基于RFID技術和二維碼技術的梁板身份管理系統概述

柴方

【摘要】針對預制梁板在橋梁工程中的重要性，本文圍繞智慧交通發展思路，將RFID技術和二維碼技術與工程相結合，構建梁板身份管理系統，可對梁板生產全過程進行跟蹤管理，控制梁板的施工質量。

【關鍵詞】RFID;二維碼;預制梁板

1、項目背景

預應力混凝土梁板是橋梁工程目前經常采用的結構形式，具有設計簡便，施工方便快捷、易于工廠化生產的特點而大量運用。尤其是在云南這種山地高原省份，地形、地貌及地質條件復雜，在修建高等級公路、鐵路建設的橋隧比已經占到了60%～80%，其中的梁板作為橋梁的主要構成部件，質量的好壞對橋梁的安全運營起關鍵的作用。

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

2、梁板生產過程存在問題

2.1追溯梁板產生問題根源難

在梁板生產過程中，拌合、壓漿、張拉、養生等各個環節都可能使質量缺陷產生。在梁板質量管理中，由于缺乏必要的技術手段，不能對重要工序的施工過程進行有效的監控，在出現質量缺陷時，不能及時識別是由于原材料、混合料配合比、拌和工藝、運輸過程還是現場施工工藝等哪個環節出現的問題，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

梁板在生產環節的信息記錄不完整，在養護維修時對應梁板施工信息找不到，留給養護使用的竣工資料中涉及建設期資料只有幾張質檢表和混凝土抽檢記錄，給維修方案的設計帶來不少的困難。

隨著大數據、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術的發展，圍繞智慧交通發展理念，本文將RFID技術和二維碼技術應用到預制梁板的生產過程中，運用唯一標識對梁板的生產過程和施工過程進行規范管理，建立梁板全壽命周期管理的信息。

3、研究內容

本文研發基于RFID技術和二維碼技術的梁板身份管理系統，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廠商、原材料規格參數、出入庫信息、混凝土拌合信息，到預制梁板張拉、壓漿、噴淋等施工過程的全過程數據，以及張拉、壓漿設備的生產坐標、環境等信息同步存檔，一梁一板數據寫入對應的RFID芯片、二維碼等身份標識牌中;使用安卓系統專用PDA，研發APP應用系統，實現梁板身份識別（RFID和二維碼），提供查詢梁板的生產日期、批次、生產時狀況（氣溫氣候情況、養護狀態）、質量信息（包括張拉、壓漿過程數據、異常及處理情況）等查詢管理。

通過在工程結構物上設置二維碼標識牌或者在結構物中植入無源芯片，只需在現場通過掃描二維碼標識牌或者通過感應設備就能根據權限追溯查詢到該結構物的施工過程中相關資料：例如查詢梁體、墩柱混凝土澆注時間、張拉時間、養護期限等相關技術參數和施工質量數據檔案，追溯建設的物資材料、查詢、維護管理，實現梁板生產期到運營期的終身標識。建立梁板全壽命周期管理的信息，使得施工數據可追溯、責任清晰明了，同時能為養護加固決策提供依據。

4、系統構架

梁板身份認證系統涵蓋T梁預制管理、預制區調度管理、存量區管理等模塊。系統通過平板APP對系統各個模塊進行管理，重點是對梁板身份信息數據進行統計和分析，從而達到對項目投資、運營有效控制的目的。

（1）通過與智能養護系統的對接，可完成對養護數據的采集及T梁的數據關聯并進行展示。

（2）通過與智能張拉與壓漿系統的對接，可完成對相關數據的采集及T梁的數據關聯并進行展示。

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，對預制步驟，工序時間都有較為直觀的展示。相關人員可收到系統自動發布的相關流程時間的提醒以免造成質量問題，可通過移動終端對當前情況進行問題反饋和查詢。

本系統采用如今最流行的B/S架構，具有分布性特點，可實時地進行查詢、瀏覽等業務操作。這種體系架構是在WWW和互聯網技術的流行性中發展起來的，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。

該結構維護簡單方便，基于B/S的三層體系架構比較全面地體現了網站的邏輯體系結構，在表現層與數據層之間又添加了邏輯層。正是由于邏輯層的存在，降低了網站系統對客戶端和服務器端的依賴性。在后期的維護工作中，無須對三層結構中的每一層都更改，因此維護起來較簡單。

本系統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，使得梁板生產管理高效、穩定的完成各項任務。

結論：

基于RFID技術和二維碼技術的梁板身份管理系統的開發應用，項目管理人員可以更加方便快捷的查詢混凝土預制梁板的混凝土、噴淋養生、張拉、壓漿等生產數據，實時了解預制情況和進度，實現了在預制工序中的流程監管，讓技術管理人員輕松完成管理工作。實現了生產數據與預制梁板的數據關聯，建立了橋梁構件的質量追蹤體系，保證了梁板的生產質量及效率。同時解決了傳統工程建設及運營管理中盲目的、粗放式的管理難題，便于橋梁建造和養護營運期的橋梁建造數字化，能夠為以后養護決策提供更多的數據支持。

參考文獻：

[1]王義成.橋梁工程混凝土施工技術及質量控制[J].水泥與混凝土生產，2019.（12）：23.

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