李逸之，姜海西，康　莊

（1.上海市合流工程監(jiān)理有限公司，上海市　200028；2.上海公路投資建設(shè)發(fā)展有限公司，上海市　201108）

二維碼技術(shù)在預(yù)制拼裝橋梁施工管理中的應(yīng)用

李逸之1，姜海西2，康莊2

（1.上海市合流工程監(jiān)理有限公司，上海市200028；2.上海公路投資建設(shè)發(fā)展有限公司，上海市201108）

橋梁預(yù)制拼裝技術(shù)，即專業(yè)化工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)快速化拼裝的建造技術(shù)，不僅大幅度提高了施工作業(yè)效率，減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人數(shù)，同時(shí)降低了施工對(duì)環(huán)境、交通的影響，改善施工作業(yè)人員工作環(huán)境。由于橋梁構(gòu)件的工廠化預(yù)制已經(jīng)和傳統(tǒng)的施工模式大不相同，因此需要一種更為先進(jìn)、可行的管理模式來滿足施工模式的進(jìn)步，即專業(yè)預(yù)制工廠的二維碼管理模式。介紹二維碼技術(shù)在預(yù)制拼裝橋梁施工管理的應(yīng)用研究，包括二維碼標(biāo)準(zhǔn)格式及專用軟件開發(fā)、二維碼掃描展示技術(shù)的研發(fā)、二維碼追蹤管理專用軟件開發(fā)等情況。

橋梁預(yù)制拼裝技術(shù)；預(yù)制工廠；施工管理；二維碼

0　引言

在上海嘉閔高架路（G2-S6）及地面道路新建工程（下簡(jiǎn)稱“嘉閔高架北二段工程”）中，由于其中約3.5 km新建高架工程與既有204國(guó)道滬宜公路段重合，重合段交通流量大，道路兩側(cè)動(dòng)拆遷工作量大，各類管線分布復(fù)雜。為縮短施工工期，減少施工占地及對(duì)現(xiàn)有交通的影響，引進(jìn)了先進(jìn)快速的橋梁預(yù)制拼裝施工工藝，通過橋梁構(gòu)件預(yù)制工廠加工、現(xiàn)場(chǎng)快速拼裝的施工模式改進(jìn)了施工管理體系。同時(shí)，由于原本大量現(xiàn)澆的橋梁構(gòu)件采用了專業(yè)化工廠預(yù)制的產(chǎn)業(yè)模式，橋梁構(gòu)件作為工程商品也具備了市場(chǎng)化屬性，為了便于施工管理，針對(duì)預(yù)制拼裝橋梁施工引入二維碼管理模式。

1　二維碼技術(shù)在預(yù)制拼裝橋梁工藝中的應(yīng)用研究

根據(jù)預(yù)制拼裝施工工藝的主要管理流程，將二維碼標(biāo)準(zhǔn)化管理流程為：辦公管理、生產(chǎn)管理和物流管理。辦公管理指的是對(duì)自身管理人員日常辦公的管理，生產(chǎn)管理包括對(duì)投入生產(chǎn)的設(shè)備、人員以及構(gòu)件生產(chǎn)的統(tǒng)籌管理，物流管理指的是對(duì)構(gòu)件成品配送的統(tǒng)籌管理。利用二維碼技術(shù)管理對(duì)各個(gè)流程提出了不同的信息采集要求。

1.1辦公管理

針對(duì)二維碼技術(shù)管理對(duì)辦公管理提出的要求，將其細(xì)分為對(duì)項(xiàng)目部的人員管理、固定資產(chǎn)管理、工程簡(jiǎn)介及單位介紹（見表1）。

表1　辦公管理采集明細(xì)

1.2生產(chǎn)管理

針對(duì)二維碼技術(shù)管理對(duì)生產(chǎn)管理提出的要求，將其細(xì)分為設(shè)備管理、施工人員管理和構(gòu)件生產(chǎn)管理。

在設(shè)備管理中，需要將用于生產(chǎn)加工的固定設(shè)備的型號(hào)參數(shù)、用途、注意事項(xiàng)、維修保養(yǎng)記錄等信息整合到二維碼名片當(dāng)中，管理人員通過手機(jī)掃描二維碼便可查看相關(guān)信息，根據(jù)掃描顯示的情況安排維修養(yǎng)護(hù)等事項(xiàng)。

在施工人員管理中，通過二維碼技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)施工人員的工種、資質(zhì)、當(dāng)前所負(fù)責(zé)的工作等信息整合到二維碼名片當(dāng)中，管理人員通過手機(jī)端掃描便可獲取工人的信息，方便現(xiàn)場(chǎng)的管理。

在構(gòu)件生產(chǎn)管理中，對(duì)于鋼筋生產(chǎn)，通過MEP機(jī)器的二維碼輸入接口，根據(jù)鋼筋翻樣數(shù)據(jù)生成供MEP用二維碼，生成二維碼料單，用于MEP機(jī)器掃描自動(dòng)化生產(chǎn)的同時(shí)記錄鋼筋的規(guī)格信息；對(duì)于預(yù)制混凝土構(gòu)件，在制作安裝過程中對(duì)其編號(hào)、位置、尺寸、澆筑時(shí)間、安裝時(shí)間等信息動(dòng)態(tài)錄入到二維碼名片當(dāng)中，待生產(chǎn)安裝流程完成后形成最終的電子名片，可供用戶查看信息。

1.3物流管理

對(duì)于已完成生產(chǎn)的構(gòu)件，在構(gòu)件出廠前對(duì)其身份名片二維碼進(jìn)行掃描，記錄其庫存信息，出廠配送時(shí)再次掃描，掃描信息反饋至后臺(tái)服務(wù)器中，后臺(tái)服務(wù)器將根據(jù)構(gòu)件的二維碼信息自動(dòng)識(shí)別其構(gòu)件信息，并記錄其出廠時(shí)間，最后按類別進(jìn)行構(gòu)件物流統(tǒng)計(jì)，方便管理人員對(duì)整個(gè)物流系統(tǒng)的掌控。

2　二維碼標(biāo)準(zhǔn)格式及專用軟件開發(fā)

2.1二維碼格式選型

二維碼技術(shù)中有代表性的行排式二維條碼包括Code One、MaxiCode、QRCode、Data Matrix、PDF417等[1]。根據(jù)目前常用的二維碼格式和生產(chǎn)設(shè)備的具體需要，選取QR Code及PDF417作為預(yù)制拼裝橋梁施工工藝的二維碼格式，針對(duì)管理明細(xì)的不同二維碼格式選型應(yīng)用見表2所示。

表2　針對(duì)管理明細(xì)的不同二維碼選型

2.2二維碼專用錄入軟件的開發(fā)

根據(jù)信息錄入的需要，開發(fā)專門針對(duì)預(yù)制拼裝橋梁施工工藝中相關(guān)管理信息錄入的后臺(tái)軟件，其開發(fā)界面如圖1所示。利用二維碼生成軟件結(jié)合預(yù)制聯(lián)合工廠的信息化管理系統(tǒng)，調(diào)用后臺(tái)服務(wù)器對(duì)辦公管理、生產(chǎn)管理和物流管理等流程當(dāng)中記錄的信息，并根據(jù)表2中的二維碼格式要求，生成對(duì)應(yīng)的二維碼。其典型范例如圖2所示。

圖1　二維碼信息錄入生成軟件

圖2　所生成的典型二維碼范例

3　二維碼掃描展示技術(shù)的研發(fā)

二維碼技術(shù)最重要的功能之一就是信息的展示與傳輸，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，研發(fā)兩種掃描展示模式。一種是針對(duì)手機(jī)專用APP的開發(fā)，便于現(xiàn)場(chǎng)使用；另一種是利用既有掃描工具[2]，將具體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在網(wǎng)頁上。兩者的優(yōu)劣對(duì)比見表3。

表3　兩種掃描展示模式的優(yōu)劣對(duì)比

可以看出，通過手機(jī)APP展示的模式便于現(xiàn)場(chǎng)使用，其使用流程如圖3所示，而通過既有掃描設(shè)備展示的模式利于信息修改，其主要模式流程如圖4所示。

4　二維碼追蹤管理專用軟件開發(fā)

二維碼追蹤管理專用軟件是針對(duì)各類構(gòu)件的加工、預(yù)制及安裝的整個(gè)過程中每一個(gè)加工流通環(huán)節(jié)進(jìn)行定位和管理的軟件，其系統(tǒng)主要分為：數(shù)據(jù)采集、GPRS網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)控制室、總控制室。軟件系統(tǒng)架構(gòu)方案如圖5所示，其中各層功能為：

圖3　二維碼手機(jī)APP使用流程

圖4　既有掃描設(shè)備掃描二維碼展示流程

（1）構(gòu)件定位數(shù)據(jù)采集：一是現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過掃描二維碼定位，向電腦通報(bào)當(dāng)前構(gòu)件位置以及所在工序信息；二是布設(shè)在主要工位的攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況。

（2）GPRS網(wǎng)絡(luò)：將采集到的信息上傳至數(shù)據(jù)庫。

（3）現(xiàn)場(chǎng)控制室：查看所有構(gòu)件的信息，并可通過權(quán)限對(duì)自動(dòng)上傳至數(shù)據(jù)庫的信息進(jìn)行儲(chǔ)存、修改、刪除等操作。

（4）總控制室：可直接訪問現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)控制室系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。根據(jù)當(dāng)前情況，發(fā)布最新控制指令反饋回現(xiàn)場(chǎng)控制室和現(xiàn)場(chǎng)操作人員。

為實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)構(gòu)架功能，需要通過軟硬件的結(jié)合，其軟硬件架構(gòu)如圖6所示。通過制定軟件的系統(tǒng)架構(gòu)方案，利用軟硬件相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)二維碼追蹤管理專用軟件的應(yīng)用，其主頁面如圖7所示。

圖6　軟硬件架構(gòu)圖

圖7　軟件主頁面圖

5　二維碼打印技術(shù)研究

針對(duì)不同的二維碼類別，其打印技術(shù)所需材質(zhì)不同，且各具特點(diǎn)。根據(jù)各個(gè)流程中所涉及二維碼打印的具體特點(diǎn)，對(duì)二維碼打印進(jìn)行選材（見表4）。利用專用的二維碼打印機(jī)對(duì)二維碼進(jìn)行打印，所用紙張尺寸為7.8 cm×5.2 cm的專用標(biāo)簽打印紙，打印出的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為3.0 cm×3.0 cm，Logo圖標(biāo)尺寸為0.7 cm×0.7 cm。對(duì)于部分大型機(jī)械，由于安全原因選擇用A4紙張打印，其尺寸為10 cm× 10 cm。

表4　二維碼打印選材

6　結(jié)語

通過研究二維碼的應(yīng)用范圍、標(biāo)準(zhǔn)格式、專用軟件的開發(fā)及打印技術(shù)等，初步形成了一套基于預(yù)制拼裝橋梁施工工藝的二維碼輔助管理系統(tǒng)，將預(yù)制拼裝橋梁技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)管理的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化，可以使預(yù)制工廠日常管理“犯錯(cuò)”的幾率大幅降低，并能使現(xiàn)場(chǎng)拼裝和工廠預(yù)制調(diào)度更加合理化，起到提高管理效率、降低管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少管理人員數(shù)量的作用，同時(shí)可控制管理成本，提升整個(gè)橋梁行業(yè)的整體水平。

目前，在預(yù)制拼裝橋梁施工工藝中的預(yù)制階段，已開始大規(guī)模使用二維碼技術(shù)，未來可期通過實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步驗(yàn)證和優(yōu)化物流管理二維碼技術(shù)及二維碼追蹤管理專用軟件。

[1]楊軍,劉艷,杜彥蕊.關(guān)于二維碼的研究和應(yīng)用 [J].應(yīng)用科技, 2002,29(11):11-13.

[2]盛秋康.二維碼編解碼技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].南京:南京理工大學(xué),2011.

U445.1

B

1009-7716（2016）10-0112-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.10.035

2016-07-04

李逸之（1990-），男，陜西西安人，助理工程師，從事橋梁工程技術(shù)管理工作。