混凝土试块全过程自动化检测系统及方法与流程

本发明涉及建筑材料检测的，尤其是一种混凝土试块全过程自动化检测系统及方法。

背景技术：

1、把控建设工程质量要从源头抓起，混凝土质量是影响建设工程质量的重要因素之一，而混凝土试块性能是评估该批次混凝土质量的重要参数。因此，混凝土检测尤为重要，需保持检测结果真实性、可靠性和有效性。

2、现有混凝土试块防调换技术主要有以下三种形式：

3、一、在混凝土试块表面贴条形码标签，通过对条形码标签一对一扫描采集信息，以辨别被检测试块是否被调换，但仍可通过仿造条形码标签进行混凝土试块调换，而且扫描效率相对较低；并且条形码标签易损坏及丢失，沾染污垢，造成读取困难，混凝土试块信息丢失；而且一张条形码标签的成本较高，当混凝土试块数量较大时，成本是笔不小的开支。

4、二、在混凝土试块中半植入条形码标签，以达到防止造假的目的，但是采用此技术会导致混凝土表面与条形码标签接触处产生缝隙，进而影响混凝土试块的属性，降低检测的真实性和可靠性。

5、三、在混凝土试块中植入gps定位装置，通过混凝土试块位置的移动轨迹判断混凝土试块是否被调换，但gps定位装置成本较高，当混凝土试块数量较大时，成本同样是笔不小的开支，而且gps定位装置功能单一，仅有定位功能，资源利用率低。

6、例如：中国专利文献(申请号：cn2015107446304，公开日：2016年01月13日)公开了一种基于rfid芯片的混凝土试块定位系统和方法，通过写入唯一id号的rfid芯片制成专用标签，再将带有唯一id号的rfid芯片专用标签现场植入混凝土试块上，然后由施工现场的取样员、监管员等通过智能手机现场读取植入混凝土试块上rfid芯片专用标签的唯一id号，通过手机填写混凝土试块相关信息并与专用标签的唯一id号绑定，拍照混凝土试块并上传数据及照片，同时将手机gps座标上传至网络服务器。再将混凝土试块送至检测部门，检测部门对所送的混凝土试块先进行rfid芯片专用标签读取id号，确认后再进行检测，并将检测数据上传。这样既有效地避免了发生混凝土试块制作造假的情况，保证试块了取样至送检过程中样品的唯一性、真实性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明提出一种混凝土试块全过程自动化检测系统及方法，检测成本低，经久耐用，防伪效果显著，检测精度高。

3、根据本发明实施例的混凝土试块全过程自动化检测方法，包括以下步骤：

4、第①步骤、对rfid芯片进行编码，rfid芯片包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块时将一块单体标识芯片植入混凝土试块中，使用读写器分别扫描混凝土试块的五个表面，包括四个侧面及顶面，每次扫描时，从大至小调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率p0、p1、p2、p3、p4，并将数据上传至检测系统；当读写器靠近混凝土试块时，检测系统自动记录对应混凝土试块的各项信息，并将对应混凝土试块的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库；

5、第②步骤、在混凝土试块运输过程中，驾驶员每隔一段时间读取一次混凝土试块信息，以实现混凝土试块位置跟踪，实时更新混凝土试块物流信息；

6、第③步骤、当混凝土试块经过全自动智能检测室试块入库处时，通过读写器随机扫描混凝土试块的五个表面中的任意三个表面，每次扫描时，从大至小调节读写器的功率，分别记录最小扫描功率p0′、p1′、p2′，并将数据上传至检测系统，检测系统将p0′、p1′、p2′与p0、p1、p2、p3、p4进行对比，当p0′、p1′、p2′分别与p0、p1、p2、p3、p4中的三个数值相同时，则混凝土试块未被调换，允许混凝土试块入库，否则此混凝土试块为被调换的混凝土试块，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块的各项信息，并将允许入库混凝土试块的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块通过传送装置从收样室传送到养护室；

7、第④步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入需检测的混凝土试块位置信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块，并由传送装置将混凝土试块从养护室送至指定检测室进行检测；

8、第⑤步骤、检测系统自动采集检测数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块，并将数据上传至质量不合格档案库；

9、第⑥步骤、单个检测结束后，自动将已检测混凝土试块运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块腾出检测工作台面。

10、根据本发明实施例的混凝土试块全过程自动化检测方法，包括以下步骤：

11、第1步骤、对rfid芯片进行编码，rfid芯片包括总体标识芯片和单体标识芯片，制作混凝土试块时将两块单体标识芯片植入混凝土试块中，当读写器靠近混凝土试块时，检测系统自动记录两个rfid芯片的初始相对位置l1和对应混凝土试块的各项信息，并将两个rfid芯片的初始相对位置l1和对应混凝土试块的各项信息上传至检测系统，在检测系统中形成试块数据档案库；

12、第2步骤、在混凝土试块运输过程中，驾驶员每隔一段时间利用读取器读取一次混凝土试块信息，以实现混凝土试块位置跟踪，实时更新混凝土试块物流信息；

13、第3步骤、当混凝土试块经过全自动智能实验室试块入库处时，读写器自动识别两个单体标识芯片的中间相对位置l2，检测系统对初始相对位置l1和中间相对位置l2一致性进行验证，当初始相对位置l1和中间相对位置l2一致时，允许混凝土试块入库，否则此混凝土试块为被调换的混凝土试块，视为不合格样品；检测系统记录允许入库混凝土试块的各项信息，并将允许入库混凝土试块的各项信息上传至检测系统；允许入库的混凝土试块通过传送装置从收样室传送到养护室；

14、第4步骤、当达到指定养护龄期时，检测系统向养护室发出提醒信息，检测员在检测系统中输入待检测混凝土试块信息，检测系统向传送装置发出试块运输指令，运输机器人自动抓取混凝土试块，并由传送装置将混凝土试块从养护室送至指定检测室进行检测；

15、第5步骤、检测系统自动采集试验数据信息，生成检测报告，并上传检测系统；同时检测系统可自动识别不合格混凝土试块，并将数据上传至质量不合格档案库；

16、第6步骤、单个试验结束后，自动将已检测混凝土试块运输至指定位置，并自动清理工作台面，为待检测混凝土试块腾出检测工作台面。

17、根据本发明实施例的实现混凝土试块全过程自动化检测方法的检测系统，包括养护架、托盘、混凝土试块、卡槽、rfid芯片、读写器、检测系统和运输机器人；所述托盘用于运输混凝土试块，托盘上下堆叠后放置于养护架上，所述卡槽设置在托盘上，卡槽用于存放总体标识芯片；所述rfid芯片包括存放在卡槽内的总体标识芯片和植入混凝土试块中的单体标识芯片，所述总体标识芯片用于记录该批次混凝土试块总信息，所述单体标识芯片用于记录单个混凝土试块信息；所述读写器用于读取混凝土试块信息；所述检测系统用于记录混凝土试块信息；所述运输机器人用于批量化运输混凝土试块。

18、根据本发明一个实施例，在所述第1步骤中，对应混凝土试块的各项信息包括试块尺寸、试块编号、制样日期、构件名称、制样地点、项目名称、施工单位、制样员姓名以及制样员联系方式。

19、根据本发明一个实施例，在所述第3步骤中，允许入库混凝土试块的各项信息包括入库时间、养护条件、养护放置位置、接样员姓名以及接样员联系方式。

20、根据本发明一个实施例，在所述第4步骤中，所述指定检测室为抗压检测室、抗渗检测室和抗折检测室中的任意一种。

21、根据本发明一个实施例，在所述第5步骤中，所述试验数据信息包括检测数据和检测图片。

22、根据本发明一个实施例，所述传送装置采用的是运输机器人。

23、根据本发明一个实施例，所述托盘包括从上往下依次分布的上托盘、中托盘和下托盘。

24、根据本发明一个实施例，所述总体标识芯片为柔性芯片，单体标识芯片为硬性芯片。

25、本发明的有益效果是，主要包括以下优点：

26、一、rfid芯片成本低，当混凝土试块数量较多时，可明显降低成本；

27、二、rfid芯片耐久性好，不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，在混凝土试块中仍具有良好的工作性能，不惧风吹日晒，并可重复读取；

28、三、rfid芯片防伪效果显著，芯片光刻时有微小差异，基于此，可标识唯一芯片，每个芯片均不可复制；

29、四、相较于条形码、二维码，rfid芯片的读取距离更远，读写速度更快，可节约大量人力和物力；

30、五、rfid芯片包括总体标识芯片和单体标识芯片，单体标识芯片信息汇总于总体标识芯片，方便批量有序地管理海量芯片；

31、六、混凝土试块植入rfid芯片的单体标识芯片后，读写器靠近混凝土试块即可精准识别，操作方便简单，工作人员无需近距离接触大批量混凝土试块，实现了检测远距、无尘，保障了工作人员的人身安全，提高了工作效率，同时降低了人工检测误差，提高了检测的精准性，使混凝土试块检测更加公平公正以及真实可靠；

32、七、混凝土试块植入rfid芯片的单体标识芯片后，可自动化、信息化采集混凝土试块现场取样、制样、运输、入库养护和检测等各个环节的数据，实现无线、批量、远距、动态识别混凝土试块信息，智能化盘点混凝土试块信息，大大提高混凝土试块检测的精确程度、工作效率和管理效率，优化检测工作环境，降低人工成本，使混凝土试块检测智能化、自动化、精益化和简易化；

33、八、检测系统记录混凝土试块原材料供应单位、制样单位、运输单位和检测单位详细信息，实现责任实时动态追溯；

34、九、rfid芯片在混凝土试块防伪中的应用，实现了混凝土试块检测由被动监管向主动监管、事后监管向过程监管、事后处理向事前预防的三大转变。

35、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

36、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。