无线射频技术在混凝土预制构件企业生产管理中的应用研究
时间：2021-01-21 16:07:18 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：随着建筑化的快速发展，混凝土预制构件企业落后的构件生产管理模式已经不能适应建筑产业快速发展的需求。文章在深入研究无线射频RFID在预制混凝土构件中应用模式的基础上，提出能够适应建筑产业化需求的混凝土预制构件信息化管理平台，实现预制构件从生产、存储、运输到现场安装全过程的信息化实时动态管理，以提高预制厂对构件的管理。
关键词：建筑信息化；装配式建筑；RFID技术；BIM技术
1 装配式建筑发展现状
在国家政策引导下，各地区也纷纷出台奖励性政策。北京计划用3年时间实现装配式住宅试点项目达100万m2，2013 年全市住宅产业化实现100万m2以上，并对采用装配式结构的开发商奖励3% 的建筑面积；上海出台的法规指出整体装配式住宅示范项目，对预制装配率达到25% 及以上的，补贴100 元/m2；河北、安徽、重庆等省市通过规划产业化住宅面积和比例推广建筑产业化。
大规模的建造装配式住宅将需要大量的预制构件，预制构件厂和施工现场对构件的管理都需要更有效的方法来对构件的生产过程，运输过程，安装过程的进行管理。
2 RFID技术
RFID即无线射频识别技术，是一种非接触式自动识别技术。其利用无线射频信号的电磁感应或电磁传播的空间稱合实现对被标识物体的自动识别。RFID系统因应用不同，其组成也会有所不同，建筑中用的FRID系统主要由射频标签、读写器、FRID中间件、应用系统软件4部分组成。给每个标签一个编码，这个编码是唯一性的，这个编码代表这个构件的身份，如同人的身份证编号一样。应用时，射频标签被放入构件内部；利用读写器是对射频标签进行信息读写，两者之间不用直接接触，进而完成对标签存储的数据的获取。然后将这些信息传给中间件和应用系统软件实现了信息的解码、识别和管理。
3 RFID在装配式建筑构件生产管理的模式
一个项目的构件有上万个，构件厂会制定生产的进度计划可是在工程项目的实际实施过程中，由于各种不确定原因的影响，常常使工程项目实际的施工进度与计划的施工进度产生偏差。如果这种偏差得不到及时的调整和纠正，必然会对项目施工进度目标的完成造成很大的影响。造成工期延误，构件生产过多，资源的严重浪费。并且装配式住宅的预制构件都是体积大，重量很沉，不易搬运的混凝土块，放在库房不易查找，且部分外形尺寸接近很难分辨，要想准确无误的识别每一个构件，保障生产计划准确完成，构件准确及时运送到施工现场成，利用RFID进行管理。
3.1 电子标签制作
电子标签如果在构件表明就容易在运输和施工过程中的对被破坏，为了避免被破坏将电子标签植入混凝土中。这样也使得电子标签的使用环境非常恶劣，钢筋对射频信号有一定的干扰性，标签在混凝土的埋入随深度增加而读取衰减，蒸汽养护时混凝土预制构件内部温度可能会达到50～60℃，也对RFID系统的使用产生影响，还有标签要防水。只有选择了合适的电子标签才能很好的进行读取信息、识别构件、信息管理等等工作。
高频标签的读取距离在普通环境下可以满足工作的需要，但是植入混凝土中之后读取距离衰减非常大，而且对数据读取的稳定性也产生了一定的影响。所以就使用超高频标签。对在无封装标签和两层封装的标签读取距离衰减比较大，一层封装的标签读取距离衰减比较小。普通的标签衰减大，防水标签和抗金属标签读取距离比较大，而且数据读取的稳定性较好。因此最适用于预制混凝土构件识别和信息管理的是超高频标签、有一层封装的标签、防水抗金属的标签。
3.2 构件编码命名
构件编码体系采用的是五层十六位的编码体系，具体见表1.1.
表1.1 构件编码体系格式
构件代码构件编号项目代码位置属性数量编号
字母数字字母数字数字
X1X2X3Y1Y2Y3X4X5X6Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10
（1）X1 X2 X3，位于编码的第一位到第三位，采用大写的英文字母，表示项目中某一预制构件实体。命名时参照《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》中构件的编号代码表示.如果预制构件拼音的首字母只有两个字符，则X3位用0代替。
（2）Y1 Y2 Y3，位于编码的第四位到第六位，采用阿拉伯数字表示，用以表示构件在构件库中编号，建立构件库每种构件由001开始命名。
（3）X4 X5 X6，位于编码的第七位到第九位，采用大写英文字母，用以表示工程项目的代码，相互独立的不同项目。可以取项目名的首字母。
（4）Y4Y5 Y6Y7，位于编码第十到第十三位，用阿拉伯数字表示，表示构件所处位置，指预制构件所在羡慕的楼号和层数。如0101为一号楼一层
（5）Y8 Y9Y10，位于编码第十四位到第十六位，用阿拉伯数字表示，表示拥有相同功能、相同属性构件在这栋楼的的数量编号。
混凝土预制构件编码体系随着项目类型和构件形式的不同是可以进一步进行优化的。但是不管怎么优化一定要做到唯一性
3.3 RFID在预制厂管理模式
将生产的全部任务输入RFID的管理信息系统。构件厂与施工单位进行沟通确定施工进度计划，预制厂就可以根据自身情况，任务要求和施工进度计划的总体考虑作出生产进度计划。根据生产计划完成每天的构件数量，减少了生产的错误。这样即可以满足施工现场需要，又不会造成大量的库房堆积。
在RFID管理信息系统中建立仓库的地形图，在入库时将构件所放位置输入到基于RFID管理信息系统，通过此系统，管理人员可以不必到现场就可以知道构件的仓储情况，不用经常到仓库盘点仓。通过这个仓储管理系统，管理人员可以合理的安排生产进度，避免造成生产不足或是生产过量的问题。这样在构件出货时可以容易的找到。流程优化后如图1和图2。
图1 构件入库流程图
图2 构件出厂流程图
3.4 RFID在施工现场管理模式
将在仓库的管理方法用在施工现场。预制构件运输到现场后，先通过RFID的管理信息系统核对信息，然后将构件送到吊装位置放置，准备吊装（如图3）。流程图这样做可以做到要安装一个构件就进现场一个构件，这样可以减少在施工现在的二次搬运，减少人力物力的浪费。也不需要占用施工现场的库房。对于一些库房紧张的施工现场解决了很大的问题，这样节约了施工现在的库房管理人员，和构件的存放费用。
图3 构件进入现场流程图
4 结语
现在国内正新兴BIM技术，如果将BIM与RFID的信息技术系统结合将更有利于对装配式建筑的构件的管理。使工程各阶段、各参与方能够及时进行工程信息的共享和交流。对推进我国的建筑信息化发展起到积极的作用。
参考文献
[1] 焦安亮，张鹏，李永辉，张东海.我国住宅工业化发展综述[J].施工技术，2013，5（2）.
[2] 吴永样.射频识别（RFID）技术研究现状及发展展望[J].微计算机信息，2006，11（2）.
[3] 康东，石喜勤等.射频识别（RFID）核心技术与典型应用开发案例[M].北京：人民邮电出版社，2008.
基金项目：沈阳市科技计划项目（基于BIM与FRID技术的建筑产业化信息系统开发F13-050-2-00）。
作者简介：管梽瑜（1986.07- ），女，吉林梅河口人，研究方向：现代建筑设计理论与方法。
