基于物联网平台的二维码技术在装配式工程中的应用

□文 /闫子君

近年来，我国装配式建筑的推广取得了长足进步；在快速发展的同时，更要保证质量的稳步提升。目前已有一些传统的质量控制措施应用到装配式质量控制上，为促进建筑产业化的健康发展，加强建筑的质量管控，本文提出一种信息化的管理方法，在国家物联网标识管理公共服务平台的基础上，通过二维码对预制构件的生产和安装中的质量控制信息进行录入、修改和传递。实现质量管理的信息化[1]和便捷化，为装配式的生产施工提供质量监督控制措施。

1 我国二维码和物联网应用现状

目前二维码已经在各个行业得到广泛的推广和应用，尤其是智能手机扫描二维码，已经是大家生活中司空见惯的事情。二维码通过某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形来记录数据信息，具有高密度编码、信息容量大、编码范围广、成本低、易制作和持久耐用等特点。

国家物联网标识管理公共服务平台是国家发改委于2013年5月正式批复，由中国科学院计算机网络信息中心牵头，联合工信部电子科学技术情报研究所、工信部电信研究院、中国物品编码中心三家单位共同建立的物联网统一标识管理和公共服务平台。在此基础上，住建部住宅产业化促进中心与山东联房信息技术有限公司联合开发了国家物联网标识管理公共服务平台建筑行业子平台——建筑物联网。建筑物联网是集行业门户、政府监管、企业运营、建设项目管理、大数据分析、部品电商等为一体的大型物联网建筑质量追溯服务平台[2]。

预制构件生产单位通过建筑物联网平台[3]注册并填写企业信息后，就可以进入系统，添加企业仓库、产品信息并申请批次或单品二维标识码；通过信息赋码将二维码与计划生产的预制构件进行一对一关联并将二维码制成RFID芯片[4]，贴于预制构件表面；至此每个构件都有了相对应二维码，通过二维码进入物联网系统对其信息进行录入和修改。建设单位、施工单位、监理单位只需在平台注册后，即可通过扫描二维码信息，对构件信息进行增加和修改[5]。见图1。

图1 手机端二维码使用流程

2 工程应用

2.1 工程概况

天津市双青新家园1#地块荣畅园工程规划用地面积54 079.1 m2，总建筑面积158 054.06 m2，其中地上建筑面积123 157.04 m2，地下建筑面积34 897.02 m2，共17个相对独立的单体栋号。

17栋楼均为钢筋混凝土剪力墙结构，按装配整体式进行设计，采用装配整体式施工方法。预制构件包括：叠合楼板、预制梁、空调板、预制楼梯。具体预制情况：18 层栋号（1#、2#、4#、12#、15#楼）基础至首层、顶层及出屋顶部分全部采用现浇结构，其余各层水平构件采用预制，竖向构件采用现浇，二层至顶层采用预制楼梯；18 层以上栋号（3#、5#、6#、9#、10#、11#、14#楼）基础至二层、顶层及出屋顶部分全部采用现浇结构，其余各层水平构件采用预制，竖向构件采用现浇，三层至顶层采用预制楼梯。7#、16#楼的预制构件包括：叠合楼板、预制梁、预制内墙板、预制外墙板、空调板、预制楼梯等。具体预制情况：7#楼首层至三层、顶层及出屋顶部分全部采用现浇结构，4～26层采用全装配结构；16#楼首层至二层、顶层及出屋顶部分全部采用现浇结构，3～17层采用全装配结构。

2.2 平台的注册与使用

进入建筑物联网平台（http：//clh.chinalinkhouse.com/），点击注册，填写账号密码、公司信息即可注册成功。见图2。

图2 物联网账号注册

2.3 预制构件生产阶段

预制构件生产阶段的应用主要包括基础数据录入、原材料进场验收、FRID信息赋码、部品生产检验、部品入库检验、补品运输装车等。

先将工程基本信息和构件类型和定位等基础数据录入系统，在原材料进场时进行严格控制并上传相关质量证明文件；为每个预制构件制作二维码并进行RFID赋码，实现构件和二维码的一一对应；经模板拼接、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等流程后，预制构件出炉，分类存放。此时，将赋码完毕的二维码芯片一一对应地贴于预制构件表面，应选择方便识别的部位，同时避免污损，也可将二维码喷涂与构件表面。见图3。

图3 预制构件表面贴二维码

预制构件经过入库检验、运输装车，运输至施工现场。运输出厂前应将部品生产检验、入库检验、装车信息等录入系统中。

2.4 构件安装阶段

1）进场验收。施工单位负责进场人员利用账号登陆系统后，在首页右上角的“”中看到待审批的需进场验收的车辆运输单信息数量。见图4。

图4 进场车辆运输信息

在部品进场验收的每条记录后方，点击“审批”按钮，在弹出的对话框中，查看车辆运输信息，上传进场车辆信息照片并点击“通过”或“否决”。见图5。

图5 部品进场验收流程

2）安装定位。预制构件吊装定位后，在系统中的日常业务——部品安装定位中新增事项，用手机直接扫描构件上的二维码，获得构件的RFID码，然后填写对应构件的工程名称、单位工程、产品名称、轴线位置等信息，确定之后提交即可。安装定位信息提交后，可在电脑端集中查看。见图6。

图6 电脑端查看构件安装定位信息

3）部品装配验收。对已经施工结束的区域的验收记录进行录入操作，需施工单位和监理单位各自录入。主要录入各个检验项目的检验结果、检验人、检验时间、检验使用的表格、图片及视频等等内容。在日常业务——部品装配记录中点击“新增”，即可操作。

检验项主要包括：混凝土预制构件进场验收记录（主要验收人员确认表），灌浆套筒进场抽检记录表，灌浆施工过程的记录（套筒孔洞通畅性检查、结合面的清理、座浆厚度检查、注浆饱满度检查是否合格，验收人员签字记录），外墙防水施工及验收记录（防水密封胶嵌填及检查、止水条的安装、外墙淋水试验是否合格、上传侧壁清理图片、验收人员签字记录），预制构件与后浇结构连接处记录（模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预制构件安装是否合格、上传连接钢筋隐蔽照片）等。

2.5 建设单位和监理单位对预制构件的管理

构件生产和安装过程中，建设单位和监理单位登录本单位账号，可随时查看预制构件的生产和安装进度、各阶段的质量控制资料、构件施工验收信息。

3 应用效果

通过二维码技术的推广应用，借助物联网平台，建立预制构件数据库，为每个预制构件生成二维码图形，制作成RFID芯片，植入构件内或者贴在构件表面，项目现已经基本达到每个预制构件均有二维码标识，施工管理人员对二维码使用操作熟练，通过二维码进行构件验收、定位、安装信息的录入和查询。建设单位、监理单位、构件生产厂家也可以通过扫描二维码的方式，进入数据库，对构件信息进行权限范围内的查询和修改。通过该技术，与构件生产厂家、建设单位等的信息交流更为便捷，构件管理的信息化程度大大提高。