二維碼在核電站土建工程施工中運用的探討

肖昌云　席鈺金

摘 要：通過對二維碼技術(shù)在核電站土建施工中的運用現(xiàn)狀進行分析，根據(jù)二維碼技術(shù)的優(yōu)點，提出將該技術(shù)運用到土建施工中的構(gòu)想，并對其運用的可行性、前景與意義進行了闡述。

關(guān)鍵詞：核電站；土建工程；二維碼；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.114

隨著無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及移動通信技術(shù)（3G/4G）的快速發(fā)展，二維碼已經(jīng)在生活中隨處可見。無論是超市、地鐵，還是手機APP、互聯(lián)網(wǎng)，處處可見一個跟棋盤類似的小方格——二維碼。伴隨著2015-03-29大連紅沿河二期核電站FCD的開始，新一輪建設(shè)的浪潮到來。鑒于核電站建設(shè)是一個系統(tǒng)量大、工期長、精細化要求高的工程項目，以往土建工程建設(shè)中往往會出現(xiàn)很多問題，例如預(yù)制構(gòu)件重復加工、使用混亂、丟失、誤用；單堆房間成百上千，房間的用途、進出口等信息容易搞混；核電站土建工程用到的建筑材料多種多樣，大部分需要見證取樣進行試驗來驗證材料合格性。對此，筆者考慮是否可以將二維碼技術(shù)運用到土建工程施工中，以達到提高核電站建設(shè)項目管理工作的快捷性、信息化、物聯(lián)網(wǎng)化以及提升項目管理水平的目的。

1 二維碼技術(shù)運用現(xiàn)狀

什么是二維碼？二維碼是相對于條形碼這種一維碼而言的。一維碼大家在日常生活中都司空見慣了，它是特定信息的編碼表現(xiàn)形式。相對于條形碼，多了一維的二維碼能儲存的信息自然會更多。比如某年某月某日某電影院某場次某排某座的一場電影，一個二維碼這些信息可以全包容。簡單的說，二維碼就是能夠?qū)⒋罅啃畔D形化傳播的一種工具，借助手持終端，別人就能快速讀取二維碼的相關(guān)信息。以手機終端為例，只要你安裝了二維碼識別類軟件，啟動軟件，對準二維碼圖片掃描，就能夠獲取并存儲二維碼上面的信息。在現(xiàn)代商業(yè)活動中，可實現(xiàn)的應(yīng)用十分廣泛，例如產(chǎn)品防偽/溯源、廣告推送、網(wǎng)站鏈接、數(shù)據(jù)下載、商品交易、定位/導航、電子憑證、車輛管理和信息傳遞等。

二維碼技術(shù)在核電站土建工程施工中運用的現(xiàn)狀究竟如何？通過網(wǎng)絡(luò)資源的檢索，二維碼技術(shù)多用于商品交易等方面，在核電站土建工程施工中，現(xiàn)階段未檢索到相關(guān)的運用信息。

2 在核電站土建工程施工中的運用構(gòu)想基于核電站土建工程的施工特點，首先構(gòu)想在土建施工過程中的預(yù)制構(gòu)件、見證取樣和房間信息三個方面采用該技術(shù)。根據(jù)上述三個方面的特點需要，按照直接通過手持移動終端或智能手機掃描顯示信息的方法，聯(lián)系社會資源開發(fā)一套專門用于上述功能的二維編碼技術(shù)系統(tǒng)，將對應(yīng)的每類使用功能對象的基本信息，例如構(gòu)件名稱、型號、使用部位、所在位置、功能信息、照片等信息用二維碼編制出來，如圖1所示。二維碼編制打印完成后，張貼到相應(yīng)位置上，讀者可使用智能手機進行識別，讀出相應(yīng)的信息，同時借助電腦后臺管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對管理對象的跟蹤、采集、信息集成。考慮保密等相關(guān)因素，可以設(shè)定相應(yīng)的權(quán)限限定。

2.1 土建預(yù)制構(gòu)件中的運用

核電站土建施工過程中，涉及施工的預(yù)制構(gòu)件眾多，例如二次鋼結(jié)構(gòu)、主要鋼結(jié)構(gòu)、不銹鋼構(gòu)件、預(yù)埋鋼構(gòu)件等。由于土建預(yù)制構(gòu)件種類繁多（例如預(yù)埋構(gòu)件單個核島的數(shù)量就將有10多萬件）、工序多、移交手續(xù)多等，所以構(gòu)件預(yù)制完成會受到現(xiàn)場各種條件的制約，造成預(yù)制構(gòu)件預(yù)制完成后丟失，同構(gòu)件重復加工，預(yù)制構(gòu)件加工統(tǒng)計不準確、錯用、誤用等管理難題。

構(gòu)想在預(yù)制構(gòu)件管理中應(yīng)用上述二維碼技術(shù)，具體應(yīng)用為：預(yù)制構(gòu)件加工完成后，在構(gòu)件上直接張貼二維碼編碼，二維碼中包含構(gòu)件名稱、使用部位、構(gòu)件編號、加工時間、檢驗狀況、加工負責人、構(gòu)件加工組成、計劃使用時間等信息。驗收預(yù)制構(gòu)件時，檢驗者對預(yù)制構(gòu)件的各項質(zhì)量驗收指標進行驗收，驗收完成后用智能手機對驗收構(gòu)件上的二維碼進行掃描，讀出相關(guān)構(gòu)件信息，并對驗收結(jié)果、驗收時間等相關(guān)驗收參數(shù)進行確定，驗收信息通過3 G/4 G/WIFI發(fā)送到后臺計算機系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)收集和集成，相關(guān)人員可以通過計算機查看到相應(yīng)的信息。預(yù)制構(gòu)件移交過程中同樣采用智能手機掃描的形式完成移交和跟蹤。安裝預(yù)制構(gòu)件時，通過掃描預(yù)制構(gòu)件上的二維碼信息讀取該預(yù)制構(gòu)件的二維碼信息，例如安裝位置、構(gòu)件驗收結(jié)果等，以保證檢查、安裝的準確性。驗收過程中，同樣對驗收結(jié)果通過掃描的形式完成。所有的信息都通過簡單二維碼、計算機、智能手機完成，從而提高預(yù)制構(gòu)件的定位跟蹤水平、信息化、物聯(lián)化，提高預(yù)制構(gòu)件安裝的整體質(zhì)量，避免上述管理難題。

2.2 在見證取樣監(jiān)管中的運用

土建施工過程涉及到混凝土試塊、鋼筋原材、外加劑、焊接工藝評定鑒定件等施工材料的見證取樣。工作人員必須按照核電站工程對質(zhì)量的嚴格要求，確保見證取樣的信息化和真實性。構(gòu)想將二維碼技術(shù)用于土建施工中涉及的各類建筑材料的見證取樣過程的監(jiān)控及檢驗報告的二維碼防偽。系統(tǒng)根據(jù)建筑材料見證取樣實際操作過程的要求特點，考慮時間、地點、人物三個因素，從材料取樣到材料檢測、出具檢測報告全過程，利用3 G/4 G/WIFI、手機及二維碼功能實行動態(tài)跟蹤管理，實現(xiàn)見證取樣、送檢登記、實驗過程、檢測報告的封閉式管理，為提高土建工程施工材料檢測過程的客觀性和真實性提高有力的保證。

具體構(gòu)件方案是：各類見證構(gòu)件取樣后，在相應(yīng)的取樣構(gòu)件上張貼上二維碼并進行掃描、拍照，通過智能手機傳遞到計算機監(jiān)控系統(tǒng)，計算機監(jiān)控系統(tǒng)顯示現(xiàn)場取樣樣品的二維碼標簽、手機拍照信息。送檢樣品檢驗完成后，檢測報出檢測結(jié)果并標上送樣樣品上的二維碼。質(zhì)量驗證者可以通過智能手機（掃描授權(quán)）掃描報告上的二維碼，驗證報告的真?zhèn)涡?。同時，可以在計算機系統(tǒng)后臺記錄相應(yīng)的取樣、驗證過程等相關(guān)信息，便于后續(xù)的管理。

2.3 二維碼技術(shù)走進房間

核電站核島由成百上千個房間組成，且房間的功能各不相同，記憶起來特別不方便，構(gòu)想讓二維碼技術(shù)走進到核島廠房中的每一個房間，二維碼中設(shè)計有房間的編號、廠房號、功能、位置、標高信息、廠房移交情況等信息。相關(guān)人員可以通過智能手機掃描每一個房間上的小方格，便可以讀取上述信息。土建施工單位與安裝單位之間的房間移交和返移交也可以通過掃一掃完成相關(guān)工作。相關(guān)管理人員通過返回的信息連接計算機的數(shù)據(jù)集成和分析，實現(xiàn)管理工作的編輯化，避免人員誤入房間、找不到進出口等難題。

3 二維碼技術(shù)可行性分析

3.1 二維碼技術(shù)可行性分析及成本分析

通過查閱相關(guān)二維碼技術(shù)信息可知二維碼具有以下特點：①高密度編碼，信息容量大?？扇菁{多達1 850個大寫字母、2 710個數(shù)字、1 108個字節(jié)或500多個漢字，比普通條碼信息容量高幾十倍。②編碼范圍廣。該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進行編碼，用條碼表示出來，還可以表示多種語言文字和圖像數(shù)據(jù)。③容錯能力強，具有糾錯功能。這使得當二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確被識讀，損毀面積達50%仍可恢復信息。④譯碼可靠性高。它比普通條碼譯碼錯誤率百萬分之二要低得多，誤碼率不超過千萬分之一。⑤可引入加密措施，保密性、防偽性好。⑥成本低、易制作、持久耐用。⑦條碼符號形狀、尺寸大小比例可變。⑧二維條碼可以使用激光或CCD閱讀器識讀。

二維碼技術(shù)已經(jīng)普遍用于各個領(lǐng)域，例如二維碼在建筑消防設(shè)施維護保養(yǎng)中的運用、二維碼走進中建三局二公司的深圳平安項目以及二維碼在黃河工程管理中的運用。二維碼技術(shù)在社會中運用的普遍性說明該技術(shù)十分成熟，在核電站土建施工中的應(yīng)用是可行的。成熟的技術(shù)運用，其投入成本相對較少，所以二維碼技術(shù)從可行性和成本分析上是可行的。

3.2 可操作性分析

由于該技術(shù)已經(jīng)很成熟，對于大家的使用操作，只需要進行簡單的講解便可以廣泛推廣運用，所以該技術(shù)的可操作性是可行的。

4 運用前景及意義

隨著核電站的快速發(fā)展和三代核電堆型的不斷涌現(xiàn)（CAP1400、ACP1000、華龍一號等），核電站模塊化信息量大，在建筑過程中應(yīng)用二維碼技術(shù)很有必要，可以提升核電站建筑過程的物聯(lián)化、信息化和項目管理水平。二維碼技術(shù)如果在土建工程施工中運用成功，將該技術(shù)運用到各回路的設(shè)備安裝、管道的焊接定位跟蹤、建設(shè)公司及各參建單位的文檔信息化管理等多方面都會發(fā)揮很大的作用和價值。

5 結(jié)束語

由于二維碼具有存儲量大、糾錯性強等優(yōu)點，隨著二維碼日益普及，其應(yīng)用范圍也迅速擴大，在核電站建造過程中多方面地運用二維碼，對于提高新一輪核電站建設(shè)項目的管理水平是很有幫助的。

參考文獻

[1]丁可，趙永生.二維碼在建筑消防設(shè)施維護保養(yǎng)中的應(yīng)用[J].聊城大學學報（自然科學版），2014（02）.

〔編輯：王霞〕

Abstract： Through the analysis on the two-dimensional code technology application status in the construction of nuclear power plant， according to the advantages of two-dimensional code technology proposed the technology will be applied to the construction idea， and has carried on the elaboration to the use of feasibility and prospect and significance.

Key words： nuclear power station； civil engineering； two-dimensional code； Internet of things