CN101866172B

CN101866172B - 基于rfid技术的混凝土质量监控系统及其工作方法

Info

Publication number: CN101866172B
Application number: CN2010101629525A
Authority: CN
Inventors: 徐伟; 余鹏飞; 姜晔; 余旭东; 朱维江; 康伯汉; 黄亚宾
Original assignee: WUHAN QIXINWU NETWORKING TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: WUHAN QIXINWU NETWORKING TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: CN101866172A

Abstract

本发明提供一种基于RFID技术的混凝土质量监控系统及其工作方法，其所述系统由生产信息监控单元、供应方录入单元、施工方检测单元和中监方控制单元四部分组成；其工作方法包括：电子标签初始化、生产信息监控及预警、供应方信息录入和施工方检测等。本发明能够对混凝土的生产过程、车辆运输、卸车检验和施工现场检测以及保养等进行全程跟踪管理，对混凝土质量进行高效监控。

Description

基于RFID技术的混凝土质量监控系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土质量监控系统和方法，尤其涉及一种基于RFID技术的混凝土质量监控系统及其工作方法。

背景技术

随着国民经济飞跃发展，国家投入基础建设的力度日益增强，特别是近几年内，我国政府拿出4万多亿资金，用于推动经济发展，加上地方政府追加资金，以数十万亿数量级的资金投入国民经济建设，其中绝大部分用于基本建设和建筑行业。

基本建设中耗资比重最大的内容如钢材和混凝土，而混凝土的质量直接关系着政府投资的质量和经济效益，由于混凝土产品生产性质的特殊性，混凝土的质量受到原材料配方生产工艺、运输条件、使用环境、维护措施、天气变化等诸多条件的影响，混凝土产品质量直接影响到国家投资的经济效果和建设质量，并关系到人民的生命财产安全，目前，混凝土生产虽然已有了先进的自动化控制系统进行管理，但在成品管理、运输和施工方面仍停留在相对松散的状态，各个相关环节基本上还是采用人工管理模式来进行，无法对混凝土质量进行全程的实时监控。

射频识别(即Radio Frequency Identification，以下简称RFID)技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。它将特殊的信息编码写入电子标签，标签被粘贴在需要识别的目标上。RFID具有条形码不具备的防水防磁、耐高温、无需光源，甚至可以透过外部材料读取数据；使用寿命长；能在恶劣环境下工作；能够轻易嵌入或附着在不同形状、类型的产品上；读取距离更远；可以写入及存取数据，写入时间比条码少；标签的内容可以动态改变；能够同时处理多个标签；标签的数据存取有密码保护，安全性更高；可以对RFID标签所附着的物体进行跟踪定位等优点。因此，RFID技术能很好的适用于混凝土生产、运输、施工、保养这样的特殊环境。

发明内容

本发明就是针对上述背景技术中的不足之处，而提供一种基于RFID技术的混凝土质量监控系统及其工作方法，它能够对混凝土的生产过程、车辆运输、卸车检验和施工现场检测以及保养等进行全程跟踪管理，对混凝土质量进行高效监控，对各质量参数以及时间参数如实记录，杜绝了由人工带来的各种失误，改善了混凝土行业的工作环境和管理效率，降低了企业的管理成本和人工成本。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。

一种基于RFID技术的混凝土质量监控系统，包括RFID电子标签和RFID读写器，其所述系统由生产信息监控单元、供应方录入单元、施工方检测单元和监理方控制单元四部分组成；其中所述生产信息监控单元由与搅拌站智能生产管理装置连接的终端PC以及报警装置组成；所述供应方录入单元由固定于运输车上的RFID电子标签、设置于供应方出口处的RFID读写器以及供应方终端PC组成；所述施工方检测单元由施工现场的RFID读写器、施工方终端PC以及与施工方终端PC相连的报警装置组成；所述监理方控制单元由监理方终端PC以及与监理方终端PC相连的作为数据信息存储中心的数据库服务器组成；上述各RFID读写器与各自所在区域的终端PC实时连接，供应方终端PC和施工方终端PC与监理方数据库服务器实时网络连接。

在上述技术方案中，所述各RFID读写器与各自所在区域的终端PC通过有线方式如RS232、RS485等或无线方式如GPRS、WIFI等保持实时连接。

在上述技术方案中，所述供应方终端PC和施工方终端PC与监理方数据库服务器通过互联网或无线通信网或局域网等方式保持实时连接。

在上述技术方案中，还包括设置于运输车上用以接收数据库服务器反馈信息的显示终端。

在上述技术方案中，所述施工方检测单元中还包括混凝土质量抽样检测装置。

本发明还提供了一种基于RFID技术的混凝土质量监控系统的工作方法，该方法包括如下步骤：

(6-1)RFID电子标签初始化，在RFID电子标签中写入混凝土运输车辆的车牌号；

(6-2)生产信息监控及预警，供应方生产信息监控单元采集生产信息，并将采集到的生产信息与监理方数据库服务器中记录的国家标准进行比对，比对结果若不在误差允许范围内，则报警提示；

(6-3)供应方信息录入，混凝土装车完毕之后，通过RFID读写器识读运输车车身上的RFID电子标签，将识别出来的标签识别码和车牌号一起发送给供应方终端PC，供应方终端PC将标签识别码和车牌号附加供应方单位名称和出厂时间以及生产信息发送给监理方数据库服务器，数据库服务器在相应的数据库表格中建立此条混凝土质量监控记录用以保存标签识别码、车牌号、供应方单位名称、出厂时间和生产信息；

(6-4)施工方质量检测，运输车到达施工方后，通过施工现场的RFID读写器识读运输车车身上的RFID电子标签，将识别出来的标签识别码和车牌号一起发送给施工方终端PC，施工方终端PC将以上信息附加施工方单位名称、建筑物名称及段号和混凝土到达时间发送给监理方数据库服务器，数据库服务器将施工方单位名称、工程名称及段号和混凝土到达时间等数据补充到对应混凝土质量监控记录中；

(6-5)对混凝土进行保质期检测，记录检测结果，保存到数据库服务器的对应混凝土质量监控记录中。

在上述技术方案中，步骤(6-2)中所述的生产信息为原料来源信息、生产标准信息、质量标准信息。

在上述技术方案中，所述步骤(6-5)中对混凝土进行保质期检测，是将混凝土到达时间和出厂时间求差，其结果与国家混凝土保质期标准进行对比，当检测结果不合格时发出报警提示。

在上述技术方案中，运输车在运输途中，通过显示终端实时接收数据库服务器的反馈信息，提示司机进行相关操作。

在上述技术方案中，在运输车到达施工现场后对混凝土进行抽样检测，记录检测结果，保存到数据库服务器的对应混凝土质量监控记录中。

与传统的混凝土管理过程相比，使用本基于RFID技术的混凝土质量监控系统及其工作方法具有如下优点：

1)对问题混凝土具有追溯性。监理方数据库服务器中存储有混凝土从生产、运输到使用及保养的一个全过程监控信息记录，包括有供应方单位名称、施工方单位名称、工程名称及段号，一旦出现质量纠纷，可以迅速追溯到问题源头。

2)对区域内混凝土生产使用具有可控性和决策性。数据库服务器集成一个监理区域内所有混凝土生产、运输、施工、保养的记录，相关部门可以通过互联网访问数据库服务器，便于进行生产调度和进行行业统计。

3)在混凝土运输过程中具有预防性和环保性。运输车内的显示终端可以实时提醒司机注意把握时间，确保在保质期内送到，同时在意外延时的状况下提示司机进行相关操作以确保混凝土质量，减少因时间延误造成的变质浪费；施工现场的报警装置可以提示具有质量问题的混凝土，避免其被投入使用。

4)各RFID电子标签、RFID读写器、终端PC以及数据库服务器之间数据传输、交换、共享以及远程访问容易、方便，数据处理速度快，动作响应速度快，更加安全高效。

附图说明

图1是本发明实施例的系统示意图。

图2是本发明实施例中供应方的工作流程图。

图3是本发明实施例中施工方的工作流程图。

具体实施方式

本发明是将RFID技术结合物联网技术应用于混凝土质量监控中，实现了混凝土生产、运输、施工以及保养过程中质量的智能监控。下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，为本发明基于RFID技术的混凝土质量监控系统的示意图。各运输车的车身上都固定一个可被唯一识别的RFID电子标签，供应方和施工方都配备有RFID读写器，具体数量根据要求来任意配置，本实施例中供应方的RFID读写器设于车辆出口处，施工方的RFID读写器设于施工现场。RFID读写器完成对RFID电子标签的识读，并将识读信息上传给各自的终端PC，终端PC对数据信息进行编码完善并完成对数据库服务器的检索和录入。其中，各RFID读写器与各自所在区域的终端PC实时保持连接，连接方式可以为有线方式如RS232、RS485等，或者无线方式如GPRS、WIFI等。数据库服务器隶属于监理方并且与监理方终端PC实时保持连接，供应方和施工方的终端PC通过互联网、无线通信网或者局域网实时保持与监理方数据库服务器连接，共享其中的数据信息。另外，为了保证本监控系统的公平公正，供应方和施工方所使用的RFID电子标签、RFID读写器以及系统软件等均由监理方提供，并设定其对系统的访问权限。

在上述实施例中，还包括设置于运输车上用以接收数据库服务器反馈信息的显示终端。

在上述实施例中，所述施工现场还包括混凝土质量抽样检测装置。

在上述实施例中，所述施工现场还可以包括混凝土保养监测装置，用于实时监测混凝土的保养情况。

在上述实施例中，所述供应方终端PC还与搅拌站智能生产管理装置以及报警装置相连。

在上述实施例中，所述施工方终端PC还与报警装置相连。

首先，监理方完成RFID电子标签的初始化工作，在混凝土装车完毕之后，进行供应方信息录入，其流程图如图2所示，其具体过程如下：

(1)电子标签初始化，将与之绑定的混凝土运输车的车牌号码等车辆信息写入RFID电子标签，并将RFID电子标签固贴于此运输车车身的合适位置。

(2)生产信息监控及预警。供应方生产信息监控单元采集生产信息，如原料来源、生产标准、质量标准等，并将采集到的生产信息与监理方数据库服务器中记录的国家标准进行比对，比对结果若不在误差允许范围内，则报警提示。

(3)混凝土装车完毕，运输车驶入RFID读写器识读范围。

(4)RFID读写器读取附于运输车车身上的RFID电子标签，将识读出来的标签识别码以及车牌号发送给供应方终端PC进行处理。

(5)供应方终端PC将RFID读写器发送过来的数据信息进行过滤和整理，将标签识别码、车牌号附加供应方单位名称和出厂时间、生产信息发送给监理方数据库服务器。

(6)监理方数据库服务器接收到由供应方终端PC处理过的数据信息，在相应的数据库表格中建立一条新的混凝土质量监控记录。

监控记录的各字段如下所示，根据实际情况可以进行删减和补充。

其次，运输车在运输途中，通过显示终端实时接收数据库服务器的反馈信息，提示司机进行相关操作。

最后，当运输车将混凝土送达施工方后，施工现场放置的RFID读写器分别对运输车车身上的RFID电子标签进行识读，并对混凝土进行质量抽样检测和保质期检测，最后，完成施工信息的录入。其流程图如图3所示，具体过程如下：

(a)运输车到达施工现场，施工现场处放置的RFID读写器对进入识读范围的运输车车身上的RFID电子标签进行识读，读取标签识别码和车牌号，并将识读信息发送给施工方终端PC；施工方终端PC访问数据库服务器，并将施工方单位名称、工程名称及段号和混凝土到达时间等字段信息录入数据库服务器。

(b)在混凝土卸载的同时对其进行质量抽样检测，若抽样结果合格，则转入步骤(c)，否则，给出报警提示。

(c)施工方终端PC对RFID电子标签的识读信息以及质量抽样检测结果信息进行处理，然后监理方数据库服务器进行相应信息的录入。

(d)混凝土卸载完毕后，通过施工现场RFID读写器对混凝土车辆车身上的RFID电子标签再次进行识读，通过识读信息访问数据库服务器的对应记录，获取时间信息即混凝土出厂时间和混凝土到达时间，检测混凝土是否在保质期内，如果是，则转入步骤(i)，否则，报警提示并将检测结果录入数据库服务器。

(i)完成施工信息的录入。

上述步骤(d)中对混凝土进行保质期检测，是将混凝土到达时间和出厂时间求差，其结果与国家混凝土保质期标准进行对比。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不局限于该实施例和附图所公开的内容。

Claims

1.基于RFID技术的混凝土质量监控系统，包括RFID电子标签和RFID读写器，其特征是：所述系统由生产信息监控单元、供应方录入单元、施工方检测单元和监理方控制单元四部分组成；其中所述生产信息监控单元由与搅拌站智能生产管理装置连接的终端PC以及报警装置组成；所述供应方录入单元由固定于运输车上的RFID电子标签、设置于供应方出口处的RFID读写器以及供应方终端PC组成；所述施工方检测单元由施工现场的RFID读写器、施工方终端PC以及与施工方终端PC连接的报警装置组成；所述监理方控制单元由监理方终端PC以及与监理方终端PC相连的作为数据信息存储中心的数据库服务器组成；上述各RFID读写器与各自所在区域的终端PC实时连接，供应方终端PC和施工方终端PC与监理方数据库服务器实时网络连接。

2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的混凝土质量监控系统，其特征是：所述各RFID读写器与各自所在区域的终端PC通过RS232或者GPRS保持实时连接。

3.根据权利要求1所述的基于RFID技术的混凝土质量监控系统，其特征是：所述供应方终端PC和施工方终端PC与监理方数据库服务器通过互联网或无线通信网或局域网保持实时连接。

4.根据权利要求1所述的基于RFID技术的混凝土质量监控系统，其特征是：还包括设置于运输车上用以接收监理方数据库服务器反馈信息的显示终端。

5.根据权利要求1所述的基于RFID技术的混凝土质量监控系统，其特征是：所述施工方检测单元中还包括混凝土质量抽样检测装置。

6.基于RFID技术的混凝土质量监控系统的工作方法，该方法包括如下步骤：

(6-3)供应方信息录入，混凝土装车完毕之后，通过RFID读写器识读运输车车身上的RFID电子标签，将识别出来的标签识别码和车牌号一起发送给供应方终端PC，供应方终端PC将标签识别码和车牌号附加供应方单位名称和出厂时间以及生产管理信息发送给监理方数据库服务器，数据库服务器在相应的数据库表格中建立此条混凝土质量监控记录用以保存标签识别码、车牌号、供应方单位名称、出厂时间和生产管理信息；

(6-4)施工方质量检测，运输车到达施工方后，通过施工现场的RFID读写器识读运输车车身上的RFID电子标签，将识别出来的标签识别码和车牌号一起发送给施工方终端PC，施工方终端PC将以上信息附加施工方单位名称、工程名称及段号和混凝土到达时间发送给监理方数据库服务器，数据库服务器将施工方单位名称、工程名称及段号和混凝土到达时间补充到对应混凝土质量监控记录中；

7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征是：步骤(6-2)中所述生产信息为原料来源信息、生产标准信息、质量标准信息。

8.根据权利要求6所述的工作方法，其特征是：步骤(6-5)中对混凝土进行保质期检测，是将混凝土到达时间和出厂时间求差，其结果与国家混凝土保质期标准进行对比，当检测结果不合格时发出报警提示。

9.根据权利要求6所述的工作方法，其特征是：运输车在运输途中，通过显示终端实时接收数据库服务器的反馈信息，提示司机进行相关操作。

10.根据权利要求6所述的工作方法，其特征是：在运输车到达施工现场后对混凝土进行抽样检测，记录检测结果，保存到数据库服务器的对应混凝土质量监控记录中。