利用电子计算机技术和微机计算实现施工管理工作向系统化、智能化转变，已经成为大型建筑行业乃至中小型建筑行业未来的必经之路。随着社会的发展，行业激烈竞争必然会导致建筑企业向成本更低、效率更高的智能微机系统发展，而利用RFID进行施工现场精细化管理成为当前热门研究课题。
1 大型建筑施工现场智能化结构管理系统
1.1 射频识别技术接入施工现场的可行性
射频识别技术不是一种新鲜的技术，早在20世界90年代的时候便开始广泛应用在大型商场、医院、小区、图书馆、停车场等一系列公共场所中，只是最近才开始提出在施工现场接入射频识别技术这一想法，而且这一想法已经在多个施工工地得到了实践，效果显著。
射频识别技术由于能够实现非接触式双向通信，非常适合工地中大量的材料、车辆的进出和移动过程的识别。由于射频识别技术利用ARM微机系统，实现了智能化管理的目标，大大降低了施工现场管理工作的难度。同时，因为射频识别技术精度高、范围大、效果明显、适应能力强、抗干扰能力强，能够在车辆正常移动、建筑耗材大量捆扎堆积状态下，正确识别物品上的电子标签。射频识别技术正逐渐朝物联网方向发展。
1.2 智能化管理系统结构
智能化施工现场的管理系统是由射频识别技术、嵌入式计算机系统、电子标签、后台服务端4个部分组成的。
嵌入式系统是智能化施工现场管理系统的核心组件，类似于PC电脑的微型CPU，嵌入式系统的处理器可以采用32位，或者64位的ARM嵌入式处理器。ARM嵌入式处理器已经被广泛应用在工业控制、农业灌溉、家庭电器遥控、测控系统中，已经取得了较好的效果，在智能化施工现场应用嵌入式ARM系统，在理论上可以取得较为良好的效果。嵌入式系统可以感应和利用ARM芯片上的数据进行通信、互动、读卡、显示、报警等一系列功能，常见的ARM控制器有STM32系列、飞思卡尔系列产品等。
射频识别系统可以采用国内的一些大型公司的配套产品，如深圳永道公司、德力森公司等。
电子标签具有卡片型、纸片型等，根据不同的用途和需要设置不同类型的电子标签。当电子标签解决射频识别系统时，ARM控制器便能够读取电子标签内的信息，并传递给智能系统，进行处理登记互动等。
图1
2 RFID智能管理系统的应用与优势
2.1 提升安全管理能力加快工程进度
案例一：深圳某腾建筑公司是一家大型的建筑承包公司，公司旗下有许多分部门，囊括有机电安装部门、土建施工部门、装修负责部门、钢结构施工部门、安全管理部门、材料采购部门、会计部门、财务部门等。由于公司在一个项目中涉及的人员数量众多，导致施工现场管理工作非常混乱。施工现场每一分钟都需要进进出出十几辆车辆，运输的货物不计其数。为了确保车辆进出的安全性，公司设立了大量的安保队伍来对车辆进行检查。由于人工检查速度非常缓慢，存在漏点、多算等问题，导致施工速度大大降低。
为了解决车辆人员材料进出施工现场效率低、速度慢的困境，深圳某腾建筑公司引进RFID智能电子标签识别管理系统。在施工现场4个大门处分别设置ARM控制器和射频识别系统，ARM控制系统通过4G网络向公司服务器终端发送统计数据。在引进RFID门禁智能识别系统后，公司车辆进出管理工作效率大大提高了。由于RFID射频识别系统能够在一秒之内便完成电子标签的数据识别、读取、运行、放行等工作，在施工车辆接近门禁时，RFID门禁管理系统已经完成了安全识别工作，基本上做到了车辆、人员无障碍通行。在引进RFID智能门禁管理技术后，该公司实现了施工效率提高10%的目标。
大型建筑工地管理通常涉及的分包项目数量众多，通常一个项目会被分包成一个个小型的项目，譬如机电、土建、钢结构、给排水、装修等。每一个项目都需要有自己的材料、人员、设备运输车辆，导致大型施工现场中每一分钟进进出出的车辆数量是非常可观的。如果仅靠单纯的人工来进行检查和安全管理工作，未免力不从心。通过射频识别+RFID电子标签技术，能够实现门禁出无障碍通行，大大减少了车辆人员在门禁处的停留时间，提高了安全管理工作准确度和效率。由于采用了智能化出入管理系统，大型工地只需要配备两名甚至一名安全人员进行协调工作便可。如此一来，既即提高了工地进入门禁的效率，也减少了在安全工作上的支出。
对于安全度要求不同、精确度不同的智能安全系统，可以采用“射频识别+指纹识别+视频录像”等模式进行。在安全度较高的区域，为了防止电子标签被公司外部人员进入施工现场，施工现场可以采用“射频识别+车牌人工智能识别+录像”等多重方式来进行安全工作。一旦有外部人员进入或者没有携带电子标签进入，便会触发报警。
2.2 应用RFID技术实现材料管理和单件追踪
案例二：广东大型B建筑公司是当地一个有名的建筑承包公司，公司每年接手的业务不计其数，每天需要进行的业务量大，通常一辆材料采购运输车需要在一天内往四五个建筑工地上运送物资。由于建筑耗材运输车辆运送的货物数量种类繁杂，每到一个工地进行卸货时往往要先进行货物清点，然后再进行货物接手，最后还要进行一轮货物清点，导致货物交接过程非常缓慢。
在引进RFID材料单件管理技术后，B建筑公司的材料运输管理工作效率大大提升了。由于RFID技术能够同时获得多件、多批次的材料、电子标签信息，省去了人工清点货物的麻烦，也降低了人工清点货物时出现了各种漏点、多点货物等等问题，大大提高了货物交接和货物运输过程的效率，减少了工期所需时间。
在案例二中可以看到，使用RFID技术在材料管理和单件追踪上面具有非常可观的优越性。由于RFID电子标签具有远距离感应和非接触式阅读的能力，所以在材料和单件管理工程中并不需要进行一一录入，只需ARM控制系统远程感应便可，大大减少了材料清点过程中对材料造成的移动和伤害。同时因为电子标签能够被制作成纸片、卡片等形式，能够在许多不同的场合中使用，再加上电子标签能够进行重复使用、进行一定的数据录入、根据客户的需求进行数据修改储存等，对于同一张电子标签可以重复使用。据统计，一张电子标签的重复使用率能够高达10万次，相比于条形码技术，电子标签更具灵活性优势。
在大型施工现场管理过程中，通常会遇到各种复杂的工作，比如对材料型号、材料数量、材料批次、材料档案数据管理等，这些管理工作通过人工来进行核算需要大量的时间，不符合建筑企业对工期的要求。通过RFID技术的嵌入，能够对材料和贵重物品进行标记，通过在电子标签内写入特殊加密的数据，能够对贵重物品实现追踪、监视、识别等，一旦电子标签内部数据被篡改，ARM控制系统能够及时发现。RFID技术在材料管理工作中的应用，能够协调项目进度和材料供应流程的一致性，进而减少材料工作上的违规操作，降低企业施工风险和工厂库存风险。真正实现需多少用多少，大大降低仓库库存的压力。
2.3 利用RFID技术实现施工流程管理
通过RFID技术的应用还可以检测施工流程中产生的各种数据、材料信息等，能够为施工完成后的质量验收提供可视化的数据参考。建筑施工质量直接关系到施工人员和使用人员的人身安全，影响建筑工程质量的因素很多，从一开始的材料采购、设计图纸的合理性、施工工序的合格性、验收工序的标准性都关系到工程项目的质量。而RFID电子标签具有的灵活性、强适应性、非接触感应性均能满足施工现场作业管理流程的要求。
譬如，可以在混凝土材料中混入带有温度感应的有源RFID电子标签，电子标签中存有当批次混凝土中所涉及到的水泥型号、水泥强度、搅拌时间、减水剂、沙石泥灰比、骨料产地、含水量等信息。当混凝土工程施工完成后，相关人员可以通过手持读卡器来读取RFID电子标签上的信息，将混凝土的各种信息和固结状态资料传输到企业后台服务终端上。如此一来，一是可以监测混凝土的固结状态和进度，二是可以对混凝土施工过程中材料、工序、质量等方面进行质量控制，一旦发现问题，能够迅速找出问题发生的原因，并及时找到对应的责任人，找出问题的根源所在。
在一些暗敷的施工工艺中，利用RFID有源电子标签技术也可以减少暗敷质量检查所需的工作量。建筑工程中涉及的暗敷工程数量众多，有管道暗敷工程、钢筋暗敷工程、电路暗敷工程等，这些工程一旦被上面的土建工程覆盖，便难以进行质量控制和安全检查。通过在暗敷工程中嵌入有源的RFID电子标签，能够在不移动暗敷工程上方土建的情况下，获得暗敷工程的相关数据。通过手持读卡器能够读取暗敷工程上的材料信息、施工流程、施工参数等，必要时还可以加入其他一些传感器，比如温度传感器、振动传感器等，对暗敷工程质量进行控制。
2.4 采用RFID技术进行质量检查和事故鉴定
如果一个项目在施工流程中的各个部分都使用RFID电子标签技术，在后期的质量检查和事故鉴定过程中可以提供强有力的可视化数据支持。在一个施工项目的前期材料采购、中期施工建设、后期质量验收管理中，所有相关的RFID资料和参数都储存在企业终端服务器中，一旦需要，可以随时调用。电子计算机技术的使用免去传统的需要大量纸质档案翻阅的繁琐，所有资料只需要一键便可以调用读取。如果在建筑物质量检查、验收、交付使用后出现渗漏、塌方、裂纹等问题，可以直接通过手持读取卡器对施工过程中的各种材料参数、工序流程数据进行读取，并交付有关质量部门进行检查，为后期的质量管理工作提供便捷、快速、安全的执行途径。
3 结语
RFID电子标签嵌入式服务不仅可以应用在材料、工序、质量管理、后期维护工作中，还可以应用于机械设备管理、人员流动管理、施工安全管理等工作。RFID技术在施工现场的应用前途广泛，在人工智能、云计算技术的背景下，施工现场管理工作必然会走向更加快速、便捷、高效安全的智能化管理模式。
参考文献
[1]张欣欣．基于移动IT的建设项目进度信息管理系统研究[D]．哈尔滨：哈尔滨工业大学，2017．
[2]戴牡巧．基于RFID技术的施工现场危险源辨识研究[D]．上海：华东理工大学，2014．
（作者系伟大集团建设股份有限公司工程师）
