专利名称：基于rfid的混凝土质量监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混凝土质量监测系统，具体涉及利用RFID对混凝土质量进 行实时监测与评估的系统。
背景技术：
混凝土强度发展状态是建筑工程质量控制的关注重点和施工决策的参考依据。现 有评价混凝土实体结构强度一般采用超声回弹、钻芯取样、同条件养护等方法，这些方法存 在着一些不足。首先，缺乏时效性。采用超声回弹法、钻芯取样法，一般在混凝土浇筑观天后才能 进行，表现出严重的滞后性，不能及时反映施工过程可能存在的混凝土质量问题，无法满足 混凝土施工要求。一旦在观天后发现混凝土质量问题，将会造成巨大的损失。其次，存在局限性。超声回弹法和钻芯取样法都是对混凝土局部区域(特别是表 层)采样进行检测，取样的代表性以及可行性直接限制了它们的应用。同条件养护因小试 块与实体混凝土之间养护温湿度状态存在显著的差异，其力学性能的发展也存在很大的不 同，无法真实反应实体混凝土的强度发展状态。最后，缺乏经济性。采用超声回弹、钻芯取样等方法，检测成本较高，无法大面积进 行测试，且工作量较大，可操作性不强。
实用新型内容为克服现有检测手段在时效性、局限性和经济性方面存在的不足，本实用新型提 供一种方便快捷、实时高效的混凝土质量实时监测系统。为实现上述目的，本实用新型提出一种基于RFID的混凝土质量监测系统。一种基于RFID的混凝土质量监测系统，包括温度采集单元、中继单元、读写传输 单元、接收终端和分析评估单元；所述温度采集单元采集得到的温度数据通过中继单元发 送到读写传输单元，再由读写传输单元传给接收终端，进而由分析评估单元处理。所述温度 采集单元包括露在混凝土表面的RFID标签和埋在混凝土内的温度传感器，RFID标签和温 度传感器通过连接线连接，RFID标签与中继单元通过无线射频进行通讯。所述温度采集单元有一个或多个。所述RFID标签设有物理接口，所述连接线与该物理接口是可插拔连接；该连接线 长度是，根据温度传感器埋设需要调整。所述中继单元包括多个中继器，各个中继器之间采用无线射频进行数据传递；各 个中继器接收其周边温度采集单元的温度数据。所述中继单元与读写传输单元之间采用无线射频进行数据传输。所述读写传输单元设有数据存储器。所述读写传输单元用GPRS、3G或者Wifi无线通讯方式与接收终端进行通讯。所述接收终端是装有温度采集及强度计算软件的PDA、笔记本电脑、台式电脑和服务器。本系统中，温度采集单元分布于监测场地内各个区域，单个温度采集单元由RFID 标签和温度传感器通过连接线和接口连接组成，可方便插拔，RFID标签可重复使用。同时， 采用连接线，其长度可调，可探测混凝土不同深度和位置的温度状况。将温度传感器埋入混 凝土内部进行测温，所得数据由RFID标签读取，并发送至中继单元，温度数据经中继单元 传递后发送至读写传输单元，再由读写传输单元经GPRS、3G、Wifi等无线通讯方式传送至 计算机等，温度数据经过软件处理后得到混凝土强度数据，用于混凝土质量的监测评估。其中，读写传输单元设有数据存储器，具有数据存储功能，可存储RFID标签或中 继单元发送来的数据。并且读写传输单元提供主动模式和被动模式两种发射模式。在主动 模式下，读写传输单元在接收到发射指令后才会向接收终端发射数据；在被动模式下，读写 传输单元按设定频率向接收终端发射数据。同时，本系统的硬件架构使系统可以提供现场监测模式，使用移动接收终端，在施 工现场读取RFID标签或中继单元的数据，再经过软件处理，得到强度数据，实现施工第一 现场的混凝土质量管理。本实用新型的有益效果1.实现了对混凝土质量的实时监控与事前控制。运用RFID技术以及基于GPRS、 3G、Wifi等无线网络形成无线传输监控系统，获取施工现场混凝土的实际温度历程，通过强 度反馈软件，实时监测混凝土材料强度发展状态，对异常点进行深化评估，及时发现并排查 混凝土各区域质量隐患，实现混凝土质量的实时监控与事前控制。2.实现了数据传输无线化，简单高效，可靠性高。传统线缆传输测温方式布线繁 杂、受工程现场干扰大，效率低下，而运用RFID无线传输监控系统可以实现数据无线化传 输，大大降低了工作量，提升效率。3.采用RFID标签连接温度传感器作为测温单元，两者之间利用插口相连，组装拆 卸方便，实现RFID标签的重复利用，节约成本。同时，两者之间的连接线长度可选，可以对 不同深度的混凝土进行检测，并可以监测传统方法难以探测到的区域。
图1是本实用新型具体的监测装置示意图；图2是本实用新型中温度采集单元示意图。图中的附图标记为1.温度采集单元；2、中继单元；3、读写传输单元；4、接收终端；5、分析评估单元； 11、RFID标签；12、温度传感器；13、连接线；14、混凝土基体。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的基于RFID的混凝土质量监测系统，包括温度采集单元 1、中继单元2、读写传输单元3、接收终端4、分析评估单元5。如图2所示，所述温度采集单元，包括RFID标签11、温度传感器12、连接线13和 混凝土基体14。[0030]所述温度采集单元1采集得到的温度数据通过中继单元2发送到读写传输单元3， 再由读写传输单元3传给接收终端4，进而由分析评估单元5处理。所述温度采集单元1包 括露在混凝土表面的RFID标签11和埋在混凝土内的温度传感器12，RFID标签11和温度 传感器12通过连接线连接，RFID标签11与中继单元2通过无线射频进行通讯。所述温度采集单元1有一个或多个。所述RFID标签11设有物理接口，所述连接 线13与该物理接口是可插拔连接。所述连接线长度是，根据温度传感器埋设需要调整。所述中继单元2包括多个中继器，各个中继器之间采用无线射频进行数据传递; 各个中继器接收其周边温度采集单元1的温度数据。所述中继单元2与读写传输单元3之间采用无线射频进行数据传输。所述读写传输单元3设有数据存储器。所述读写传输单元3用GPRS、3G或者Wifi无线通讯方式与接收终端4进行通讯。所述接收终端4是装有温度采集及强度计算软件的PDA、笔记本电脑、台式电脑或 服务器等。本实用新型的基于RFID的混凝土质量监测系统，其工作过程为RFID标签11与 温度传感器12通过连接线13相连形成温度采集单元1，分布于监测场地内的各个部位。将 温度传感器埋入混凝土基体14内，RFID标签11留在混凝土基体14外，用于读取温度传感 器12所探测的温度数据。连接线13长度可调，可探测混凝土不同深度和位置的温度状况。RFID标签与中继单元2之间通过无线射频信号进行通讯，中继单元2读取温度采 集单元1的温度数据，并将各区域采集到的温度数据汇总至读写传输单元3，读写传输单元 3将这些数据进行存储、整理，再通过GPRS、3G、Wifi等无线传输方式通过主动模式或者被 动模式传输至接收终端5，在接收终端5上通过软件对温度数据进行处理，得到混凝土强度 数据，根据强度数据对混凝土质量进行监测评估。本系统同时提供施工现场监测模式，利用移动接收终端4在现场直接采集温度采 集单元1或者中继单元2的温度数据，然后通过软件5处理，进行混凝土质量现场监测。
权利要求1.一种基于RFID的混凝土质量监测系统，包括温度采集单元、中继单元、读写传输单 元、接收终端和分析评估单元；所述温度采集单元采集得到的温度数据通过中继单元发送 到读写传输单元，再由读写传输单元传送给接收终端，进而由分析评估单元处理，其特征在 于，所述温度采集单元包括露在混凝土表面的RFID标签和埋在混凝土内的温度传感器， RFID标签和温度传感器通过连接线连接，RFID标签与中继单元通过无线射频进行通讯。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征是所述温度采集单 元有一个或多个。
3.根据权利要求1或2所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征是所述RFID 标签设有物理接口，所述连接线与该物理接口是可插拔连接。
4.根据权利要求3所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征在于所述连接 RFID标签与物理接口的连接线的长度是，根据温度传感器埋设深度需求调整。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征是所述中继单元包 括多个中继器，各个中继器之间采用无线射频进行数据传递；各个中继器接收其周边温度 采集单元的温度数据。
6.根据权利要求1所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征是所述中继单元与 读写传输单元之间采用无线射频进行数据传输。
7.根据权利要求1或5所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征是所述读写传 输单元设有数据存储器。
8.根据权利要求1所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征是所述读写传输单 元用GPRS、3G或者Wifi无线通讯方式与接收终端进行通讯。
9.根据权利要求1所述的基于RFID的混凝土质量监测系统，其特征是所述接收终端是 装有温度采集及强度计算软件的PDA、笔记本电脑、台式电脑或服务器。
专利摘要本实用新型公开了一种基于RFID的混凝土质量监测系统，包括温度采集单元、中继单元、读写传输单元、接收终端、分析评估单元等。由RFID标签与温度传感器等组成温度采集单元，温度传感器埋入混凝土内部进行测温，所得数据由RFID标签采集，经中继单元传递后发送至读写传输单元，再由读写传输单元发送至接收终端，经软件处理后得到混凝土强度数据，用于混凝土质量监测评估。本实用新型可以实现对混凝土强度发展的实时监控，且各单元之间均实现信号无线传输，避免繁杂的现场布线，方便可靠。
文档编号G01N33/38GK201859145SQ20102029091
公开日2011年6月8日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者伍小平, 周云, 廖晓敏, 许永和, 鲁文嘉 申请人:上海建工(集团)总公司