并自動在APP系統的數據庫中進行備份。在管片發運環節，可以使用RFID讀取器獲取車牌號、時間信息等。對于采集到的上述數據信息，統一保存到數據庫的一個獨立單元中，并且設定存儲時限，超過時限的數據自動清理，預留出存儲空間存放新的數據。

4、管理系統軟件開發

管片預制生產是一個動態化的過程，為了更加全面和直觀的掌握整個生產流程，需要借助于管理系統軟件，從各個生產環節中采集相關信息，然后借助于APP系統進行海量信息的分類、分析，一方面可以實現管片生產制作質量的監管，另一方面也能夠優化生產流程，保證管片參數與設計要求相匹配。在明確了地鐵管片預制參數的基礎上，進行管理系統軟件開發和應用。

5、數據庫子系統

該APP運行時執行的程序以及管片的相關參數、信息，都會存儲在數據庫子系統中。為了實現各類數據、程序的分類存儲，數據庫子系統還進行了內部分類，例如基礎信息單元、圖紙檔案單元、程序指令單元等。數據庫采用統一的數據錄入制度，保證APP中所有數據信息的格式保持一致，提高了數據信息的共享利用效率，為APP各類管理功能的實現提供了保障。為了保證數據安全，數據庫子系統還提供了權限訪問功能。要想登陸該系統，必須輸入登錄口令和安全密鑰，獲取管理者權限，才能進行數據庫子系統的管理。

結語：管片作為地鐵施工中的重要材料，其生產質量和施工管理，將會對地鐵工程的使用安全產生直接影響。在地鐵管片預制生產中，基于現代信息技術建立管理APP，實現了管片預制生產各個流程的質量監管，有助于及時發現質量隱患，優化管片使用性能。隨著地鐵工程項目管理逐漸向智能化、自動化方向發展，管片生產管理APP也會得到進一步的推廣使用。