一种基于RFID和区块链的套筒灌浆施工连接数据的可信方法与流程

本发明属于区块链技术领域、物联网技术领域、数据安全领域、建筑工业化领域。

背景技术：

目前我国正大力发展装配式建筑，推动产业结构调整升级，提高建筑安全水平。钢筋套筒灌浆连接施工是装配式建筑的关键过程，其主要工艺流程包括在预制构件厂中生产预制构件，到达施工现场后对预制构件进行安装，安装后在套筒内注入灌浆料来完成构件的连接等步骤。其中构件灌浆连接是套筒灌浆施工过程中的关键环节，灌浆料注入的多少和施工连接操作的规范性将直接影响预制构件连接的牢固性，进而影响建筑质量的稳定性和安全性。但构件灌浆连接的过程中，涉及到构件、套筒、人员等繁多的数据，这些数据的管理和记录缺乏有效的监管手段，一旦出现问题，需要返修并追责，将大大影响施工效率。

目前关于套筒灌浆施工连接数据的记录方法参差不齐，有的记录在纸张上，通过手动签名的方式来确定灌浆过程的责任人，有的信息记录在excel表格中，但纸质和excel表格都容易被篡改，签名也容易被模仿，这使得数据记录的可信性大大降低。有的是将数据存储在云服务器数据库中，通过权限限制访问，但拥有访问权限的人不能保证绝对可信，并且如果是涉及到重大责任的关键信息，网络黑客可能会恶意攻击该服务器，将数据篡改。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于rfid和区块链的套筒灌浆施工连接数据的可信方法，本发明主要利用区块链技术解决数据存储的安全问题。目前存在纸张或excel表格记录灌浆数据容易被仿造的问题，数据存储在服务器的数据库中容易被攻击遭到篡改的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于rfid和区块链的套筒灌浆施工连接数据的可信方法，本方法利用区块链技术来保证套筒灌浆过程中数据记录的安全性。区块链技术以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式账本的特性为存储的数据提供了目前最为可靠的安全性和可信度。通过rfid读写器将套筒灌浆施工连接过程中的数据记录下来，交易节点通过挖矿的方式将数据存储在区块链，利用区块链的不可篡改特性使得数据真实可信。区块链是去中心化的，各节点之间通过共识机制取得共识，没有中央服务器，有效避免了黑客的攻击。

本发明采用的技术方案为一种基于rfid和区块链的套筒灌浆施工连接数据的可信方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：搭建套筒灌浆施工连接数据区块链和区块链接口平台，区块链接口平台用于接收套筒灌浆app发送的数据，套筒灌浆施工连接数据区块链用于存储套筒灌浆施工连接过程中的数据；

步骤2：在预制构件厂生产预制构件，并为每一个预制构件都贴上一个rfid标签，通过套筒灌浆app扫描预制构件上的rfid标签记录构件名称，生产厂家，生产日期等生产过程中的数据；

步骤3：当预制构件运到施工现场后，施工人员使用套筒灌浆app扫描rfid标签，读取预制构件信息，将读取到的预制构件名称与施工图纸比对，确认构件吊装的位置无误，再将预制构件内部预留的套筒插入地面预留的钢筋进行吊装；

步骤4：预制构件吊装完成后，施工人员在套筒预留的灌浆口内注入灌浆料进行构件灌浆连接，此时记录人员通过套筒灌浆app记录套筒灌浆连接过程中涉及到的构件信息、套筒信息、灌浆料信息、施工位置、施工人员、施工照片等信息，点击上传，数据发送到区块链接口平台；

步骤5：区块链接口平台接收到套筒灌浆app的上传的数据后，通过挖矿交易将信息存入套筒灌浆施工连接数据区块链。施工过程中的环境信息如温度，湿度等通过温湿度传感器自动上传到区块链接口平台并存入区块链；

步骤6：当建筑出现问题，管理者需要进行责任追究时，通过web页面查询和分析套筒灌浆施工连接过程中的数据，web页面调用区块链接口平台并从区块链中取出数据返回到页面，区块链将提供最为可靠的数据辅助管理者进行决策。

与现有系统相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种基于rfid和区块链的套筒灌浆施工连接数据的可信方法，解决了纸张或excel表格等记录方式容易被仿造的问题。本方法将套筒灌浆施工连接记录的数据上传到区块链，利用区块链的去中心化特性，有效的避免了网络黑客的攻击。当管理者通过web查看套筒灌浆施工连接过程中的数据时，区块链将会为管理者提供最可信的数据辅助决策。

附图说明

图1为本系统的功能架构图。

图2为本系统的逻辑架构图。

图3为套筒灌浆app结构流程图。

图4为预制构件app生产阶段添加预制构件信息截图。

图5为预制构件app施工阶段查询预制构件信息截图。

图6为预制构件app施工阶段上传套筒灌浆施工过程数据时扫描预制构件信息截图。

图7为预制构件app施工阶段上传套筒灌浆施工过程数据需要添加的套筒信息截图。

图8为预制构件app施工阶段上传套筒灌浆施工过程数据需要添加的人员信息截图。

图9为预制构件app施工阶段上传套筒灌浆施工过程数据需要添加的施工位置，灌浆料和施工照片信息截图。

图10为套筒灌浆施工连接数据查询系统搜索页面截图。

图11为套筒灌浆施工连接过程中基本信息和施工人员信息图。

图12为套筒灌浆施工连接过程中构件信息、套筒信息和照片信息图。

图13为本方法的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图1-13对本发明做进一步的说明：

步骤1：搭建区块链接口平台，用于接收套筒灌浆app发送的数据。搭建套筒灌浆施工连接数据区块链，所述区块链自下而上分为六层，分别是数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。区块链接口平台将接收到的数据存入在数据层，其中非对称加密技术使得写入区块的数据无法被篡改；

步骤2：预制构件在生产过程中，在每一个预制构件都贴上一个rfid标签，该rfid标签具有全球唯一的id，能唯一标识预制构件。生产人员通过套筒灌浆app扫描预制构件上的标签来记录构件id、构件名称、构件类型、生产厂家、生产日期等生产过程中的数据，如图4所示；

步骤3：当预制构件运到施工现场后，施工人员使用套筒灌浆app扫描rfid标签，读取预制构件信息，如图5所示，将读取到的预制构件名称与施工图纸比对，确认构件吊装的位置无误，再将预制构件内部预留的钢筋套筒插入地面上预留的钢筋进行吊装。每一个预制构件的底部均是钢筋套筒，顶部均是钢筋，这样一层一层的进行套筒灌浆连接，使建筑拔地而起；

步骤4：预制构件吊装完成后，施工人员使用电动灌浆泵在套筒预留的灌浆口内注入灌浆料，直到排浆口有浆料排出后停止灌浆，对出浆口进行堵塞，此时才算完成预制构件的连接。记录人员通过套筒灌浆app记录该套筒灌浆施工连接过程中涉及到的构件信息、套筒信息、灌浆料信息、施工位置、施工人员、施工照片等信息。其中构件信息通过扫描rfid标签得到，包含构件id、构件名称、构件类型、生产厂家、生产日期等，如图6所示。套筒信息包括套筒编号、套筒名称、套筒类型、所属公司、生产厂家、生产日期等，如图7所示。施工人员信息包括灌浆连接负责人姓名、身份证号、性别、联系电话、所属单位等，如图8所示。灌浆料信息包含浆料批号、浆料总量、搅拌时间、流动度、水料比等，如图9所示。施工照片需要拍摄灌浆后的出浆口照片，从而确保灌浆充足，施工位置也需要记录，如图9所示。其中构件信息、套筒信息、施工人员信息、施工照片均可以以列表的形式添加多条。信息添加之后点击上传，如图9所示。上传时还会自动获取上传的时间、地理位置(经纬度)等信息；步骤5：套筒灌浆app上传后的数据发送到区块链接口平台，区块链接口平台接收到数据后通过挖矿交易将信息存入套筒灌浆施工连接数据区块链。施工过程中的环境信息如温度、湿度等通过温湿度传感器自动上传到区块链接口平台并存入区块链。套筒灌浆app的结构流程和传感器采集信息的流程如图3所示；步骤6：当建筑出现问题，管理者需要进行责任追究时，可以通过web页面进行查询。web页面调用区块链接口平台从区块链中取出存储的信息，管理者可以查看到套筒灌浆连接时的构件信息、套筒信息、灌浆料信息、施工位置、施工人员、施工照片等信息，这些信息将帮助管理者进行分析决策。具体信息包括灌浆料的流动度是否达到要求，搅拌时间，水料比是否符合规范，排浆口是否填满并堵塞等，如果出现问题，可以查到相关人员的姓名和身份证号，责任精确到人，实现建筑终身追责制。如图10所示，管理者可以通过施工位置，施工日期，浆料批号，施工人员，构件名称或套筒名称，任意一个进行查询搜索，搜索结果以列表展开，点击右侧查询按钮，便查看套筒灌浆施工连接过程中的所有信息，且绝对可信，如图11-12所示。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明使用rfid标签来唯一标识预制构件，扫描标签即可读出预制构件信息，方便套筒灌浆施工安装时查找构件。本发明使用区块链存储套筒灌浆施工连接的数据信息，比excel、纸质签名或服务器的数据库等记录方式更加安全可靠。区块链的去中心化的特性有效的避免了网络黑客的攻击。