專利名稱：基于rfid的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體涉及利用RFID對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn) 行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)估的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
混凝土強(qiáng)度發(fā)展?fàn)顟B(tài)是建筑工程質(zhì)量控制的關(guān)注重點(diǎn)和施工決策的參考依據(jù)?，F(xiàn) 有評(píng)價(jià)混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一般采用超聲回彈、鉆芯取樣、同條件養(yǎng)護(hù)等方法，這些方法存 在著一些不足。首先，缺乏時(shí)效性。采用超聲回彈法、鉆芯取樣法，一般在混凝土澆筑觀天后才能 進(jìn)行，表現(xiàn)出嚴(yán)重的滯后性，不能及時(shí)反映施工過程可能存在的混凝土質(zhì)量問題，無法滿足 混凝土施工要求。一旦在觀天后發(fā)現(xiàn)混凝土質(zhì)量問題，將會(huì)造成巨大的損失。其次，存在局限性。超聲回彈法和鉆芯取樣法都是對(duì)混凝土局部區(qū)域(特別是表 層)采樣進(jìn)行檢測(cè)，取樣的代表性以及可行性直接限制了它們的應(yīng)用。同條件養(yǎng)護(hù)因小試 塊與實(shí)體混凝土之間養(yǎng)護(hù)溫濕度狀態(tài)存在顯著的差異，其力學(xué)性能的發(fā)展也存在很大的不 同，無法真實(shí)反應(yīng)實(shí)體混凝土的強(qiáng)度發(fā)展?fàn)顟B(tài)。最后，缺乏經(jīng)濟(jì)性。采用超聲回彈、鉆芯取樣等方法，檢測(cè)成本較高，無法大面積進(jìn) 行測(cè)試，且工作量較大，可操作性不強(qiáng)。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有檢測(cè)手段在時(shí)效性、局限性和經(jīng)濟(jì)性方面存在的不足，本實(shí)用新型提 供一種方便快捷、實(shí)時(shí)高效的混凝土質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。一種基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度采集單元、中繼單元、讀寫傳輸 單元、接收終端和分析評(píng)估單元；所述溫度采集單元采集得到的溫度數(shù)據(jù)通過中繼單元發(fā) 送到讀寫傳輸單元，再由讀寫傳輸單元傳給接收終端，進(jìn)而由分析評(píng)估單元處理。所述溫度 采集單元包括露在混凝土表面的RFID標(biāo)簽和埋在混凝土內(nèi)的溫度傳感器，RFID標(biāo)簽和溫 度傳感器通過連接線連接，RFID標(biāo)簽與中繼單元通過無線射頻進(jìn)行通訊。所述溫度采集單元有一個(gè)或多個(gè)。所述RFID標(biāo)簽設(shè)有物理接口，所述連接線與該物理接口是可插拔連接；該連接線 長(zhǎng)度是，根據(jù)溫度傳感器埋設(shè)需要調(diào)整。所述中繼單元包括多個(gè)中繼器，各個(gè)中繼器之間采用無線射頻進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞；各 個(gè)中繼器接收其周邊溫度采集單元的溫度數(shù)據(jù)。所述中繼單元與讀寫傳輸單元之間采用無線射頻進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述讀寫傳輸單元設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所述讀寫傳輸單元用GPRS、3G或者Wifi無線通訊方式與接收終端進(jìn)行通訊。所述接收終端是裝有溫度采集及強(qiáng)度計(jì)算軟件的PDA、筆記本電腦、臺(tái)式電腦和服務(wù)器。本系統(tǒng)中，溫度采集單元分布于監(jiān)測(cè)場(chǎng)地內(nèi)各個(gè)區(qū)域，單個(gè)溫度采集單元由RFID 標(biāo)簽和溫度傳感器通過連接線和接口連接組成，可方便插拔，RFID標(biāo)簽可重復(fù)使用。同時(shí)， 采用連接線，其長(zhǎng)度可調(diào)，可探測(cè)混凝土不同深度和位置的溫度狀況。將溫度傳感器埋入混 凝土內(nèi)部進(jìn)行測(cè)溫，所得數(shù)據(jù)由RFID標(biāo)簽讀取，并發(fā)送至中繼單元，溫度數(shù)據(jù)經(jīng)中繼單元 傳遞后發(fā)送至讀寫傳輸單元，再由讀寫傳輸單元經(jīng)GPRS、3G、Wifi等無線通訊方式傳送至 計(jì)算機(jī)等，溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過軟件處理后得到混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)，用于混凝土質(zhì)量的監(jiān)測(cè)評(píng)估。其中，讀寫傳輸單元設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽或中 繼單元發(fā)送來的數(shù)據(jù)。并且讀寫傳輸單元提供主動(dòng)模式和被動(dòng)模式兩種發(fā)射模式。在主動(dòng) 模式下，讀寫傳輸單元在接收到發(fā)射指令后才會(huì)向接收終端發(fā)射數(shù)據(jù)；在被動(dòng)模式下，讀寫 傳輸單元按設(shè)定頻率向接收終端發(fā)射數(shù)據(jù)。同時(shí)，本系統(tǒng)的硬件架構(gòu)使系統(tǒng)可以提供現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)模式，使用移動(dòng)接收終端，在施 工現(xiàn)場(chǎng)讀取RFID標(biāo)簽或中繼單元的數(shù)據(jù)，再經(jīng)過軟件處理，得到強(qiáng)度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)施工第一 現(xiàn)場(chǎng)的混凝土質(zhì)量管理。本實(shí)用新型的有益效果1.實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控與事前控制。運(yùn)用RFID技術(shù)以及基于GPRS、 3G、Wifi等無線網(wǎng)絡(luò)形成無線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)，獲取施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土的實(shí)際溫度歷程，通過強(qiáng) 度反饋軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土材料強(qiáng)度發(fā)展?fàn)顟B(tài)，對(duì)異常點(diǎn)進(jìn)行深化評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排查 混凝土各區(qū)域質(zhì)量隱患，實(shí)現(xiàn)混凝土質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控與事前控制。2.實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸無線化，簡(jiǎn)單高效，可靠性高。傳統(tǒng)線纜傳輸測(cè)溫方式布線繁 雜、受工程現(xiàn)場(chǎng)干擾大，效率低下，而運(yùn)用RFID無線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線化傳 輸，大大降低了工作量，提升效率。3.采用RFID標(biāo)簽連接溫度傳感器作為測(cè)溫單元，兩者之間利用插口相連，組裝拆 卸方便，實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽的重復(fù)利用，節(jié)約成本。同時(shí)，兩者之間的連接線長(zhǎng)度可選，可以對(duì) 不同深度的混凝土進(jìn)行檢測(cè)，并可以監(jiān)測(cè)傳統(tǒng)方法難以探測(cè)到的區(qū)域。

圖1是本實(shí)用新型具體的監(jiān)測(cè)裝置示意圖；圖2是本實(shí)用新型中溫度采集單元示意圖。圖中的附圖標(biāo)記為1.溫度采集單元；2、中繼單元；3、讀寫傳輸單元；4、接收終端；5、分析評(píng)估單元； 11、RFID標(biāo)簽；12、溫度傳感器；13、連接線；14、混凝土基體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度采集單元 1、中繼單元2、讀寫傳輸單元3、接收終端4、分析評(píng)估單元5。如圖2所示，所述溫度采集單元，包括RFID標(biāo)簽11、溫度傳感器12、連接線13和 混凝土基體14。[0030]所述溫度采集單元1采集得到的溫度數(shù)據(jù)通過中繼單元2發(fā)送到讀寫傳輸單元3， 再由讀寫傳輸單元3傳給接收終端4，進(jìn)而由分析評(píng)估單元5處理。所述溫度采集單元1包 括露在混凝土表面的RFID標(biāo)簽11和埋在混凝土內(nèi)的溫度傳感器12，RFID標(biāo)簽11和溫度 傳感器12通過連接線連接，RFID標(biāo)簽11與中繼單元2通過無線射頻進(jìn)行通訊。所述溫度采集單元1有一個(gè)或多個(gè)。所述RFID標(biāo)簽11設(shè)有物理接口，所述連接 線13與該物理接口是可插拔連接。所述連接線長(zhǎng)度是，根據(jù)溫度傳感器埋設(shè)需要調(diào)整。所述中繼單元2包括多個(gè)中繼器，各個(gè)中繼器之間采用無線射頻進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞; 各個(gè)中繼器接收其周邊溫度采集單元1的溫度數(shù)據(jù)。所述中繼單元2與讀寫傳輸單元3之間采用無線射頻進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述讀寫傳輸單元3設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所述讀寫傳輸單元3用GPRS、3G或者Wifi無線通訊方式與接收終端4進(jìn)行通訊。所述接收終端4是裝有溫度采集及強(qiáng)度計(jì)算軟件的PDA、筆記本電腦、臺(tái)式電腦或 服務(wù)器等。本實(shí)用新型的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其工作過程為RFID標(biāo)簽11與 溫度傳感器12通過連接線13相連形成溫度采集單元1，分布于監(jiān)測(cè)場(chǎng)地內(nèi)的各個(gè)部位。將 溫度傳感器埋入混凝土基體14內(nèi)，RFID標(biāo)簽11留在混凝土基體14外，用于讀取溫度傳感 器12所探測(cè)的溫度數(shù)據(jù)。連接線13長(zhǎng)度可調(diào)，可探測(cè)混凝土不同深度和位置的溫度狀況。RFID標(biāo)簽與中繼單元2之間通過無線射頻信號(hào)進(jìn)行通訊，中繼單元2讀取溫度采 集單元1的溫度數(shù)據(jù)，并將各區(qū)域采集到的溫度數(shù)據(jù)匯總至讀寫傳輸單元3，讀寫傳輸單元 3將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、整理，再通過GPRS、3G、Wifi等無線傳輸方式通過主動(dòng)模式或者被 動(dòng)模式傳輸至接收終端5，在接收終端5上通過軟件對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到混凝土強(qiáng)度 數(shù)據(jù)，根據(jù)強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估。本系統(tǒng)同時(shí)提供施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)模式，利用移動(dòng)接收終端4在現(xiàn)場(chǎng)直接采集溫度采 集單元1或者中繼單元2的溫度數(shù)據(jù)，然后通過軟件5處理，進(jìn)行混凝土質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。
權(quán)利要求1.一種基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度采集單元、中繼單元、讀寫傳輸單 元、接收終端和分析評(píng)估單元；所述溫度采集單元采集得到的溫度數(shù)據(jù)通過中繼單元發(fā)送 到讀寫傳輸單元，再由讀寫傳輸單元傳送給接收終端，進(jìn)而由分析評(píng)估單元處理，其特征在 于，所述溫度采集單元包括露在混凝土表面的RFID標(biāo)簽和埋在混凝土內(nèi)的溫度傳感器， RFID標(biāo)簽和溫度傳感器通過連接線連接，RFID標(biāo)簽與中繼單元通過無線射頻進(jìn)行通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述溫度采集單 元有一個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述RFID 標(biāo)簽設(shè)有物理接口，所述連接線與該物理接口是可插拔連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述連接 RFID標(biāo)簽與物理接口的連接線的長(zhǎng)度是，根據(jù)溫度傳感器埋設(shè)深度需求調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述中繼單元包 括多個(gè)中繼器，各個(gè)中繼器之間采用無線射頻進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞；各個(gè)中繼器接收其周邊溫度 采集單元的溫度數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述中繼單元與 讀寫傳輸單元之間采用無線射頻進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述讀寫傳 輸單元設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述讀寫傳輸單 元用GPRS、3G或者Wifi無線通訊方式與接收終端進(jìn)行通訊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述接收終端是 裝有溫度采集及強(qiáng)度計(jì)算軟件的PDA、筆記本電腦、臺(tái)式電腦或服務(wù)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于RFID的混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度采集單元、中繼單元、讀寫傳輸單元、接收終端、分析評(píng)估單元等。由RFID標(biāo)簽與溫度傳感器等組成溫度采集單元，溫度傳感器埋入混凝土內(nèi)部進(jìn)行測(cè)溫，所得數(shù)據(jù)由RFID標(biāo)簽采集，經(jīng)中繼單元傳遞后發(fā)送至讀寫傳輸單元，再由讀寫傳輸單元發(fā)送至接收終端，經(jīng)軟件處理后得到混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)，用于混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)估。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土強(qiáng)度發(fā)展的實(shí)時(shí)監(jiān)控，且各單元之間均實(shí)現(xiàn)信號(hào)無線傳輸，避免繁雜的現(xiàn)場(chǎng)布線，方便可靠。
文檔編號(hào)G01N33/38GK201859145SQ20102029091
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者伍小平, 周云, 廖曉敏, 許永和, 魯文嘉 申請(qǐng)人:上海建工(集團(tuán))總公司