混凝土搅拌楼安装单元条形码识别技术及应用.pdf

第 3 3卷第 3期 2 0 1 1年 3月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y V0 l _ 3 3 No 3 Ma r 2 01 1 混凝土搅拌楼 安装 单元条形码识别技术及应用 马斌 ( 中国葛洲坝集团公司向家坝施工局 ， 四川 宜宾6 4 4 6 1 2 ) 摘要 ： 结合条形码识别技术 的特 性 ， 重点 分析在混凝土搅拌楼 安装 、 拆 除施工 中运用这 种技术替代 旧有 编号模 式的方 法 ， 设计 出一套适合企业使 用的程序 流程 ， 制订 了具体操作规则 。 关键词 ： 混凝 土搅拌楼 ； 安装单元 ； 条形码 ； 识别技术 中图分类号 ： T U 6 4 2 2 文献标 志码 ： B 文章编 号 ： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 3 5 0 3 0 引言 在安装、 拆除 H L 2 4 0 2 S 3 0 0 0 L型混凝土搅拌楼 的过程中， 工程技术人员使用条形码技术识别钢结构 和机械设备( 以下统称安装单元) 的信息， 可以比使用 涂料编号的旧有识别方式更准确 、 快速地对其进行确 认 ， 进而能加快混凝土搅拌楼安装和拆卸进度 目标的 实现 ， 以达到缩短工期 、 节约成本的目的。 在进行混凝土搅拌楼安装、 拆除施工前， 旧有识别 方式需要用反色油漆将编号书写或喷涂在安装单元表 面， 编号一般按照其名称汉语拼音的第 1 个大写字母 加数字序号的规则编制。这种识别方式具有编号方法 简单 、 施工工艺粗糙、 影响设备美观等缺点 ， 不适应 当 前标准化施工、 信息化管理的科学理念 ， 亟待改进。 1 混凝土搅 拌楼 的构成 以 H L 2 4 02 S 3 0 0 0 L型混凝土搅拌 楼为例 ， 其 主要由钢结构和楼 内设备 2部分构成。 1 1 钢 结构 钢结构是支撑混凝土搅拌楼 自重和楼 内机械、 电气设备 、 混凝土原料重量 的框架 ， 一般分为主、 副 楼钢结构 ， 由多个安装单元通过高强螺栓或销子连 接构成。H L 2 4 0 2 S 3 0 0 0 L型混凝土搅拌楼 主楼钢 结构共有 4 O根杆件 ， 分为立柱 、 横梁 、 剪刀撑、 拉杆 ， 另有 6组楼层平台以及 1 2个楼梯 、 8个连接平台、 2 个风机平台、 骨料仓等 ； 副楼钢结构共有 4 4根杆件 ， 分为组合件 、 横梁 、 斜撑 ， 另有 3个楼前罐及其支架、 2个 副楼 内平 台等 ； 其他 安装单元有栏 杆、 连接 板 等。H L 2 4 0 2 S 3 0 0 0 L型混凝土搅拌楼主楼钢结构 如图 1 所示 。 1 2 楼内设备 楼内的机 械、 电气设备是构成混凝土拌制系统 收稿 日期 ： 2 0 1 01 1 0 9 进 甬 I 口 I 一 圭 匡 跚 控室 吾 ll Ij 1 1 f 图 1 HL 2 4 02 S 3 0 0 0L型 混 凝 土搅 拌 楼 主楼 钢 结 构 的主体 ， 通过中控室的集 中控制完成各种机械动作， 完成生产一定体积 、 某种配合 比混凝土 的任务。机 械设备包括搅拌机 、 回转给料器 、 蝶阀 、 闸阀、 管道 等， 其 中， 搅拌机和管道等需要通过条形码识别。电 气设备包括称量层传感器 、 气 阀、 电磁 阀等 ， 一般是 有型号标识的标准件 ， 可以不通过条形码识别 ， 但应 在条形码数据库 中建立信息数据。 2 条形码 与安装 单元之 间的关 系 通过特定规则编制 的条形码具有唯一性 ， 混凝 土搅拌楼安装单元之间的连接也必须一一对应。例 如 ： 4根 支承搅拌机平 台的立柱虽 然外形 、 作 用相 同， 但在安装过程中却要 与基础墩柱和预埋件相互 匹配 ， 并且厂家加工杆件螺孔时一般采用配钻工艺 。 二次安装过程中， 立柱或斜撑的螺孔 长期承重后产 生微小形变 ， 螺栓不易顺利穿过 ， 因此 ， 只可与原安 装单元连接面对接 ， 不能由结构相同的另一个代替。 这种在安装混凝土搅拌楼时必须满足的关系符合条 形码识别技术的特点。 操作员扫描条形码并通过硬件搜索数据库存储 的信息 ， 能即时给施工人员显示安装单元的重量 、 长 3 6 华 电技 术 第 3 3卷 度 、 型号等设备参数 ， 同时也方便仓储人员进行物资 管理 。条形码是最经济 、 实用 的 自动识别技术。它 制作快捷 ， 对设备和材料没有严苛的要求 ， 容易被扫 描设备识别 ， 适用于诸多施工领域 。 3 条形码识别 系统介绍 3 1 编码 原则 条形码 的种类繁多， 适合 不同领域。C O D E 1 2 8 码是广泛应用在企业内部管理 、 生产流程 、 物流控制 系统方面的一维条码码制 ， 具有可表示 高密度数据 和字符串的优 良特性 ， 是制作混凝土搅拌楼安装单 元条形码较理想的选择 。 1 条完整的条形码是 由宽度不等 的多个黑条和 空白加信息字符 2部分组成 ， 利用 T E CI T软件编 制出 C O D E 1 2 8码如图 2所示 ( 图中， z表示主楼钢 结构 ， 1表示 1安装单元) 。 Z 1 图 2主楼钢结构 1立柱条形码 信息字符分为 2部分 ： 首部分别取 自安装单元 名称前 2个字汉语拼音首位字母 大写 ， 表达名称信 息 ； 尾部是安装单元的序号。HL 2 4 02 S 3 0 0 0 L型混 凝土搅拌楼安装单元与信息字符首部对照见表 1 。 编制 出全部信息字符后 ， 为使此技术可用来指 导安装 、 拆除施工作业 ， 必须 以数据库的形式存储安 装单元条形码信息字符及其他数据。按照安装或者 拆除的施工顺序编制序号为 1一( N=某种安装单 元数 1 2 0 ) 的条形码 电子 图片 ， 最后给每条信息 字符编制一个序列号 ， 录入条形码数据库。完成这 种 自动识别技术 的信息准备工作后 ， 下一步就是用 输入设备获取信息 ， 并配合图纸确认安装单元相应 的组装或者拆卸节点。 3 2系统硬件、 软件的配置 硬件包括信息扫描设备 、 显示终端、 条形码制作 设备 3类 。 3 2 1 硬件的配置 任何一种信息识别技术都必须通过硬件实现 ， 因此 ， 所选择的硬件是否实用显得尤为关键。混凝 土搅拌楼安装 、 拆除施工具有高空作业、 空间狭小等 特点， 这 3类设备 的选用应 当遵照便携 、 稳定 的原 则 ， 同时考虑采购成本。 混凝土搅拌楼安装单元条形码识别技术的核心 表 1 安装单元与信息字符对照表 是硬件， 购买配备一体化解决方案 的、 经过商业应用 验证 的专业 条形 码识 别设 备 是这 一 技术 成 功 的 保障。 ( 1 ) 扫描设备 的选择。信息扫描设备是读取 、 传输条形码信息的工具。扫描设备扫过条形码 ， 接 收到从白色区域反射 回来 的信号， 而条的部分就没 有信号返回。这些差异及信号出现 的时间长短 ， 被 转换为数字信号 ， 通过 C P U分析 、 解读其 中包 含的 数据信息。然后 ， 这些信息通过 R S 2 3 2之类的协议 被传输到显示终端上。 条形码识别技术应用广泛 ， 在 日常生活中随处 可见 ， 普通的扫描设备如超市收银系统的图像扫描 器 、 物流管理领域用到的激光扫描器 等。为适应混 凝 土 搅 拌 楼 建 安 作 业 的 需 要 ， 应 选 择 可 读 取 C O D E 1 2 8码的手持型无线一维扫描器。 ( 2 ) 显示终端的选择。随着现代电子科技的飞 速发展 ， 很多原本只应用在科学研究领域的技术 ， 已 经转化为人们 日常生活中的消费品。智能手机的普 及是个明显的例子。工程技术人员将装有 Wi n d o w s Mo b i l e ， S y m b i a n ， A n d r o i d等智能系统 的手机作为条 形码识别系统 的显示终端具有信息远程传输 、 移动 方便 的优点 ， 是较理想的选择。现在很多高科技公 司推 出技术成熟的此类产品 ， 可供施工企业选择。 第3期 马斌 ： 混凝土搅拌楼安装单元条形码识别技术及应用 3 7 ( 3 ) 条形码制作设备的选择 。条形码 的制作原 理与传统办公系统打印设备 的原理基本相 同， 都是 依靠打印机在平面材料上印刷出文字 、 符号等内容。 机电安装工程所处作业环境多油污 ， 因此 ， 须选择工 业型打印机将条形码 印刷在特殊材料上 ， 以保证其 印刷精度和长期完整。 3 3软件 的配置 软件是配合硬件实现数据编译 、 传输、 存储 、 显 示的程序， 对硬件的依赖性高， 智能手机 的系统软件 必须认可条形码数据库 ， 不兼容会造成硬件读取数 据失败。 3 3 1 软件的选择 条码码制不同， 其生成软件的程序编写也不同， 而且 同种码制有多种软件可供选择。总体上 ， 软件 要按照兼容硬件及其系统软件 的要求配置 ， 需要添 加特殊功能则可通过专业 的软件公司定制。 T E CI T数据处理有限公司推出的系列条形码 软件具有标准统一 、 编写规范等优点， 提供用户免费 使用在线条码生成 、 标签创建等工具 ， 省去了编制条 形码 的成本 。它提供的数据采集 、 编译等收费软件 也可配套使用。施工企业对软件的选择只需符合 自 身管理特点 ， 简单 、 实用的软件是发挥条形码 自动识 别技术优势的保证。 3 3 2 程序流程设计 流程 图是程序分析中最基本 、 最重要 的分析技 术 ， 它是程序分析过程 中最基本的工具， 能够直观地 表达系统工作的步骤和逻辑关系。条形码识别系统 软件应 当按照确立 的程序流程图来设计 。一般的条 形码识别流程如图 3所示。 4 条形码 的特殊要 求 4 1 制作材 料 的选 用 目前 ， 条码 打印机行业应用较多 的是不干胶标 签。它由离型纸( 底纸) 、 面纸及黏合两者的粘胶剂 3部分组成。这些材料属于纸类 ， 遇到酸、 碱溶液腐 蚀或外物刮蹭容易毁坏 ， 所 以不能用来制作混凝土 搅拌楼安装单元条形码。混凝土的生产不能做到全 程封闭 ， 会发生外加剂 、 水泥灰等材料的漏出， 选用 具备 良好抗酸碱 、 防刮 、 耐高温等性能的材料能提高 条形码 的使用年 限。P V C高分子材料 的特性适应 各种不利环境 ， 是制作此类条形码的首选。 4 2设计形式 商品条形码 的标 准尺寸是 3 7 2 9 m m 2 6 2 6 m m， 放大倍 率为 0 82 0， 放 大倍 数越小 的条形 码 ， 印刷精度要求越高 。通过软件生成的原始条形 码尺寸可以满足识读 、 印刷要求 ， 因此 ， 统一选用尺 图 3条 形 码 识 别 系统 流 程 寸为 4 - 0 mm3 0mm的 P V C板做印刷材料。为使其 具备足够的抗弯折强度 ， 设计厚度不f i i z l , 于 5 m m。 完成印刷工序待油墨干透后 ， 在条码卡正 面黏附一 层透明的抗腐蚀保护膜。 4 3 条形码标示的注意事项 条形码必须附着在安装单元表面配合这一技术 的应用 ， 可以选用 固定和移动 2种标示方式 。黏合 剂粘贴适用 于需永久标示 的安装单元 ， 如搅拌机 、 集 中控制台等大型设备 。对于需要重复移动施工的安 装单元 ， 如主 、 副楼钢结构杆件 ， 则 可采用磁吸附式 P V C条码卡或悬挂在楼 内设备 上的方法来完成标 示工作。 4 3 1 附着点的选择 制定附着点的选取规则主要是为了统一标示方 位 ， 方便施工人员查找 和扫描条形码。操作 时须遵 照 以下规 则 ： ( 1 ) 所有磁吸附条码卡正 面指 向楼 内， 遇到弧 面不能折弯 ， 并保持条形码的原有长度不变。 ( 2 ) 立 柱 的 几何 中心 线 上 ， 距 离 底 面 1 5 0 1 7 0 e m。 ( 3 ) 横梁的几何 中心 。 ( 4 - ) 斜撑 的几何中心线上 ， 距离楼层平 台 1 5 0 1 7 0 o m 。 ( 5 ) 楼层平台的侧面中心。 ( 6 ) 小型设备 的吊环。 4 3 2 附着面的清理 新 的安 装单元 出厂运至工地 时即可标示 条码 卡 ， 未沾染污物的表面有利于条码 ( 下转第4 7页) 第 3期 曾华 ： 双背压凝汽器抽真空系统的技术改造 4 7 以上说明双母管双吸真空泵 的抽真空系统 ( 如 图 3所示) 最理想 ， 今后安装的 6 0 0 M W 及 以上的机 组的抽真空系统按此设计 ， 以前安装 的单母管双 吸 真空泵的抽真空系统按照图 4改造就能使凝汽器平 均真空达到设计值 ， 同时能节约厂用电。 4 经济效 益分析 6 0 0 Mw 及以上机组的双背压凝汽器设计背压 是 ： p A= 4 7 1 9 k P a ， P B= 6 6 1 4 k P a 。 双母 管 的抽 真空 系 统 的平 均 背 压 是 ： P H= ( P s A + p s B ) 2=( 4 7 1 9+ 6 6 1 4 ) 2： 5 1 6 5 ( k P a ) 。 单母管 的抽 真 空 系统 的平 均 背 压 是 ： P = ( P D A+ P D B ) 2= P B+( P A+ P B ) 2 2=( 6 6 1 4+ 5 1 6 5 ) 2=5 8 8 9 5 ( k P a ) 。 P D P j - p s P J = 5 8 8 9 5 5 1 6 5=0 7 2 4 5 ( k P a ) 。 对于凝汽器的平均真空而言 ， 采用双母管的抽 真空系统 比单母管的抽真空系统要好。 根据凝 汽器真空度提高 1 ( 大气 压力按 1 0 0 k P a 计算) ， 煤耗降低 1 9 7 g ( k W h ) ， 1台6 0 0MW 机 组 年 平 均 发 电 5 0 0 0 h 计 算 ，可 节 约 煤 炭 0 7 2 4 51 9 7 5 0 0 0 6 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 = 4 2 8 4 7 5( t ) ，即 4 2 8 4 7 5 t 年 ，换 算 成 标 煤 是 4 2 8 4 7 5 5 X 5 0 0 0 7 0 0 0=3 0 6 0 5( t ) ， 即 3 0 6 0 5 t ， 年 ， 根据节约 1 k g标准煤 =减排 2 4 9 3 k g 二 氧化 碳计算 ， 1年减少二 氧化碳排 放 3 0 6 0 5 X 2 4 9= 7 6 2 0 7( t ) 。按 5 0 0 r _ t计 算 ， 节 约 发 电成 本 ( 上接第 3 7页) 卡的粘贴和吸附。标示 旧安装单元 时， 必须用铲子 、 钢丝刷 、 清洗剂去除附着点周边 的 油污 、 水泥结块等污物 ， 提供给条码卡平整 、 洁净 的 附着条件。 4 3 3 条码卡的管理 条形码识别系统的管理属于设备技术管理的范 畴 ， 除了保证操作这一技术 的人员受过 良好的技能 培训之外 ， 还需注重对条码 卡的保护。一般要求安 装工进行起重作业时不得使 附着点与地面接触 ， 否 则会损毁条码卡， 其所在的单元 正面或侧面须放置 在可供扫描器读取信息的合适位置。在完成每个安 装单元的施工后 ， 可将移动式条码卡取回并妥善保 存 ， 为下次使用做准备。 4 2 8 4 7 5 5 0 0= 2 1 4 2 3 7 5 ( 年 ) 。将 图 1改造成 图 4后 ， 可节约发电成本 4 2 8 4 7 5 5 0 0= 2 1 4 2 3 7 5 ( 年 ) 。 如果将图 2改造成 图 3 ， 可节约 1台真空泵( 电 压 3 8 0 V， 电 流 2 1 0 A) 的厂 用 电 ， 即 1 7 3 2 13 8 0 X 2 1 0 0 9 1 0 0 0 5 0 0 0=6 2 1 9 9 7( k W h ) 年 ， 只是 要重新安装 3台双吸真空泵 ， 改造成本很高 ， 但从长 远考虑还是合算的。 5 结论 经过分析计算 ， 今后安装 的双背压凝汽器的抽 真空系统按双母管双吸真空泵 的抽真空系统设计 ， 以前安装的双背压凝汽器的抽真空系统按照图4或 者 图 3改造就能使凝 汽器平均真空达到设计值 ， 减 少投资， 节约厂用 电。 参考文献： 1 胡念苏 汽轮机设备及系统 M 北京： 中国电力出版 社 ， 2 0 0 6 2 曾华 一 种 双 背 压 凝 汽 器 的 抽 真 空 系 统： 中 国， 2 0 1 0 2 0 2 1 8 8 4 5 5 P 2 0 1 0 0 2 0 2 ( 编辑 ： 王书平) 作者简介 ： 曾华( 1 9 6 9 一) ， 男 ， 贵州清镇人， 助理工程师， 从事汽轮 机运行方面的工作( E m a i l ： z h 6 9 9 6 9 9 z h q q t o m) 。 模式的改进和提高 ， 完成 了由非标准化简单施工向 标准化科学施工方式的转变。借助信息化管理技术 是当前施工技术的发展趋势 ， 我 国还有很多有待提 升管理水平的施工 领域需要这一技术 的帮助 ， 其应 用前景十分广阔。 参考文献： 1 沈峰 论条形码技术在 钢结构制造企 业的应用 J 钢结 构 ， 2 0 0 8 ， 2 3 ( 1 2 ) ： 7 l一 7 3 2 马兰 条形码印制过程中应注意的问题 J 今 日印刷 ， 2 0 0 3( 4) ： 4 34 6 ( 编 辑 ： 白银 雷) 5 结束语 作者简介 ： 条形码识别系统功能强大 ， 具有输入速度快 、 扫 马斌( 1 9 8 4 一) ， 男， 湖北枣阳人， 助理工程师， 从事条形 描准确率高 、 技术可靠性强的优势 ， 特别适合替代现 码识别技术在水工机械 中应用的研究2 1 2 作 ( E - m a i l ： 有的混凝土搅拌楼安装单元编号模式 ， 是对 旧施工 3 7 6 3 1 8 9 5 7 q q c o l n ) 。