基于二维码及微信企业号的管段材料追溯技术研究

黄可中 夏斐

南京南化建设有限公司 江苏南京 210044

基于二维码及微信企业号的管段材料追溯技术研究

黄可中 夏斐

南京南化建设有限公司 江苏南京 210044

文章从二维码的原理及可追溯性系统出发,与目前普及型广泛的微信企业号功能相结合,尝试解决传统石油化工管道预制成品材料的管理及可追溯性间题。通过对管道预制厂系统性场地布置规划,制定成熟有效的手机端信息采集及追踪系统,替代传统的人工记忆及纸质记录的材料管理方式,实现了管段材料从完成预制至安装全过程的实时性追踪与管理。该项技术在福建申远新材料有限公司40万吨/年聚酰胺项目中得到了良好应用。

二维码预制管段微信企业号材料追溯

1 引言

在石油化工建设项目中,工艺管道施工存在工序繁多、工程量大、人力资源集中等复杂特征,为项目实施的重点及难点。整体管道工程预制量有40%-60%由在前期管道预制阶段承担,由于其单位时间内预制管段产出量较大,且局限于较长的预制周期和有限的堆放场地面积,对于成品预制管段的材料堆放和追溯管理一直是困扰项目实施的一大难题,本文拟引用二维码与微信企业号相结合的方式,设计创新的管段追溯系统,用以解决该间题,实现提高现场材料管理水平的目标。

2 二维码及微信企业号简介

2.1 二维码及QR Code简介

二维条码(2-Dimensional Bar Code)是用特定的几何图形按一定规律在二维方向平面上分布的黑白相间的图形以记录数据符号信息；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理,其具有信息容量大、编码范围广、容错能力强、译码可靠性高、保密防伪性好、成本低,易制作,持久耐用等优点。

在目前几十种二维码中,常用的码制有：PDF417二维码, Datamatrix二维码, Maxicode二维码, QR Code, Code 49, Code 16K ,Code one等,经过调研,QR Code码具有超高速、全方面扫描的优点,并且能够有效地表达汉字数据,40-L级的QR Code码可存储7089字符的数字数据、4296字符的字母数据、1817字符的汉字数据,十分符合工艺管道专业数据量众多,扫描频率大,对准确性要求高等特点,因此作为本追溯技术的首选码型。

2.2 微信企业号简介

微信企业号是基于目前主流手机沟通软件微信后台定制的企业化管理和沟通工具,可以高效地帮助企业及组织构建自己独有的生态系统,随时随地地连接员工及内部系统和应用,实现企业和项目人员的无缝沟通和协同；同时企业级的权限体系可支持层层授权的管理模式,利用微信原生功能,可实现如拍照、扫码、定位等智能化操作, 实现业务及管理互联网化。

根据微信广泛的普及性,企业通讯录和沟通系统的整合及开放的后台应用接口,具有良好的用户交互性,培训简单,易上手,拟采用其作为本追溯系统的主要操作和沟通的接口。

3 系统整体设计

3.1 实施目标

(1)实现以预制管段为基本单位的信息化管理,解决短时间内大量预制管段材料的追溯性间题；

(2)实现基于微信端的整体架构平台建立,构筑微信解决方案相关后台；

(3)为整体管道焊接管理系统及二维码解决方案建立基础数据架构,整合对应接口；

(4)在项目实施过程中收集反馈信息,建立项目信息储备。

3.2 设备选型

(1)采用PET材质的二维码标签,根据管道尺寸要求设置80*50mm、80*60mm及100*80mm三种规格型号, PET材质标签纸具有耐热性高,耐摩擦,防水耐可保持较长时间等特点；

(2)扫码设备选用工业级手持PDA及普通IOS&Android智能手机,具备蓝牙和wifi连接功能,预装微信应用；

(3)二维码标签采用专业二维码打印机；

(4)利用公司信息化中心DELLR920及R720为主的服务器作为数据后台,软件方面提供SQL server数据库2012标准版、Windows Server 2012 标准版操作系统、Linux Centos 6.7、CTBS企业高级版等数据后台支持。

3.3 系统架构

3.3.1 服务器端

以数据库管理为核心,通过与PC端及微信端数据通信,能够接收PC端及微信端的处理命令,根据命令从数据库中读取或存储数据,实现数据统计集中处理和数据颁发。主要实现登录用户信息、角色权限信息、基础与流程信息、运行日志信息等数据的存取。

3.3.2 PC端

PC端登录用户能够根据平台管理员分配的角色权限拥有不同的功能,能够适应预制厂管理人员、材料管理人员、施工班组人员、平台管理人员使用,包括项目初始化设置及多项目管理,人员设置及权限分配管理,原始焊接管理数据的导入及处理,输入端接口数据的查阅、整理及修改,管段状态数据的统计、汇总及导出等主要功能。

图1 微信扫码追溯流程图

图2 PC端数据处理界面

3.3.3 微信端

微信端应具备对分批次扫码功能进行归纳性,即在施工班组完成管段预制及材料批量出库入库等场景中,采用创建扫码状态→对批次内所有管段进行扫码,逐条扫码后同步更新→扫描区域二维码对所扫描的管线批次进行统一定义的功能；

微信端提供开放拍照上传的功能,并且能实现类似微信本身自带的拍照后自动压缩上传功能,以减少数据传输间题,此功能的开放与否可取决于现场网络,由现场确定。

4 应用场景

4.1 功能场景设计

(1)平台管理人员：接收来自项目部技术人员提供的管段数据EXCEL表格,将其导入进PC端中生成管段信息数据库；根据目前项目部施工队伍状态输入施工班组信息；对不同阶段二维码管段及区域信息定义进行更新修改；定期进行数据库更新及维护。

(2)预制厂管理人员：接收来自平台管理人员输入好的管段数据库及分包队信息,根据管道预制计划将近期待预制管段根据施工班组编排好并分配权限,将分配好的管线二维码信息输出至二维

码打印机；将堆放场地进行分区域划分,在PC端中定义好分区域编号及二维码形式,将二维码布置在各个划分区域中；接收并汇总由微信端传输来的信息,并做汇总整理；在PC端中输入对应管段号查询管段目前状态及所在位置,根据上传的照片做进一步位置确认；

图3 二维码标签设计

(3)微信端主要用于二维码的实际操作流程,主要使用人员为施工班组。施工班组接收来自预制厂管理人员分配的管段预制信息及领取对应二维码；完成管段焊接后,将对应的二维码粘贴在管段上,并进行一次扫描,扫描后输入当前状态、班组号及日期,输入对应的区域二维码进行扫描及拍照,更新状态及位置信息；在管道完成、移位、出厂、接收等各个阶段,均应负责完成上述流程；

4.2 功能场景实现

(1)经过多次探索和讨论,确定区域号、单线图号、页码、管段号、等级、管段完成日期、管段完成班组、预制存放区域、厂内移动更新时间、是否出厂、管段出厂时间、现场存放区域、现场移动更新时间、现场领料时间、领料班组等信息为核心录入信息,同时预留自定义扩充功能；

(2)设计二维码标签所显示的信息,包括管线号、管段号、页码、施工班组等。根据不同管道直径,设定好不同的二维码尺寸和形态；

(3)确定项目部各成员的职责及权限分配；

(4)完成预制场地区域定义和划分,包括一级区域(预制厂一/二、现场一/二)、二级区域(碳钢/不锈钢/特殊)、三级区域(A/B/C),以及状态(新完成/移动/出库/入库)定义；

(5)以Javascript为开发语言和Sqlserver2012为数据库工具进行服务器端开发；以C#为开发语言进行客户端和微信端开发；设计微信后台架构及UI界面；

(6)进行封装测试及现场使用方的培训及试点；

(7)项目应用普及；

4.3 应用项目

福建申远新材料有限公司年产40万吨己内酰胺项目EP04标段,共计焊接达因数32.6万inch,预制管段5976件,通过项目应用,成功完成了其中4000件管段的二维码标签的打印及粘贴工作,在整体的预制完成、堆放、出厂、移位、领用等流程中顺利应用管段追溯系统,获得了业主方和福建省特检院的高度评价。

图4 微信端材料查询界面

5 总结与展望

(1)采用以二维码和微信企业号为原理的管段材料追溯管理系统,是对传统纸笔和记忆方式进行粗放式材料跟踪管理的改进和创新,该二维码既能替代传统的焊口标签纸,又能进行追溯和跟踪功能,对现场整体的材料管理有着显著的帮助,通过福建申远项目的成功应用,取得了一定的成果。

(2)在项目实施过程中,由于受到工人整体素质和现场网络硬件设施等条件的影响,仍然存在扫码记录工作无法完全执行及扫码显示速度偏慢等间题,随着我国建筑行业从业人员素质的提高及互联网+技术的普及,该间题有望得到很好的解决。

(3)通过在管段追溯管理上的探索和经验积累,可以为后期进行原材料跟踪、预制流程、现场安装、质量控制和移交等过程做很好的技术积累,为未来项目全面信息化提供良好的创新思维启发和切入点。

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5 朱素霞.Application of RS Codes in Decoding QR Code［J］. High Technology Letters. 2003(04)

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