CN115932228B - 混凝土试块全过程自动化检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土试块全过程自动化检测系统及方法，检测系统包括养护架、托盘、混凝土试块、卡槽、RFID芯片、读写器、检测系统和运输机器人；托盘用于运输混凝土试块，托盘上下堆叠后放置于养护架上，卡槽设置在托盘上，卡槽用于存放总体标识芯片；RFID芯片包括存放在卡槽内的总体标识芯片和植入混凝土试块中的单体标识芯片，总体标识芯片用于记录该批次混凝土试块总信息，单体标识芯片用于记录单个混凝土试块信息；读写器用于读取混凝土试块信息；检测系统用于记录混凝土试块信息；运输机器人用于批量化运输混凝土试块。该混凝土试块全过程自动化检测系统及方法，检测成本低，经久耐用，防伪效果显著，检测精度高。

Description

混凝土试块全过程自动化检测系统及方法

技术领域

本发明涉及建筑材料检测的技术领域，尤其是一种混凝土试块全过程自动化检测系统及方法。

背景技术

把控建设工程质量要从源头抓起，混凝土质量是影响建设工程质量的重要因素之一，而混凝土试块性能是评估该批次混凝土质量的重要参数。因此，混凝土检测尤为重要，需保持检测结果真实性、可靠性和有效性。

现有混凝土试块防调换技术主要有以下三种形式：

一、在混凝土试块表面贴条形码标签，通过对条形码标签一对一扫描采集信息，以辨别被检测试块是否被调换，但仍可通过仿造条形码标签进行混凝土试块调换，而且扫描效率相对较低；并且条形码标签易损坏及丢失，沾染污垢，造成读取困难，混凝土试块信息丢失；而且一张条形码标签的成本较高，当混凝土试块数量较大时，成本是笔不小的开支。

二、在混凝土试块中半植入条形码标签，以达到防止造假的目的，但是采用此技术会导致混凝土表面与条形码标签接触处产生缝隙，进而影响混凝土试块的属性，降低检测的真实性和可靠性。

三、在混凝土试块中植入GPS定位装置，通过混凝土试块位置的移动轨迹判断混凝土试块是否被调换，但GPS定位装置成本较高，当混凝土试块数量较大时，成本同样是笔不小的开支，而且GPS定位装置功能单一，仅有定位功能，资源利用率低。

例如：中国专利文献(申请号：CN2015107446304，公开日：2016年01月13日)公开了一种基于RFID芯片的混凝土试块定位系统和方法，通过写入唯一ID号的RFID芯片制成专用标签，再将带有唯一ID号的RFID芯片专用标签现场植入混凝土试块上，然后由施工现场的取样员、监管员等通过智能手机现场读取植入混凝土试块上RFID芯片专用标签的唯一ID号，通过手机填写混凝土试块相关信息并与专用标签的唯一ID号绑定，拍照混凝土试块并上传数据及照片，同时将手机GPS座标上传至网络服务器。再将混凝土试块送至检测部门，检测部门对所送的混凝土试块先进行RFID芯片专用标签读取ID号，确认后再进行检测，并将检测数据上传。这样既有效地避免了发生混凝土试块制作造假的情况，保证试块了取样至送检过程中样品的唯一性、真实性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种混凝土试块全过程自动化检测系统及方法，检测成本低，经久耐用，防伪效果显著，检测精度高。

根据本发明实施例的混凝土试块全过程自动化检测方法，包括以下步骤：

第①步骤、对RFID芯片进行编码，RFID芯片包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块时将一块单体标识芯片植入混凝土试块中，使用读写器分别扫描混凝土试块的五个表面，包括四个侧面及顶面，每次扫描时，从大至小调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率P₀、P₁、P₂、P₃、P₄，并将数据上传至检测系统；当读写器靠近混凝土试块时，检测系统自动记录对应混凝土试块的各项信息，并将对应混凝土试块的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库；

第②步骤、在混凝土试块运输过程中，驾驶员每隔一段时间读取一次混凝土试块信息，以实现混凝土试块位置跟踪，实时更新混凝土试块物流信息；

第③步骤、当混凝土试块经过全自动智能检测室试块入库处时，通过读写器随机扫描混凝土试块的五个表面中的任意三个表面，每次扫描时，从大至小调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率P₀′、P₁′、P₂′，并将数据上传至检测系统，检测系统将P₀′、P₁′、P₂′与P₀、P₁、P₂、P₃、P₄进行对比，当P₀′、P₁′、P₂′分别与P₀、P₁、P₂、P₃、P₄中的三个数值相同时，则混凝土试块未被调换，允许混凝土试块入库，否则此混凝土试块为被调换的混凝土试块，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块的各项信息，并将允许入库混凝土试块的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块通过传送装置从收样室传送到养护室；

第④步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入需检测的混凝土试块位置信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块，并由传送装置将混凝土试块从养护室送至指定检测室进行检测；

第⑤步骤、检测系统自动采集检测数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块，并将数据上传至质量不合格档案库；

第⑥步骤、单个检测结束后，自动将已检测混凝土试块运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块腾出检测工作台面。

根据本发明实施例的混凝土试块全过程自动化检测方法，包括以下步骤：

第1步骤、对RFID芯片进行编码，RFID芯片包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块时将两块单体标识芯片植入混凝土试块中，当读写器靠近混凝土试块时，检测系统自动记录两个RFID芯片的初始相对位置L₁和对应混凝土试块的各项信息，并将两个RFID芯片的初始相对位置L₁和对应混凝土试块的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库；

第2步骤、在混凝土试块运输过程中，驾驶员每隔一段时间利用读取器读取一次混凝土试块信息，以实现混凝土试块位置跟踪，实时更新混凝土试块物流信息；

第3步骤、当混凝土试块经过全自动智能实验室试块入库处时，读写器自动识别两个单体标识芯片的中间相对位置L₂，检测系统对初始相对位置L₁和中间相对位置L₂一致性进行验证，当初始相对位置L₁和中间相对位置L₂一致时，允许混凝土试块入库，否则此混凝土试块为被调换的混凝土试块，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块的各项信息，并将允许入库混凝土试块的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块通过传送装置从收样室传送到养护室；

第4步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入待检测混凝土试块信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块，并由传送装置将混凝土试块从养护室送至指定检测室进行检测；

第5步骤、检测系统自动采集试验数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块，并将数据上传至质量不合格档案库；

第6步骤、单个试验结束后，自动将已检测混凝土试块运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块腾出检测工作台面。

根据本发明实施例的实现混凝土试块全过程自动化检测方法的检测系统，包括养护架、托盘、混凝土试块、卡槽、RFID芯片、读写器、检测系统和运输机器人；所述托盘用于运输混凝土试块，托盘上下堆叠后放置于养护架上，所述卡槽设置在托盘上，卡槽用于存放总体标识芯片；所述RFID芯片包括存放在卡槽内的总体标识芯片和植入混凝土试块中的单体标识芯片，所述总体标识芯片用于记录该批次混凝土试块总信息，所述单体标识芯片用于记录单个混凝土试块信息；所述读写器用于读取混凝土试块信息；所述检测系统用于记录混凝土试块信息；所述运输机器人用于批量化运输混凝土试块。

根据本发明一个实施例，在所述第1步骤中，对应混凝土试块的各项信息包括试块尺寸、试块编号、制样日期、构件名称、制样地点、项目名称、施工单位、制样员姓名以及制样员联系方式。

根据本发明一个实施例，在所述第3步骤中，允许入库混凝土试块的各项信息包括入库时间、养护条件、养护放置位置、接样员姓名以及接样员联系方式。

根据本发明一个实施例，在所述第4步骤中，所述指定检测室为抗压检测室、抗渗检测室和抗折检测室中的任意一种。

根据本发明一个实施例，在所述第5步骤中，所述试验数据信息包括检测数据和检测图片。

根据本发明一个实施例，所述传送装置采用的是运输机器人。

根据本发明一个实施例，所述托盘包括从上往下依次分布的上托盘、中托盘和下托盘。

根据本发明一个实施例，所述总体标识芯片为柔性芯片，单体标识芯片为硬性芯片。

本发明的有益效果是，主要包括以下优点：

一、RFID芯片成本低，当混凝土试块数量较多时，可明显降低成本；

二、RFID芯片耐久性好，不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，在混凝土试块中仍具有良好的工作性能，不惧风吹日晒，并可重复读取；

三、RFID芯片防伪效果显著，芯片光刻时有微小差异，基于此，可标识唯一芯片，每个芯片均不可复制；

四、相较于条形码、二维码，RFID芯片的读取距离更远，读写速度更快，可节约大量人力和物力；

五、RFID芯片包括总体标识芯片和单体标识芯片，单体标识芯片信息汇总于总体标识芯片，方便批量有序地管理海量芯片；

六、混凝土试块植入RFID芯片的单体标识芯片后，读写器靠近混凝土试块即可精准识别，操作方便简单，工作人员无需近距离接触大批量混凝土试块，实现了检测远距、无尘，保障了工作人员的人身安全，提高了工作效率，同时降低了人工检测误差，提高了检测的精准性，使混凝土试块检测更加公平公正以及真实可靠；

七、混凝土试块植入RFID芯片的单体标识芯片后，可自动化、信息化采集混凝土试块现场取样、制样、运输、入库养护和检测等各个环节的数据，实现无线、批量、远距、动态识别混凝土试块信息，智能化盘点混凝土试块信息，大大提高混凝土试块检测的精确程度、工作效率和管理效率，优化检测工作环境，降低人工成本，使混凝土试块检测智能化、自动化、精益化和简易化；

八、检测系统记录混凝土试块原材料供应单位、制样单位、运输单位和检测单位详细信息，实现责任实时动态追溯；

九、RFID芯片在混凝土试块防伪中的应用，实现了混凝土试块检测由被动监管向主动监管、事后监管向过程监管、事后处理向事前预防的三大转变。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明混凝土试块全过程自动化检测方法的实施例一；

图2是将两块单体标识芯片植入混凝土试块中的示意图；

图3是本发明混凝土试块全过程自动化检测方法的实施例二；

图4是将一块单体标识芯片植入混凝土试块中的示意图；

图5是上托盘的结构示意图；

图6是中托盘的结构示意图；

图7是下托盘的结构示意图；

图8是托盘上放置混凝土试块的示意图；

图9是养护架的结构示意图；

图10是带有混凝土试块的托盘放置在养护架上的示意图。

图中的标号为：1、托盘；2、养护架；3、混凝土试块；4、卡槽；5、RFID芯片；11、上托盘；12、中托盘；13、下托盘；111、第一纵向框架；112、第一横向框架；113、第一横杆；114、第一插孔；115、第一下支撑柱；121、第二纵向框架；122、第二横向框架；123、第二横杆；124、第二插孔；125、第二上支撑柱；126、第二下支撑柱；131、第三纵向框架；132、第三横向框架；133、第三横杆；134、第三插孔；135、第三上支撑柱135；21、竖向框架；22、纵向框架；23、横向框架；24、横杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一侧”、“另一侧”、“两侧”、“之间”、“中部”、“上端”、“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述本发明实施例的混凝土试块全过程自动化检测系统及方法。

实施例1

见图1和图2，本发明的混凝土试块全过程自动化检测方法，包括以下步骤：

第①步骤、对RFID芯片5进行科学编码，RFID芯片5包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块3时将一块单体标识芯片植入混凝土试块3中，使用读写器分别扫描混凝土试块3的五个表面，包括四个侧面(左侧面、右侧面、前侧面和后侧面)及顶面，每次扫描时，从大至小人工调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率P₀、P₁、P₂、P₃、P₄，并将数据上传至检测系统；需要说明的是，最小扫描功率是指当读写器贴在混凝土试块3表面读取单体标识芯片信息时需要的最小功率，例如，当读写器的扫描功率设置为4.6瓦时，则读写器无法读取到单体标识芯片信息；当读写器的扫描功率设置为4.7瓦时，则读写器可以读取到单体标识芯片信息；那么，4.7瓦即为读写器的最小扫描功率。当读写器靠近混凝土试块3时，读写器发射出特定频率的无线电波能量，单体标识芯片进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发出存在单体标识芯片中的产品信息，读写器读取信息并解码后，将信息送至中央信息系统进行有数据处理；检测系统自动记录对应混凝土试块3的各项信息，并将对应混凝土试块3的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库。其中，对应混凝土试块3的各项信息包括试块尺寸、试块编号、制样日期、构件名称、制样地点、项目名称、施工单位、制样员姓名以及制样员联系方式等。

第②步骤、在混凝土试块3运输过程中，驾驶员每隔一段时间读取一次混凝土试块3信息，以实现混凝土试块3位置跟踪，实时更新混凝土试块3物流信息。

第③步骤、在全自动智能实验室试块入库处安装读写器，用于自动识别混凝土试块3中单体标识芯片信息，方便工作人员快速筛选出不合格试块，从而保证混凝土试块3的真实性；当混凝土试块3经过全自动智能检测室试块入库处时，通过读写器随机扫描混凝土试块3的五个表面中的任意三个表面，每次扫描时，从大至小调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率P₀′、P₁′、P₂′，并将数据上传至检测系统，检测系统将P₀′、P₁′、P₂′与P₀、P₁、P₂、P₃、P₄进行对比，当P₀′、P₁′、P₂′分别与P₀、P₁、P₂、P₃、P₄中的三个数值相同时，则混凝土试块3未被调换，允许混凝土试块3入库，否则此混凝土试块3为被调换的混凝土试块3，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块3的各项信息，并将允许入库混凝土试块3的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块3通过传送装置从收样室传送到养护室。其中，允许入库混凝土试块3的各项信息包括入库时间、养护条件、养护放置位置、接样员姓名以及接样员联系方式等。传送装置采用的是运输机器人。

第④步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入需检测的混凝土试块3位置信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块3，并由传送装置将混凝土试块3从养护室送至指定检测室进行检测。其中，指定检测室为抗压检测室、抗渗检测室和抗折检测室中的任意一种。

第⑤步骤、检测系统自动采集检测数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块3，并将数据上传至质量不合格档案库。其中，试验数据信息包括检测数据、检测图片。

第⑥步骤、单个检测结束后，自动将已检测混凝土试块3运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块3腾出检测工作台面，以达到批量化、自动化检测试块的效果。

在该混凝土试块全过程自动化检测方法中，快速调节最小扫描功率的步骤是：首先调节读写器功率，使读写器可扫描到单体标识芯片，此时后台自动读取此次扫描所需功率，并根据信号强度得到扫描该单体标识芯片所需理论最小扫描功率，为工作人员调节读写器扫描功率提供参考，工作人员根据后台计算的最小扫描功率，再次调节读写器功率，直至确定最小扫描功率。其中，需要说明的是，根据读写器计算得到的“此次扫描所需功率”，计算得到“所需理论最小扫描功率”，“所需理论最小扫描功率”趋近“最小扫描功率”，工作人员不断通过读写器反馈的“所需理论最小扫描功率”进行尝试，最终得到精确的“最小扫描功率”。

在混凝土试块3运输过程中每隔一段时间读取一次试块信息，以实现实时跟踪的目的，达到在运输过程中试块防丢失、信息可追溯的作用，是试块全过程自动化检测不可缺少的环节。

一种实现混凝土试块全过程自动化检测方法的检测系统，包括养护架2、托盘1、混凝土试块3、卡槽4、RFID芯片5、读写器、检测系统和运输机器人。其中，养护架2是放置在养护室内的。

见图8和图10，托盘1用于运输混凝土试块3，托盘1上下堆叠后放置于养护架2上，卡槽4设置在托盘1上，卡槽4用于存放总体标识芯片。

RFID芯片5包括两种类型的芯片，具体地，RFID芯片5包括存放在卡槽4内的总体标识芯片和植入混凝土试块3中的单体标识芯片，总体标识芯片用于记录该批次混凝土试块3总信息，起总体标识作用；单体标识芯片用于记录单个混凝土试块3信息，制作混凝土试块3时将两块单体标识芯片植入混凝土试块3中，通过对比制样时两块单体标识芯片的相对位置以及收样时两块单体标识芯片的相对位置，判别混凝土试块3的唯一性。

总体标识芯片为柔性芯片，具体地，总体标识芯片选用柔性RFID标签，长度范围为5～11cm，宽度范围为1～2.5cm。

单体标识芯片为硬性芯片，具体地，单体标识芯片选用硬性RFID标签，直径范围为0.5～1.5cm。

读写器用于读取混凝土试块3信息；检测系统用于记录混凝土试块3信息；运输机器人用于批量化运输混凝土试块3。

其中，托盘1包括从上往下依次分布的上托盘11、中托盘12和下托盘13。托盘1主要由纵向框架、横向框架以及横杆组成。上托盘11、中托盘12和下托盘13上均具有卡槽4，上托盘11、中托盘12和下托盘13上的卡槽4上均具有一个总体标识芯片。

见图5，上托盘11包括第一纵向框架111、第一横向框架112、第一横杆113、第一插孔114和第一下支撑柱115，两个第一纵向框架111和两个第一横向框架112围绕成一体的第一方形框架，第一方形框架上均匀排布若干第一横杆113，两个第一纵向框架111和两个第一横向框架112上均对应开设与运输机器人相配合的若干第一插孔114。卡槽4设置在任意一个第一纵向框架111上。第一下支撑柱115的数量为四个，四个第一下支撑柱115分别设置在第一方形框架下表面的四个拐角处。

见图6，中托盘12包括第二纵向框架121、第二横向框架122、第二横杆123、第二插孔124、第二上支撑柱125和第二下支撑柱126，两个第二纵向框架121和两个第二横向框架122围绕成一体的第二方形框架，第二方形框架上均匀排布若干第二横杆123，两个第二纵向框架121和两个第二横向框架122上均对应开设与运输机器人相配合的若干第二插孔124。卡槽4设置在任意一个第二纵向框架121上。第二上支撑柱125的数量和第二下支撑柱126的数量均为四个，四个第二上支撑柱125分别设置在第二方形框架上表面的四个拐角处，四个第二下支撑柱126分别设置在第二方形框架下表面的四个拐角处。第二上支撑柱125由等截面区域和变截面区域两部分组成，等截面区域外径范围为3～4cm，壁厚0.2～0.4cm；变截面区域与等截面区域相连截面的外径和壁厚分别与第二上支撑柱125的外径和壁厚相同，变截面区域顶截面的外径略小于第二下支撑柱126的内径，壁厚与等截面区域的壁厚相等。第二下支撑柱126外径和壁厚分别与第二上支撑柱125的外径和壁厚相同。

见图7，下托盘13包括第三纵向框架131、第三横向框架132、第三横杆133、第三插孔134和第三上支撑柱135，两个第三纵向框架131和两个第三横向框架132围绕成一体的第三方形框架，第三方形框架上均匀排布若干第三横杆133，两个第三纵向框架131和两个第三横向框架132上均对应开设与运输机器人相配合的若干第三插孔134。卡槽4设置在任意一个第三纵向框架131上。第三上支撑柱135的数量为四个，四个第三上支撑柱135分别设置在第三方形框架上表面的四个拐角处。

托盘1的尺寸根据混凝土试块3尺寸而设计，其中，混凝土试块3为正方体结构，混凝土试块3的尺寸为75mm×75mm×75mm到150mm×150mm×150mm。规范规定三个混凝土试块3为一组，故设计的单层托盘可放置三组混凝土试块3，可避免不同批次的混凝土试块3混淆在一起；托盘1设置支撑，使得托盘1可堆叠放置，增大空间容量；托盘1预留插孔，方便运输机器人批量运输混凝土试块3；托盘1设置卡槽4，用于放置总体标识芯片，以记录该批次混凝土试块3总信息，只需读取此总体标识芯片便可获取该批次混凝土试块3信息，便于将同批次的混凝土试块3进行分类管理。

托盘1的纵向长度L范围为80～90cm，托盘1的横向长度B范围为80～90cm，横向框架和纵向框架的厚度t范围为4～6cm，托盘1的横向框架的高度h范围为4～6cm，托盘1的纵向框架的高度h范围为4～6cm；托盘1的横杆的长度B范围略小于托盘1的横向长度，托盘1的横杆的宽度b范围为3～5cm，托盘1的横杆的高度h范围为3～5cm；每个托盘1上设置一个卡槽4，用于存放总体标识芯片，此总体标识芯片记录位于该托盘1上混凝土试块3的总信息；托盘1四周均布12个插孔，便于运输机器人运输混凝土试块3。

见图9，养护架2包括架子和托盘放置板，架子由四根矩阵式分布的竖向框架21组成，托盘放置板的数量为三个，三个托盘放置板沿着架子的高度方向上均匀分布，托盘放置板包括两个纵向框架22、两个横向框架23以及若干横杆24，两个纵向框架22和两个横向框架23围绕成一体的方形框架，若干横杆24均匀排布在方形框架上。养护架2根据托盘1尺寸而设计，一层养护架2可放置三层单层托盘，进一步增大了空间容量。

养护架2的纵向长度L范围为100～110cm，养护架2的横向长度B范围为100～110cm，养护架2的高度H范围为1800～2000cm，养护架2的横向框架和纵向框架的厚度t范围为6～8cm，养护架2的横向框架和纵向框架的高度h范围为8～10cm；养护架2的横杆的长度B范围略小于养护架2的横向长度，养护架2的横杆的宽度b范围为4～6cm，养护架2的横杆的高度h范围为4～6cm。

混凝土试块3入库时，将混凝土试块3置于托盘1上，读写器靠近混凝土试块3即可读取信息，读写器依次读取试块信息，然后将该批次试块信息汇总于总体标识芯片，并上传至检测系统。检测系统记录混凝土试块3信息，访问客户端即可查阅并修改信息；当混凝土试块3养护至规定龄期时，检测系统向控制系统发出提示信息；控制系统判别需试验的混凝土试块3位置信息，运输机器人批量运输堆叠于托盘1上的混凝土试块3，并送至指定试验室中进行试验；试验装置自动采集试验数据信息，如检测数据、混凝土试块试验图片，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块3，并将数据上传至质量不合格档案库。

实施例2

与实施例1相比，实施例2的区别在于：

见图3和图4，本发明的混凝土试块全过程自动化检测方法，包括以下步骤：

第1步骤、对RFID芯片5进行科学编码，RFID芯片5包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块3时将两块单体标识芯片植入混凝土试块3中，当读写器靠近混凝土试块3时，读写器发射出特定频率的无线电波能量，单体标识芯片进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发出存在单体标识芯片中的产品信息，读写器读取信息并解码后，将信息送至中央信息系统进行有数据处理；检测系统自动记录两个RFID芯片5的初始相对位置L₁和对应混凝土试块3的各项信息，并将两个RFID芯片5的初始相对位置L₁和对应混凝土试块3的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库；其中，对应混凝土试块3的各项信息包括试块尺寸、试块编号、制样日期、构件名称、制样地点、项目名称、施工单位、制样员姓名以及制样员联系方式等。

第2步骤、在混凝土试块3运输过程中，驾驶员每隔一段时间利用读取器读取一次混凝土试块3信息，以实现混凝土试块3位置跟踪，实时更新混凝土试块3物流信息。

第3步骤、在全自动智能实验室试块入库处安装读写器，用于自动识别混凝土试块3中单体标识芯片位置，方便工作人员快速筛选出不合格试块，从而保证混凝土试块3的真实性；当混凝土试块3经过全自动智能实验室试块入库处时，读写器自动识别两个单体标识芯片的中间相对位置L₂，检测系统对初始相对位置L₁和中间相对位置L₂一致性进行验证，当初始相对位置L₁和中间相对位置L₂一致时，允许混凝土试块3入库，否则此混凝土试块3为被调换的混凝土试块3，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块3的各项信息，并将允许入库混凝土试块3的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块3通过传送装置从收样室传送到养护室；其中，允许入库混凝土试块3的各项信息包括入库时间、养护条件、养护放置位置、接样员姓名以及接样员联系方式等。传送装置采用的是运输机器人。

第4步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入待检测混凝土试块3信息，如输入需检测的混凝土试块3位置信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块3，并由传送装置将混凝土试块3从养护室送至指定检测室进行检测；其中，指定检测室为抗压检测室、抗渗检测室和抗折检测室中的任意一种。

第5步骤、检测系统自动采集试验数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块3，并将数据上传至质量不合格档案库；其中，试验数据信息包括检测数据和检测图片，检测数据包括抗压强度、渗透系数以及抗折强度等。

第6步骤、单个试验结束后，自动将已检测混凝土试块3运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块3腾出检测工作台面，以达到批量化、自动化检测混凝土试块3的效果。

一种实现混凝土试块全过程自动化检测方法的检测系统，包括养护架2、托盘1、混凝土试块3、卡槽4、RFID芯片5、读写器、检测系统和运输机器人。托盘1用于运输混凝土试块3，托盘1上下堆叠后放置于养护架2上，卡槽4设置在托盘1上，卡槽4用于存放总体标识芯片。RFID芯片5包括两种类型的芯片，具体地，RFID芯片5包括存放在卡槽4内的总体标识芯片和植入混凝土试块3中的单体标识芯片，总体标识芯片用于记录该批次混凝土试块3总信息，起总体标识作用；单体标识芯片用于记录单个混凝土试块3信息，制作混凝土试块3时将一块单体标识芯片植入混凝土试块3中，通过对比制样时单体标识芯片与收样时单体标识芯片的扫描功率，判别混凝土试块3的唯一性。

总体标识芯片为柔性芯片，具体地，总体标识芯片选用柔性RFID标签，长度范围为5～11cm，宽度范围为1～2.5cm。单体标识芯片为硬性芯片，具体地，单体标识芯片选用硬性RFID标签，直径范围为0.5～1.5cm。

读写器用于读取混凝土试块3信息；检测系统用于记录混凝土试块3信息；运输机器人用于批量化运输混凝土试块3。托盘1包括从上往下依次分布的上托盘11、中托盘12和下托盘13。托盘1由纵向框架、横向框架、横杆组成。

混凝土试块3入库时，将混凝土试块3置于托盘1上，读写器靠近混凝土试块3即可读取信息，读写器依次读取混凝土试块3信息，然后将该批次混凝土试块3信息汇总于总体标识芯片，并上传至检测系统。检测系统记录混凝土试块3信息，访问检测云平台即可查阅并修改信息。当混凝土试块3养护至规定龄期时，检测系统发出提示信息。检测系统判别需检测的混凝土试块3位置信息，运输机器人批量运输堆叠于托盘1上的混凝土试块3，并送至指定检测室中进行检测。检测系统自动采集检测数据信息，比如检测数据、混凝土试块检测图片，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块3，并将数据上传至质量不合格档案库。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土试块全过程自动化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第①步骤、对RFID芯片(5)进行编码，RFID芯片(5)包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块(3)时将一块单体标识芯片植入混凝土试块(3)中，使用读写器分别扫描混凝土试块(3)的五个表面，包括四个侧面及顶面，每次扫描时，从大至小调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率P₀、P₁、P₂、P₃、P₄，并将数据上传至检测系统；当读写器靠近混凝土试块(3)时，检测系统自动记录对应混凝土试块(3)的各项信息，并将对应混凝土试块(3)的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库；

第②步骤、在混凝土试块(3)运输过程中，驾驶员每隔一段时间读取一次混凝土试块(3)信息，以实现混凝土试块(3)位置跟踪，实时更新混凝土试块(3)物流信息；

第③步骤、当混凝土试块(3)经过全自动智能检测室试块入库处时，通过读写器随机扫描混凝土试块(3)的五个表面中的任意三个表面，每次扫描时，从大至小调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率P₀′、P₁′、P₂′，并将数据上传至检测系统，检测系统将P₀′、P₁′、P₂′与P₀、P₁、P₂、P₃、P₄进行对比，当P₀′、P₁′、P₂′分别与P₀、P₁、P₂、P₃、P₄中的三个数值相同时，则混凝土试块(3)未被调换，允许混凝土试块(3)入库，否则此混凝土试块(3)为被调换的混凝土试块(3)，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块(3)的各项信息，并将允许入库混凝土试块(3)的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块(3)通过传送装置从收样室传送到养护室；

第④步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入需检测的混凝土试块(3)位置信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块(3)，并由传送装置将混凝土试块(3)从养护室送至指定检测室进行检测；

第⑤步骤、检测系统自动采集检测数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块(3)，并将数据上传至质量不合格档案库；

第⑥步骤、单个检测结束后，自动将已检测混凝土试块(3)运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块(3)腾出检测工作台面。

2.一种混凝土试块全过程自动化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步骤、对RFID芯片(5)进行编码，RFID芯片(5)包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块(3)时将两块单体标识芯片植入混凝土试块(3)中，当读写器靠近混凝土试块(3)时，检测系统自动记录两个RFID芯片(5)的初始相对位置L₁和对应混凝土试块(3)的各项信息，并将两个RFID芯片(5)的初始相对位置L₁和对应混凝土试块(3)的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库；

第2步骤、在混凝土试块(3)运输过程中，驾驶员每隔一段时间利用读取器读取一次混凝土试块(3)信息，以实现混凝土试块(3)位置跟踪，实时更新混凝土试块(3)物流信息；

第3步骤、当混凝土试块(3)经过全自动智能实验室试块入库处时，读写器自动识别两个单体标识芯片的中间相对位置L₂，检测系统对初始相对位置L₁和中间相对位置L₂一致性进行验证，当初始相对位置L₁和中间相对位置L₂一致时，允许混凝土试块(3)入库，否则此混凝土试块(3)为被调换的混凝土试块(3)，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块(3)的各项信息，并将允许入库混凝土试块(3)的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块(3)通过传送装置从收样室传送到养护室；

第4步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入待检测混凝土试块(3)信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块(3)，并由传送装置将混凝土试块(3)从养护室送至指定检测室进行检测；

第5步骤、检测系统自动采集试验数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块(3)，并将数据上传至质量不合格档案库；

第6步骤、单个试验结束后，自动将已检测混凝土试块(3)运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块(3)腾出检测工作台面。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土试块全过程自动化检测方法，其特征在于：在所述第1步骤中，对应混凝土试块(3)的各项信息包括试块尺寸、试块编号、制样日期、构件名称、制样地点、项目名称、施工单位、制样员姓名以及制样员联系方式。

4.根据权利要求1或2所述的混凝土试块全过程自动化检测方法，其特征在于：在所述第3步骤中，允许入库混凝土试块(3)的各项信息包括入库时间、养护条件、养护放置位置、接样员姓名以及接样员联系方式。

5.根据权利要求1或2所述的混凝土试块全过程自动化检测方法，其特征在于：在所述第4步骤中，所述指定检测室为抗压检测室、抗渗检测室和抗折检测室中的任意一种。

6.根据权利要求1或2所述的混凝土试块全过程自动化检测方法，其特征在于：在所述第5步骤中，所述试验数据信息包括检测数据和检测图片。

7.根据权利要求1或2所述的混凝土试块全过程自动化检测方法，其特征在于：所述传送装置采用的是运输机器人。

8.一种实现如权利要求1或2所述的混凝土试块全过程自动化检测方法的检测系统，其特征在于：包括养护架(2)、托盘(1)、混凝土试块(3)、卡槽(4)、RFID芯片(5)、读写器、检测系统和运输机器人；

所述托盘(1)用于运输混凝土试块(3)，托盘(1)上下堆叠后放置于养护架(2)上，所述卡槽(4)设置在托盘(1)上，卡槽(4)用于存放总体标识芯片；

所述RFID芯片(5)包括存放在卡槽(4)内的总体标识芯片和植入混凝土试块(3)中的单体标识芯片，所述总体标识芯片用于记录该批次混凝土试块(3)总信息，所述单体标识芯片用于记录单个混凝土试块(3)信息；

所述读写器用于读取混凝土试块(3)信息；

所述检测系统用于记录混凝土试块(3)信息；

所述运输机器人用于批量化运输混凝土试块(3)。

9.根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于：所述托盘(1)包括从上往下依次分布的上托盘(11)、中托盘(12)和下托盘(13)。

10.根据权利要求8所述的检测系统，其特征在于：所述总体标识芯片为柔性芯片，单体标识芯片为硬性芯片。