双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统，包括：计划进度管理模块，制造过程管理模块，轨道板追溯模块，数据接口模块；所述计划进度管理模块按照轨道板规格加轨道板类型进行分类计划管理；所述制造过程管理模块用于对轨道板制造全过程进行标准化管理；所述轨道板追溯模块用于通过RFID电子标签提供对轨道板的生产制造过程信息的追溯；所述数据接口模块用于管理与双向先张预应力混凝土轨道板的生产制造设备进行通信的数据接口。本发明促进业务流程优化，各层级、各部门、各环节的沟通与协调，内外部信息整合，数据的一致性、归档、查询与追溯，提升各环节的工作效率。
【专利说明】
双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统
技术领域
[0001] 本发明属于信息化管理领域，特别是涉及到一种双向先张预应力混凝土轨道板制 造信息化管理系统。
【背景技术】
[0002] 双向先张预应力混凝土轨道板特别是CRTSm型先张板生产技术已经成熟，进入批 量生产阶段。在创造高效率的轨道板生产能力的同时，更要生产出高质量的轨道板产品。因 此，必须对轨道板生产过程的每道关键工序操作进行管理控制。
[0003] 以往，板场的生产过程管理均采用手工管理的方式，由人工记录、填写工艺参数、 检验结果等。当产品发生问题需要追溯时，通过人工查阅纸档单据进行。此种管理方式存在 标准化程度低、工作效率低、人为影响数据结果等不足。
[0004] 因此，目前亟需设计相关的双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统， 全面推进轨道板场的过程控制及标准化管理。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明提出一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统， 促进业务流程优化，各层级、各部门、各环节的沟通与协调，内外部信息整合，数据的一致 性、归档、查询与追溯，提升各环节的工作效率。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种双向先张预应力混凝土 轨道板制造信息化管理系统，包括:计划进度管理模块，制造过程管理模块，轨道板追溯模 块，数据接口模块;所述计划进度管理模块按照轨道板规格加轨道板类型进行分类计划管 理;所述制造过程管理模块用于对轨道板制造全过程进行标准化管理;所述轨道板追溯模 块用于通过RFID电子标签提供对轨道板的生产制造过程信息的追溯;所述数据接口模块用 于管理与双向先张预应力混凝土轨道板的生产制造设备进行通信的数据接口；
[0007] 所述制造过程管理模块通过所述数据接口模块与双向先张预应力混凝土轨道板 的生产制造设备进行数据交换；
[0008] 所述轨道板追溯模块通过所述数据接口模块与带有读取RFID电子标签功能的roA 设备进行数据交换；
[0009] 所述计划进度管理模块与其它各模块进行数据交换。
[0010] 进一步的，所述制造过程管理模块包括以下子模块：
[0011]模板管理子模块，用于模板进场检验、定期检验、日常检验功能;模板检验设备自 动生成检验数据，并通过所述数据接口模块发送给模板管理子模块；
[0012] 绑扎及入模子模块，用于提供轨道板的钢筋制作及绑扎检验、钢筋骨架绝缘性能 检验记录录入功能；
[0013] 预应力张拉子模块，用于通过工控机抛转的数据自动生成张拉记录表、张拉曲线 图；施工中工控机张拉的力值、千斤顶行程值数据通过数据接口模块自动抛转到预应力张 拉子模块并与轨道板板号相对应；
[0014] 混凝土搅拌-浇筑-养护子模块，用于提供混凝土施工配合比计算、轨道板模型检 查、混凝土拌合物性能检查、混凝土饶筑前检查、混凝土施工记录功能；混凝土施工中工控 机的温度值数据通过数据接口模块自动抛转到混凝土浇筑子模块；
[0015] 放张与脱模子模块，用于提供混凝土试件放张前抗压强度试验、混凝土试件静力 受压弹性模量试验记录录入功能，并根据试验记录自动生成试验报告;施工中工控机放张 力值明细可通过数据接口模块自动抛转到放张与脱模子模块并与轨道板板号相对应；
[0016] 封锚及水养子模块，用于提供封锚砂浆施工配料通知、封锚砂浆施工记录、封锚砂 浆试件强度试验记录及报告、轨道板外观质量检测功能；以及提供入水记录、出水记录功 能，并可自动生成水养记录并自动计算水中养护时间；
[0017] 成品检验子模块，用于提供成品性能检测记录录入功能，并自动生成试验报告;所 述检测记录录入分为手工录入检验数据、以及检验设备自动生成检验数据并通过数据接口 模块导入；
[0018] 成品进销存子模块，用于提供轨道板入库、发货录入功能。并自动生成轨道板结存 信息；
[0019] 不合格管理子模块，用于提供工艺参数超标报警功能以及提供不合格分析、整改 措施制定、不合格品处置管理功能。
[0020] 更进一步的，所述成品检验子模块提供轨道板静载抗裂检测、轨道板保护层厚度 检测、轨道板套管抗拔力检测、轨道板绝缘性能检测记录录入功能，以及提供混凝土试件抗 压强度试验、混凝土试件静力受压弹性模量试验记录录入并自动生成试验报告功能，以及 提供轨道板外形尺寸检测记录录入功能。进一步的，所述数据接口模块需要进行数据交换 的设备包括张拉、养护、放张设备、PDA设备。
[0021] 更进一步的，所述数据接口模块与所述张拉、养护、放张设备的数据接口为socket 通讯接口、WinCC通讯接口、WebService通信接口其中的一种。
[0022] 更进一步的，所述数据接口模块与所述PDA设备的接口为WebService通信接口。
[0023] 进一步的，所述轨道板追溯模块储存轨道板的全过程生产、质量数据并提供产品 追溯报表。
[0024] 更进一步的，所述产品追溯报表包括自动生成轨道板生产过程各工序时间节点的 台账明细、自动生成模板生产记录明细、制造技术证明书、自动生成轨道板检验批报表。
[0025] 进一步的，本系统采用B/S架构。
[0026] 相对于现有技术，本发明所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管 理系统，有益效果如下：
[0027] 1、本发明对轨道板生产的各个工序进行全过程管理，集成板场多个信息孤岛（拌 和站、试验室、张拉系统、养护系统、全站仪等），实现板场生产信息平台控制，提高了标准化 管理水平及过程控制能力；
[0028] 2、本发明自动获取相关数据(张拉、养护、放张等），促进产品质量控制，最大限度 的避免人为因素对数据的影响；
[0029] 3、本发明的产品追溯过程自动生成检验批报表、制造技术证明书等，提升了工作 效率;实现了按板号、模板号、制造批号等多种追溯方式，可快速追溯轨道板的全过程数据；
[0030] 4、本发明的RFID电子标识的应用解决了轨道板全生命周期(几十年）的可识别、可 追溯问题；
[0031] 5、本发明采用BS架构，在场外亦可登录系统了解板场的生产、质量等信息，促进了 板场各部门、各层级的信息沟通及管理部门对板场的监督管理；
[0032] 6、本发明对于轨道板生产的全过程记录均为结构化数据，可为铁路工程管理平台 上传所需信息。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。
[0034]下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0035] 1 m型板制造信息化管理系统技术方案概述：
[0036]在轨道板生产时（钢筋骨架绑扎、浇筑节点)埋入射频识别(RFID)卡并利用信息化 与数据库技术，对轨道板生产的全过程进行标准化管理，包括:生产计划，模板进场、定期及 日常检验，各个生产工序(钢筋骨架绑扎、预应力筋张拉、混凝土搅拌、浇筑、轨道板养护、预 应力筋放张、封锚、水养等）的生产参数及质量控制，成品检验，产成品存货及发货，生产进 度管理，各个张拉台座的即时状态，原材料追溯，各工序生产、工艺、质量信息追溯等功能。
[0037] 2 m型板制造信息化管理系统技术方案：
[0038] 2.1计划与进度管理：
[0039] 软件可提供按"轨道板规格+轨道板类型"分类的板场总体施工组织计划/月度施 工组织计划/日计划、日常产量及进度统计、开工累计进度及滞后分析、板场停/复工报告、 原材料使用日计划等功能。
[0040] 2.2模板管理：
[0041] 软件可提供模板进场检验、定期检验、日常检验功能。如果检验设备可以自动生成 检验数据，则该检验数据可通过接口导入m型板制造信息化管理系统。
[0042] 2.3钢筋骨架绑扎：
[0043]软件可提供钢筋制作及绑扎检验、钢筋骨架绝缘性能检验记录录入功能。
[0044] 2.4预应力筋张拉：
[0045] 工控机张拉的力值、千斤顶行程值数据可通过数据接口自动抛转到m型板制造信 息化管理系统并与轨道板板号相对应。各千斤顶力值明细数据抛转的频次为<5秒。数据接 口规范见2.12。
[0046] m型板制造信息化管理系统可通过工控机抛转的数据自动生成张拉记录表、张拉 曲线图。
[0047] 2.5混凝土搅拌、浇筑及养护：
[0048]软件可提供混凝土施工配合比计算、轨道板模型检查、混凝土拌合物性能检查、混 凝土饶筑前检查、混凝土施工记录功能。
[0049]工控机的温度值数据可能通过数据接口自动抛转到m型板制造信息化管理系统 并与轨道板板号相对应。各温度传感器温度明细数据抛转的频次为分钟。数据接口的相 关要求见2.12。
[0050] m型板制造信息化管理系统可通过工控机抛转的数据自动生成养护曲线图。
[0051 ] 2.6预应力筋放张：
[0052]软件可提供混凝土试件抗压强度试验(放张前）、混凝土试件静力受压弹性模量试 验(放张前)记录录入功能，并根据试验记录自动生成试验报告。
[0053] 工控机放张力值明细可通过数据接口自动抛转到m型板制造信息化管理系统并 与轨道板板号相对应。各千斤顶力值明细数据抛转的频次为<5秒。数据接口的相关要求见 2.12〇
[0054] m型板制造信息化管理系统可通过工控机抛转的数据自动生成放张曲线图。
[0055] 2.7 封锚：
[0056] 软件可提供封锚砂浆施工配料通知、封锚砂浆施工记录、封锚砂浆试件强度试验 记录及报告(根据试验记录自动生成试验报告）、轨道板外观质量检测功能。
[0057] 2.8水中养护：
[0058]软件可提供入水记录、出水记录功能，并可自动生成水养记录并自动计算水中养 护时间。
[0059] 2.9轨道板成品检验：
[0060]软件可提供轨道板静载抗裂检测、轨道板保护层厚度检测、轨道板套管抗拔力检 测、轨道板绝缘性能检测记录录入功能。
[0061] 软件可提供混凝土试件抗压强度试验(28天）、混凝土试件静力受压弹性模量试验 (28天)记录录入并自动生成试验报告功能。
[0062] 软件可提供轨道板外形尺寸检测记录录入功能。如果检验设备可以自动生成检验 数据，则该检验数据可导入m型板制造信息化管理系统。
[0063] 本节涉及的所有试验记录、报告均应通过软件相关方法处理对应到轨道板板号， 例如某项检测的抽样计划为每500块板检测10块，则该10块板的检测结果应与500块板的板 号有对应关系。
[0064] 2.10不合格管理：
[0065] 软件可提供以下自动生成的工艺参数超标报警功能：
[0068]当以上工艺参数超标并生成报警信息后，软件可提供不合格分析、整改措施制定、 不合格品处置等管理功能。
[0069] 2.11轨道板存货管理。
[0070] 软件可提供轨道板入库、发货录入功能。并自动生成轨道板结存信息。
[0071] 2.12 数据接口：
[0072] m型板制造信息化管理系统应根据需要与以下设备通过接口做数据交换：
[0073] ⑴张拉、养护、放张设备：
[0074] 通过以下接口方式的任意一种进行数据交换：
[0075] a.通过socket通讯技术，实现对张拉、养护设备进行实时监听，工控机设备发送张 拉、养护实时数据，由服务器监控并获取数据，插入数据库。
[0076] b.通过工控机设备的WinCC系统进行脚本编辑，操作张拉、养护时运行WinCC脚本， 获取张拉及养护数据，并通过脚本把所获数据插入数据库。
[0077] c.通过WebService通信标准进行张拉、养护数据交互，并插入数据库。
[0078] ⑵RFID扫卡设备:通过WebService通信标准进行数据交换。
[0079] 2.13软件开发基本方法：
[0080]⑴每份单据或报表，软件可提供录入、保存、查询、更改、作废、打印、导出功能，具 体的单据或报表根据其功能的不同，可能仅具备上述的一个或几个功能。
[0081 ]⑵数据存储应采用SQL Server关系型数据库。
[0082] ⑶软件应采用BS架构、基于Windows Server 2008R2及以上服务器操作系统、客户 端系统采用谷歌37.0及以上浏览器。
[0083] ⑷支持RFID卡读写的PDA设备采用Windows ce 6.0及以上、Mobile6.5操作系统。
[0084] 3 m型板制造信息化管理系统模块化结构：
[0088] 4 RFID电子标识及产品追溯方法：
[0089]钢筋骨架绑扎时，将RFID卡按规定要求绑扎到骨架上，并进行开卡，将卡号与台座 号、模板号、轨道板编号进行关联。而该板号的全过程生产、质量数据均存储在服务器上。当 需要识别或追溯时，用带有RFID读卡功能的PDA读出RFID的卡号并关联到板号，进而追溯到 该轨道板的生产制造过程信息。
[0090] 软件可提供以下产品追溯报表：
[0091] ⑴自动生成轨道板生产过程各工序时间节点的台账明细。
[0092] ⑵自动生成模板生产记录明细。
[0093] ⑶制造技术证明书：
[0094] 指《高速铁路客运专线CRTSm型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板暂行技 术条件》(TJ/GW 118-2013)中规定的《制造技术证明书》。
[0095] 其中表A-1《主要原材料》在试验室数据已推送到m型板制造信息化管理系统的前 提下应自动生成。表A-2《轨道板生产过程质量记录》应自动生成。表A-3《轨道板外形尺寸检 查卡》应自动生成。
[0096] ⑷自动生成轨道板检验批报表：
[0097] 包括:《模板质量检验批质量验收记录表》、《钢筋(原材料)检验批质量验收记录表 ⑴》、《钢筋(连接和安装)检验批质量验收记录表（n)》、《预应力（原材料、制作和安装)检 验批质量验收记录表(I)》《预应力(张拉)检验批质量验收记录表(II)》、《混凝土 (原材料、 配合比）检验批质量验收记录表（I)》、《混凝土 (施工)检验批质量验收记录表（n )》、《混凝 土 (养护及强度)检验批质量验收记录表(m)》、《预应力(放张及封锚)检验批质量验收记录 表》。
[0098] 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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统，其特征在于，包括:计划进 度管理模块，制造过程管理模块，轨道板追溯模块，数据接口模块;所述计划进度管理模块 按照轨道板规格加轨道板类型进行分类计划管理;所述制造过程管理模块用于对轨道板制 造全过程进行标准化管理;所述轨道板追溯模块用于通过RFID电子标签提供对轨道板的生 产制造过程信息的追溯;所述数据接口模块用于管理与双向先张预应力混凝土轨道板的生 产制造设备进行通信的数据接口； 所述制造过程管理模块通过所述数据接口模块与双向先张预应力混凝土轨道板的生 产制造设备进行数据交换； 所述轨道板追溯模块通过所述数据接口模块与带有读取RFID电子标签功能的TOA设备 进行数据交换； 所述计划进度管理模块与其它各模块进行数据交换。2. 根据权利要求1所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统，其 特征在于，所述制造过程管理模块包括以下子模块： 模板管理子模块，用于模板进场检验、定期检验、日常检验功能;模板检验设备自动生 成检验数据，并通过所述数据接口模块发送给模板管理子模块； 绑扎及入模子模块，用于提供轨道板的钢筋制作及绑扎检验、钢筋骨架绝缘性能检验 记录录入功能； 预应力张拉子模块，用于通过工控机抛转的数据自动生成张拉记录表、张拉曲线图；施 工中工控机张拉的力值、千斤顶行程值数据通过数据接口模块自动抛转到预应力张拉子模 块并与轨道板板号相对应； 混凝土搅拌-浇筑-养护子模块，用于提供混凝土施工配合比计算、轨道板模型检查、混 凝土拌合物性能检查、混凝土饶筑前检查、混凝土施工记录功能;混凝土施工中工控机的温 度值数据通过数据接口模块自动抛转到混凝土浇筑子模块； 放张与脱模子模块，用于提供混凝土试件放张前抗压强度试验、混凝土试件静力受压 弹性模量试验记录录入功能，并根据试验记录自动生成试验报告;施工中工控机放张力值 明细可通过数据接口模块自动抛转到放张与脱模子模块并与轨道板板号相对应； 封锚及水养子模块，用于提供封锚砂浆施工配料通知、封锚砂浆施工记录、封锚砂浆试 件强度试验记录及报告、轨道板外观质量检测功能；以及提供入水记录、出水记录功能，并 可自动生成水养记录并自动计算水中养护时间； 成品检验子模块，用于提供成品性能检测记录录入功能，并自动生成试验报告;所述检 测记录录入分为手工录入检验数据、以及检验设备自动生成检验数据并通过数据接口模块 导入； 成品进销存子模块，用于提供轨道板入库、发货录入功能。并自动生成轨道板结存信 息； 不合格管理子模块，用于提供工艺参数超标报警功能以及提供不合格分析、整改措施 制定、不合格品处置管理功能。3. 根据权利要求2所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统，其 特征在于，所述成品检验子模块提供轨道板静载抗裂检测、轨道板保护层厚度检测、轨道板 套管抗拔力检测、轨道板绝缘性能检测记录录入功能，以及提供混凝土试件抗压强度试验、 混凝土试件静力受压弹性模量试验记录录入并自动生成试验报告功能，以及提供轨道板外 形尺寸检测记录录入功能。4. 根据权利要求1-3任一项所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理 系统，其特征在于，所述数据接口模块需要进行数据交换的设备包括张拉、养护、放张设备、 F1DA设备。5. 根据权利要求4所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统，其 特征在于，所述数据接口模块与所述张拉、养护、放张设备的数据接口为socket通讯接口、 WinCC通讯接口、WebService通信接口其中的一种。6. 根据权利要求4所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统，其 特征在于，所述数据接口模块与所述PDA设备的接口为WebService通信接口。7. 根据权利要求1-3任一项所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理 系统，其特征在于，所述轨道板追溯模块储存轨道板的全过程生产、质量数据并提供产品追 溯报表。8. 根据权利要求7所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理系统，其 特征在于，所述产品追溯报表包括自动生成轨道板生产过程各工序时间节点的台账明细、 自动生成模板生产记录明细、制造技术证明书、自动生成轨道板检验批报表。9. 根据权利要求1-3任一项所述的一种双向先张预应力混凝土轨道板制造信息化管理 系统，其特征在于，本系统采用B/S架构。
【文档编号】G06Q50/04GK105930956SQ201610222026
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】王继军, 赵勇, 杜香刚, 王梦, 刘伟斌, 施成
【申请人】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所, 天津银龙预应力材料股份有限公司