無線射頻技術(shù)在混凝土預(yù)制構(gòu)件企業(yè)生產(chǎn)管理中的應(yīng)用研究

　　1 裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

　　在國(guó)家政策引導(dǎo)下，各地區(qū)也紛紛出臺(tái)獎(jiǎng)勵(lì)性政策。北京計(jì)劃用3年時(shí)間實(shí)現(xiàn)裝配式住宅試點(diǎn)項(xiàng)目達(dá)100萬m²，2013 年全市住宅產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)100萬m²以上，并對(duì)采用裝配式結(jié)構(gòu)的開發(fā)商獎(jiǎng)勵(lì)3% 的建筑面積；上海出臺(tái)的法規(guī)指出整體裝配式住宅示范項(xiàng)目，對(duì)預(yù)制裝配率達(dá)到25% 及以上的，補(bǔ)貼100 元/m²；河北、安徽、重慶等省市通過規(guī)劃產(chǎn)業(yè)化住宅面積和比例推廣建筑產(chǎn)業(yè)化。

　　大規(guī)模的建造裝配式住宅將需要大量的預(yù)制構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件廠和施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)構(gòu)件的管理都需要更有效的方法來對(duì)構(gòu)件的生產(chǎn)過程，運(yùn)輸過程，安裝過程的進(jìn)行管理。

　　2 RFID技術(shù)

　　RFID即無線射頻識(shí)別技術(shù)，是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。其利用無線射頻信號(hào)的電磁感應(yīng)或電磁傳播的空間稱合實(shí)現(xiàn)對(duì)被標(biāo)識(shí)物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID系統(tǒng)因應(yīng)用不同，其組成也會(huì)有所不同，建筑中用的FRID系統(tǒng)主要由射頻標(biāo)簽、讀寫器、FRID中間件、應(yīng)用系統(tǒng)軟件4部分組成。給每個(gè)標(biāo)簽一個(gè)編碼，這個(gè)編碼是唯一性的，這個(gè)編碼代表這個(gè)構(gòu)件的身份，如同人的身份證編號(hào)一樣。應(yīng)用時(shí)，射頻標(biāo)簽被放入構(gòu)件內(nèi)部；利用讀寫器是對(duì)射頻標(biāo)簽進(jìn)行信息讀寫，兩者之間不用直接接觸，進(jìn)而完成對(duì)標(biāo)簽存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的獲取。然后將這些信息傳給中間件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)了信息的解碼、識(shí)別和管理。

　　3 RFID在裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)管理的模式

　　一個(gè)項(xiàng)目的構(gòu)件有上萬個(gè)，構(gòu)件廠會(huì)制定生產(chǎn)的進(jìn)度計(jì)劃可是在工程項(xiàng)目的實(shí)際實(shí)施過程中，由于各種不確定原因的影響，常常使工程項(xiàng)目實(shí)際的施工進(jìn)度與計(jì)劃的施工進(jìn)度產(chǎn)生偏差。如果這種偏差得不到及時(shí)的調(diào)整和糾正，必然會(huì)對(duì)項(xiàng)目施工進(jìn)度目標(biāo)的完成造成很大的影響。造成工期延誤，構(gòu)件生產(chǎn)過多，資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。并且裝配式住宅的預(yù)制構(gòu)件都是體積大，重量很沉，不易搬運(yùn)的混凝土塊，放在庫(kù)房不易查找，且部分外形尺寸接近很難分辨，要想準(zhǔn)確無誤的識(shí)別每一個(gè)構(gòu)件，保障生產(chǎn)計(jì)劃準(zhǔn)確完成，構(gòu)件準(zhǔn)確及時(shí)運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)成，利用RFID進(jìn)行管理。

　　3.1 電子標(biāo)簽制作

　　電子標(biāo)簽如果在構(gòu)件表明就容易在運(yùn)輸和施工過程中的對(duì)被破壞，為了避免被破壞將電子標(biāo)簽植入混凝土中。這樣也使得電子標(biāo)簽的使用環(huán)境非常惡劣，鋼筋對(duì)射頻信號(hào)有一定的干擾性，標(biāo)簽在混凝土的埋入隨深度增加而讀取衰減，蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)混凝土預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部溫度可能會(huì)達(dá)到50～60℃，也對(duì)RFID系統(tǒng)的使用產(chǎn)生影響，還有標(biāo)簽要防水。只有選擇了合適的電子標(biāo)簽才能很好的進(jìn)行讀取信息、識(shí)別構(gòu)件、信息管理等等工作。

　　高頻標(biāo)簽的讀取距離在普通環(huán)境下可以滿足工作的需要，但是植入混凝土中之后讀取距離衰減非常大，而且對(duì)數(shù)據(jù)讀取的穩(wěn)定性也產(chǎn)生了一定的影響。所以就使用超高頻標(biāo)簽。對(duì)在無封裝標(biāo)簽和兩層封裝的標(biāo)簽讀取距離衰減比較大，一層封裝的標(biāo)簽讀取距離衰減比較小。普通的標(biāo)簽衰減大，防水標(biāo)簽和抗金屬標(biāo)簽讀取距離比較大，而且數(shù)據(jù)讀取的穩(wěn)定性較好。因此最適用于預(yù)制混凝土構(gòu)件識(shí)別和信息管理的是超高頻標(biāo)簽、有一層封裝的標(biāo)簽、防水抗金屬的標(biāo)簽。

　　3.2 構(gòu)件編碼命名

　　構(gòu)件編碼體系采用的是五層十六位的編碼體系，具體見表1.1.

　　表1.1 構(gòu)件編碼體系格式

　　構(gòu)件代碼 構(gòu)件編號(hào) 項(xiàng)目代碼 位置屬性 數(shù)量編號(hào)

　　字母 數(shù)字 字母 數(shù)字 數(shù)字

　　X1 X2 X3 Y1 Y2 Y3 X4 X5 X6 Y4 Y5Y6 Y7 Y8 Y9 Y10

　?。?）X1 X2 X3，位于編碼的第一位到第三位，采用大寫的英文字母，表示項(xiàng)目中某一預(yù)制構(gòu)件實(shí)體。命名時(shí)參照《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》中構(gòu)件的編號(hào)代碼表示.如果預(yù)制構(gòu)件拼音的首字母只有兩個(gè)字符，則X3位用0代替。

　?。?）Y1 Y2 Y3，位于編碼的第四位到第六位，采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，用以表示構(gòu)件在構(gòu)件庫(kù)中編號(hào)，建立構(gòu)件庫(kù)每種構(gòu)件由001開始命名。

　?。?）X4 X5 X6，位于編碼的第七位到第九位，采用大寫英文字母，用以表示工程項(xiàng)目的代碼，相互獨(dú)立的不同項(xiàng)目?？梢匀№?xiàng)目名的首字母。

　　（4）Y4Y5 Y6Y7，位于編碼第十到第十三位，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，表示構(gòu)件所處位置，指預(yù)制構(gòu)件所在羨慕的樓號(hào)和層數(shù)。如0101為一號(hào)樓一層

　　（5）Y8 Y9Y10，位于編碼第十四位到第十六位，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，表示擁有相同功能、相同屬性構(gòu)件在這棟樓的的數(shù)量編號(hào)。

　　混凝土預(yù)制構(gòu)件編碼體系隨著項(xiàng)目類型和構(gòu)件形式的不同是可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化的。但是不管怎么優(yōu)化一定要做到唯一性。

　　3.3 RFID在預(yù)制廠管理模式

　　將生產(chǎn)的全部任務(wù)輸入RFID的管理信息系統(tǒng)。構(gòu)件廠與施工單位進(jìn)行溝通確定施工進(jìn)度計(jì)劃，預(yù)制廠就可以根據(jù)自身情況，任務(wù)要求和施工進(jìn)度計(jì)劃的總體考慮作出生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃完成每天的構(gòu)件數(shù)量，減少了生產(chǎn)的錯(cuò)誤。這樣即可以滿足施工現(xiàn)場(chǎng)需要，又不會(huì)造成大量的庫(kù)房堆積。

　　在RFID管理信息系統(tǒng)中建立倉(cāng)庫(kù)的地形圖，在入庫(kù)時(shí)將構(gòu)件所放位置輸入到基于RFID管理信息系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)，管理人員可以不必到現(xiàn)場(chǎng)就可以知道構(gòu)件的倉(cāng)儲(chǔ)情況，不用經(jīng)常到倉(cāng)庫(kù)盤點(diǎn)倉(cāng)。通過這個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，管理人員可以合理的安排生產(chǎn)進(jìn)度，避免造成生產(chǎn)不足或是生產(chǎn)過量的問題。這樣在構(gòu)件出貨時(shí)可以容易的找到。

　　3.4 RFID在施工現(xiàn)場(chǎng)管理模式

　　將在倉(cāng)庫(kù)的管理方法用在施工現(xiàn)場(chǎng)。預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，先通過RFID的管理信息系統(tǒng)核對(duì)信息，然后將構(gòu)件送到吊裝位置放置，準(zhǔn)備吊裝。流程圖這樣做可以做到要安裝一個(gè)構(gòu)件就進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)構(gòu)件，這樣可以減少在施工現(xiàn)在的二次搬運(yùn)，減少人力物力的浪費(fèi)。也不需要占用施工現(xiàn)場(chǎng)的庫(kù)房。對(duì)于一些庫(kù)房緊張的施工現(xiàn)場(chǎng)解決了很大的問題，這樣節(jié)約了施工現(xiàn)在的庫(kù)房管理人員，和構(gòu)件的存放費(fèi)用。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)正新興BIM技術(shù)，如果將BIM與RFID的信息技術(shù)系統(tǒng)結(jié)合將更有利于對(duì)裝配式建筑的構(gòu)件的管理。使工程各階段、各參與方能夠及時(shí)進(jìn)行工程信息的共享和交流。對(duì)推進(jìn)我國(guó)的建筑信息化發(fā)展起到積極的作用。

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