一种钢结构全过程跟踪方法及跟踪系统的制作方法
【专利摘要】本发明适用于建筑领域，提供了一种钢结构全过程跟踪方法，包括以下步骤：S1、在每一根钢结构构件上设置半有源RFID标签；所述半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新；S2、在所述钢结构构件的每一个工序阶段均对所述半有源RFID标签进行识别，并更新其中包含的钢结构构件的可变状态信息，以确定所述钢结构构件所处的位置及状态信息并把位置及状态信息进行传送。所述的钢结构全过程跟踪方法能够实现构件制作与安装工艺联系起来，实现钢结构构件从制作、运输到安装全过程的信息化管理，并能实现构件的实时跟踪，及时进行施工工期的修正和进行工程设计变更管理。
【专利说明】一种钢结构全过程跟踪方法及跟踪系统
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑领域，尤其涉及一种钢结构全过程跟踪方法及跟踪系统。
【背景技术】
[0002]建筑钢结构构件复杂、种类繁多、节点复杂，构件制作和安装工作极为繁琐，特别是在一些工程的某一分部或分项上用到的钢结构构件极为类似，或者只是尺寸的一些区另O，对于它们的辨别和管理比较麻烦，需要统一编号进行跟踪管理。
[0003]目前建筑钢结构制作及现存安装构件编码比较简单，在繁多的构件中，极其容易混乱，同时也需要消耗大量的人力和物力从众多构件中寻找某一根构件。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种钢结构全过程跟踪方法及跟踪系统，旨在解决钢结构构件在制作及安装过程中难于管理的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种钢结构全过程跟踪方法，包括以下步骤:
[0006]S1、在每一根钢结构构件上设置半有源RFID标签；所述半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新；
[0007]S2、在所述钢结构构件的每一个工序阶段均通过半有源RFID识别终端对所述半有源RFID标签进行识别，并更新其中包含的钢结构构件的可变状态信息，以确定所述钢结构构件所处最新的位置及状态信息并把所述最新的位置及状态信息进行传送。
[0008]进一步地，所述步骤S2中具体包括:半有源RFID识别终端通过物联网把所述位置及状态的数据传送到物联网跟踪系统管理平台。
[0009]进一步地，所述步骤S2包括步骤S21:若在上一工序阶段中钢结构构件未通过审核，则半有源RFID识别终端无法更新钢结构构件的可变状态信息。
[0010]进一步地，所述步骤S2还包括步骤S22，钢结构构件的制作或安装工艺需要变更，物联网跟踪系统管理平台接收到用户输入的钢结构构件的制作或安装工艺变更的变更信息时，将所述变更信息发送至相应的半有源RFID识别终端，以使相应的半有源RFID识别终端更新所述半有源RFID标签的可变状态信息的相应部分。
[0011]进一步地，所述工序阶段包括钢结构构件的组装阶段、钢结构构件的焊接阶段、钢结构构件的运输阶段、钢结构构件在施工现场和堆场的编号阶段、钢结构构件的施工阶段；所述可变状态信息包含构件是否在制造厂、构件的切割或组合工艺类型、构件的制作工艺类型、构件是否处于运输阶段、所要运输到的运输站点信息、是否在施工现场、具体施工现场的具体堆场信息和所处的具体安装工序。
[0012]本发明还提供一种钢结构全过程跟踪系统，包括:
[0013]半有源RFID标签，用于固定在每一根钢结构构件上；所述半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新；
[0014]半有源RFID识别终端，在所述钢结构构件的每一个工序阶段均对所述半有源RFID标签进行识别，并更新其中包含的钢结构构件的可变状态信息，以确定所述钢结构构件所处最新的位置及状态信息并把所述最新的位置及状态信息进行传送；
[0015]终端设备，与所述半有源RFID识别终端相连接，用于接收并存储钢结构构件所处的位置及状态信息。
[0016]进一步地，所述半有源RFID识别终端通过物联网把所述位置及状态的数据传送到物联网跟踪系统管理平台。
[0017]进一步地，在所述半有源RFID识别终端对所述半有源RFID标签进行识别时，若上一工序阶段中钢结构构件未通过审核，则半有源RFID识别终端无法更新钢结构构件的可变状态信息。
[0018]进一步地，所述半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新，包含构件是否在制造厂或离厂的状态、构件的切割或组合工艺、构件的制作工艺、构件的运输状态、运输站点状态、是否在施工现场、具体施工现场的具体堆场信息和所处的安装工序流程。
[0019]进一步地，所述半有源RFID识别终端分别安装在:钢结构构件组装工艺场所、钢结构构件焊接工艺场所、钢结构构件运输工具、钢结构构件堆场、钢结构构件吊装场所和钢结构构件校正场所。
[0020]本发明与现有技术相比，有益效果在于:通过采用半有源RFID标签对每一根钢结构构件进行准确查找、定位、监控和实时跟踪，实现了钢结构构件从制作、运输到安装全过程的信息化管理，能实时跟踪及时准确修改钢结构的施工工期和进行工程设计变更管理，并能为生产计划及各种决策提供可靠数据支持，提高科技信息化管理水平和施工效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明实施例提供的钢结构全过程跟踪方法的流程图；
[0022]图2是本发明实施例提供的钢结构全过程物联网平台构架示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]结合图1、图2所示，一种钢结构全过程跟踪方法，包括以下步骤:S1、在每一根钢结构构件上设置半有源RFID (Radio Frequency Identif ication,射频识别)标签101 ;所述半有源RFID标签101中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新；S2、在所述钢结构构件的每一个工序阶段均通过半有源RFID识别终端对半有源RFID标签101进行识别，并更新其中包含的钢结构构件的可变状态信息，以确定所述钢结构构件所处最新的位置及状态信息并把所述最新的位置及状态信息进行传送。
[0025]在步骤S2中具体包括:半有源RFID识别终端102通过物联网把所述位置及状态的数据发送到终端设备103中的物联网跟踪系统管理平台。在建筑钢结构构件的跟踪方法中，采用物联网和半有源RFID相结合的方式能够在一定距离范围内探测识别到半有源RFID标签101的数据，在现场实施中易于操控，识别工作无须人工干预。半有源RFID识别终端102既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准，可在各种恶劣环境下自由工作，短距离射频产品不怕油溃、灰尘污染等恶劣的环境。例如，用在原材料堆场查找定位以及钢结构制作的流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于构件运输交通上，识别距离可达几十米，还可用于有构件堆场寻找构件等等。
[0026]步骤SI中半有源RFID标签101由钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息组成。半有源RFID标签101的固有属性信息为项目构件编号，并且该编号跟项目施工图纸的编号是一致的。所述可变状态信息为由钢结构构件是否在制造厂、构件的切割或组合工艺类型、构件的制作工艺类型、构件是否处于运输阶段、所要运输到的运输站点信息、是否在施工现场、具体施工现场的具体堆场信息和所处的具体安装工序组合而成。
[0027]优选的，半有源RFID标签101可以由16位编号组成，这16位编号包括固定不变的编号和会随着钢结构构件所处状态变化跟随变化的可变编号，能直观地反应构件状态并实时跟踪。比如，钢结构构件编号为GZ16212242051200，GZ16为项目构件编号、2为构件是否在制造厂或离厂；12为构件切割或组合工艺、24为构件制作工艺、2为构件是否处在运输阶段、05为构件运至哪个站点、I为构件是否在施工现场、2为构件在施工现场哪个堆场、00为构件所处安装工序流程。项目构件编号是针对于属性编号，明确标识在RFID标签上，同时在完成的构件上打上该编号钢印以便核对，并且该编号跟项目施工图纸的编号是一致的。具体地，钢结构构件编号第一至第四位一旦确定后就固定下来了，编号从第五位到第十六位，随着构件所处状态而更新变化。当原材料板材还未进加工厂时，第五位编号应为0，构件在厂制作时应为1，离厂时应为2。第六第七位编号是构件切割或组合工艺，组合工艺分为切割、组合为腹板、组合为翼缘板、组合为加劲板、组合为耳板等，并对这些进行分类编码。第八第九位编号为构件制作工艺，分别有开破口、校正、焊接、钻孔、焊栓钉、抛丸、喷漆等工艺进行编号，并进行流水作业跟踪。第十位编号为构件是否处于运输阶段，还未装车时编号应为0，构件处于运输阶段时应为1，构件卸车后应为2。第十一第十二位编号为构件运输站点编号，分别有构件装车、运输驿站及构件卸车等流程进行编码。第十三位编号为构件是否在施工现场并进行编号，还未到施工现场编号应为0，在施工现场I。第十四位编号为构件在施工现场哪个堆场进行编号，对其进行具体定位。第十五第十六位编号为构件所处安装施工工序流程编码，分别有吊装、就位、校正、焊接及探伤等安装工序。把按上述规则的所有钢结构进行编码，组合成二维码进行数据传输。
[0028]步骤S2中，采用半有源RFID识别终端102来识别半有源RFID标签101。所述钢结构构件所处的位置或状态发生改变时，半有源RFID识别终端102能对半有源RFID标签101写入新数据。
[0029]在S2中所述施工阶段包括钢结构构件组装工艺200、钢结构构件焊接工艺300、钢结构构件运输400、钢结构构件堆场500、钢结构构件吊装600、钢结构构件校正700等。
[0030]建筑钢结构设计、构件制作到安装都有着一系列的审批流程，如质量自检、总承包审批、工程监理监督检查、业主批示等等。若在上一工序阶段中钢结构构件未通过审核，则半有源RFID识别终端102无法更新钢结构构件的可变状态信息。此时，物联网跟踪系统设定一个专门管理账户，特定管理人员才有账户进入信息库进行钢结构构件质量合格审核，监理审批等流程，而普通构件状态更新则不需要进入该系统，操作工人拿着半有源RFID终端就可以实时更新，因此，建筑钢结构全过程物联网每一个跟踪过程都有一个备注记录项目，用于记录钢结构构件所处阶段是否通过相应审批程序，若是没有通过相应的审批程序，这种“警告”信息会反应到物联网终系统或半有源RFID终端上，或者通过半有源RFID终端或电脑可以查询到。并且，通过物联网系统设置，若是上一个流程或工序没有通过某一特定审核或批示，下一个工序就无法进行，即使进行了下步操作，操作工人也无法更新构件所处的状态，并且半有源RFID终端会把信息反应到整个系统上，让管理人员实时跟踪钢结构构件所处状态和及时处理反馈信息，从而实现高效率的可视化，信息化管理钢结构构件。
[0031]同时，若是有变更需要处理，所处理的变更内容主要由钢结构图纸变更引起的制作、安装等工艺的变更，管理平台上的信息变更后，钢结构制作、安装等工艺或流程同时需要做替换、增加、或减少等变更。即，钢结构构件的制作或安装工艺需要变更，物联网跟踪系统管理平台接收到用户输入的钢结构构件的制作或安装工艺变更的变更信息时，将所述变更信息发送至相应的半有源RFID识别终端，以使相应的半有源RFID识别终端更新所述半有源RFID标签的可变状态信息的相应部分。特定人员通过物联网系统，对某一构件备注记录项目，叙述简单的变更工艺，现场具有半有源RFID终端的管理人员或操作工人就能够清楚知道哪一个构件需要变更，或者重新就位，或者调整更换等等，同时半有源RFID标签的可变状态信息也随着物联网跟踪系统管理平台中变更信息的变化而变化。信息的变更准确而高效，且能做理信息变更的同步。管理人员或操作工人也会因为理解误差而带来失误，钢结构施工项目管理可以实现远程操作或监控。
[0032]如图2所示，一种钢结构全过程跟踪系统，包括:半有源RFID标签101、半有源RFID识别终端102和终端设备103。半有源RFID标签101固定在每一根钢结构构件上，半有源RFID标签101中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新。半有源RFID识别终端102在所述钢结构构件的每一个施工阶段均对半有源RFID标签101进行识别，并更新其中包含的钢结构构件的可变状态信息，以确定钢结构构件所处最新的位置及状态信息并把所述最新的位置及状态的数据进行传送。终端设备103与半有源RFID识别终端102相连接，用于接收并存储钢结构构件处所的位置及状态信息。
[0033]半有源RFID识别终端102通过物联网把所述位置及状态的数据传送到终端设备103中的物联网跟踪系统管理平台。在半有源RFID识别终端102对所述半有源RFID标签101进行识别时，若上一工序阶段中钢结构构件未通过审核，则半有源RFID识别终端102无法更新钢结构构件的可变状态信息。
[0034]半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新，包含构件是否在制造厂或离厂的状态、构件的切割或组合工艺、构件的制作工艺、构件的运输状态、运输站点状态、是否在施工现场、具体施工现场的具体堆场信息和所处的安装工序流程。优选的，半有源RFID标签101的固有属性信息为固定编号，可变状态信息为可变编号组成。
[0035]半有源RFID识别终端102分别安装在各个施工阶段:钢结构构件组装工艺200、钢结构构件焊接工艺300、钢结构构件运输400、钢结构构件堆场500、钢结构构件吊装600和钢结构构件校正700。各个施工阶段均由半有源RFID识别终端对各个构件进行识别，可以避免近距离靠近施工中的钢结构构件，远离了施工危险区，同时也方便施工人员寻找需要用到的构件。
[0036]本发明采用半有源RFID标签101和半有源RFID识别终端102来跟踪钢结构构件具有以下优点:读取方便快捷:数据的读取无需光源，甚至可以透过外包装来进行，有效识别距离可达到30米以上；识别速度快:标签一进入磁场，识别终端就可以即时读取其中的信息，而且能够同时处理多个标签，实现批量识别；数据容量大=RFID识别终端可以根据用户的需要扩充到数十K;使用寿命长、应用范围广:其无线电通信方式，使之在粉尘、油污等高污染环境和放射性环境中仍然能正常工作，工作人员不必身处其中；标签数据可动态更改:利用编程器可以写入数据，从而赋予RFID标签交互式便携数据文件的功能，而且写入时间比打印标签更少；更好的安全性:不仅可以嵌入或附着在不同形状、类型的产品上，而且可以为终端数据的读写设置密码保护，从而具有更高的安全性；动态实时通信:半有源RFID标签以每秒50?100次的频率与解读器进行通信，只要半有源RFID标签所附着的物体出现在识别终端的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪和监控。
[0037]所述的钢结构全过程跟踪方法及跟踪系统，能够采集到每一个构件所处状态，也能够汇总所有钢结构构件所处状态，通过物联网输送到公司BM模型中，进行BIM模型可视化管理。同时也实现对其准确查找、定位、监控、实时跟踪和预警功能，并为生产计划及各种决策提供可靠的数据支持，提高科技信息化管理水平和施工效率，具有客观经济效益。
[0038]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钢结构全过程跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤: S1、在每一根钢结构构件上设置半有源RFID标签；所述半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新； S2、在所述钢结构构件的每一个工序阶段均通过半有源RFID识别终端对所述半有源RFID标签进行识别，并更新其中包含的钢结构构件的可变状态信息，以确定所述钢结构构件所处最新的位置及状态信息并把所述最新的位置及状态信息进行传送。
2.根据权利要求1所述的钢结构全过程跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2中具体包括:半有源RFID识别终端通过物联网把所述位置及状态的数据传送到物联网跟踪系统管理平台。
3.根据权利要求1所述的钢结构全过程跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤S21:若在上一工序阶段中钢结构构件未通过审核，则半有源RFID识别终端无法更新钢结构构件的可变状态信息。
4.根据权利要求1所述的钢结构全过程跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2还包括步骤S22，钢结构构件的制作或安装工艺需要变更，物联网跟踪系统管理平台接收到用户输入的钢结构构件的制作或安装工艺变更的变更信息时，将所述变更信息发送至相应的半有源RFID识别终端，以使相应的半有源RFID识别终端更新所述半有源RFID标签的可变状态信息的相应部分。
5.根据权利要求1所述的钢结构全过程跟踪方法，其特征在于，所述工序阶段包括钢结构构件的组装阶段、钢结构构件的焊接阶段、钢结构构件的运输阶段、钢结构构件在施工现场和堆场的编号阶段、钢结构构件的施工阶段；所述可变状态信息包含构件是否在制造厂、构件的切割或组合工艺类型、构件的制作工艺类型、构件是否处于运输阶段、所要运输到的运输站点信息、是否在施工现场、具体施工现场的具体堆场信息和所处的具体安装工序。
6.一种钢结构全过程跟踪系统，其特征在于，包括: 半有源RFID标签，用于固定在每一根钢结构构件上；所述半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新； 半有源RFID识别终端，在所述钢结构构件的每一个工序阶段均对所述半有源RFID标签进行识别，并更新其中包含的钢结构构件的可变状态信息，以确定所述钢结构构件所处最新的位置及状态信息并把所述最新的位置及状态信息进行传送； 终端设备，与所述半有源RFID识别终端相连接，用于接收并存储钢结构构件所处的位置及状态信息。
7.根据权利要求6所述的钢结构全过程跟踪系统，其特征在于，所述半有源RFID识别终端通过物联网把所述位置及状态的数据传送到物联网跟踪系统管理平台。
8.根据权利要求6所述的钢结构全过程跟踪系统，其特征在于，在所述半有源RFID识别终端对所述半有源RFID标签进行识别时，若上一工序阶段中钢结构构件未通过审核，则半有源RFID识别终端无法更新钢结构构件的可变状态信息。
9.根据权利要求6所述的钢结构全过程跟踪系统，其特征在于，所述半有源RFID标签中包含有钢结构构件的固有属性信息和可变状态信息，所述可变状态信息根据钢结构构件所处的工序阶段进行更新，包含构件是否在制造厂或离厂的状态、构件的切割或组合工艺、构件的制作工艺、构件的运输状态、运输站点状态、是否在施工现场、具体施工现场的具体堆场信息和所处的安装工序流程。
10.根据权利要求6所述 的钢结构全过程跟踪系统，其特征在于，所述半有源RFID识别终端分别安装在:钢结构构件组装工艺场所、钢结构构件焊接工艺场所、钢结构构件运输工具、钢结构构件堆场、钢结构构件吊装场所和钢结构构件校正场所。
【文档编号】G06Q10/06GK103793783SQ201410009596
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】王宏, 戴立先, 欧阳超, 廖选茂, 李春田, 高勇刚, 范彩霞, 孔维拯, 温小勇, 廖彪 申请人:中建钢构有限公司