智能起重机标识追溯系统：数宁化模型、物联网技术与传感器的应用

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文 |九鼎鉴史

编辑 |九鼎鉴史

前言

随着建筑行业的发展和安全意识 的不断提高，确保起重机的运行安全和质量 成为了迫切的需求。

在这种背景下，塔式起重机可追溯标识 的设置与应用变得尤为重要，这些标识可以通过采用先进的技术手段，为起重机的使用和维护 提供可靠的数据来源。

制订统一的标识标准

编码标识技术 作为互联网最为基础的关键技术，其标准的制定已成为当前焦点和热点问题，目前塔式起重机标识为制造企业各自编码方式 ，按GB/T5031-2019《塔式起重机》规定，塔式起重机主要结构件应设有可追溯制造日期的永久性标识， 但不同企业采用的标识编码不统一。

主要使用传统的本体标识，尚停留在信息获取的浅应用阶段，没有应用信息化技术，应用有很大局限性 ，为了在行业内规范塔式起重机标识，使塔式起重机制造、产权管理、安装使用、监督管理各方能够共享标识信息， 确保在塔式起重机使用过程中标识编码的唯一性、合理性和可扩充性， 提高塔式起重机应用的数字化管理和安全运行水平，首先要制定《塔式起重机标识》标准。

正在编制中的中国工程机械工业协会团体标准《塔式起重机标识》，由中国工程机械工业协会施工机械化分会牵头组织 ，联合塔式起重机制造企业、租赁企业、信息化技术企业、监管部门共同编制完成 ，通过标识标准建立统一的标识编码规则 ，赋予塔式起重机数字身份证。

实现塔式起重机和塔式起重机主要部件的信息采集及数据交换，实现塔式起重机数字化、智能化、网络信息化 管理，《塔式起重机标识》标准将是促进塔式起重机智能制造、信息化管理、构建塔式起重机大数据管理 的重要标准。

塔式起重机标识包括整机标识和主要部件标识，标识编码实现一物一码、码物不可分离的要求，标识编码从出厂到报废 的整个生命周期保持不变，不随产品的使用时间或所处场所的变化而丢失或损坏。

根据标识编码的唯一性、科学性、便利性、可扩展性 原则，塔式起重机部件编码 应由“制造单位代码+分类代码+塔式起重机型号代码+工厂代码+生产年月+序列号”组合而成。

标识编码、标识解析是工业互联网标识解析体系最核心 的两部分，有了工业互联网标识，产品的全生命周期管理、质量追溯、供应链的优化等等，都可以基于标识体系 去打通。

选用先进适宜的标识载体

塔式起重机标识载体应该包括传统本体标识与电子标签 ，通过传统本体标识与电子标签的组合应用。

为实现塔式起重机整机及主要部件的防伪、可追溯管理 和更多的管理应用奠定了基础。

2.1本体标识本体标识是将标识编码直接打刻

在部件本体上，具有直观、永久性 等特点，但本体标识信息量少，信息化应用水平低 ，在产权单位资产管理、监管单位监督等环节。

应用不便，既降低工作效率，又难以实现信息的准确关联和自动获取 ，使得使用过程对其制造企业不明确、有意或无意的混用混装 、生产日期造假等现象普遍存在。

2.2电子标签电子标签作为标识载体，能起到

标识识别、物品跟踪、信息采集的作用，电子标签具有信息采集量大、输入速度快、可靠性和准确度高等优点，还具有易识读、抗金属、防转移、无损安装、信息防伪 及低成本等优点，是一种先进、经济、实用的标识技术。

电子标签采用RFID与NFC双频芯片 ，同时带有二维码标识，支持多终端读写识别，借助标识解析系统，实现塔式起重机整机、部件跨地域、跨部门、跨企业的信息查询和共享。

RFID即射频识别，RFID读写器及RFID电子标签通过射频信号非接触自动识别目标对象，可快速进行物品追踪和数据交换 ，RFID芯片具有数据存储量大、可读写、非接触、识别距离远、识别速度快、读取效率高、保密性好、穿透性强、寿命长、环境适应性好以及能同时读取多个标签内容等优势，可以显著降低人工劳动强度和出错率。

NFC是近场通信技术，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换 ，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低 等特点，表1是几种标识载体的性能对比。

电子标签改变了从前对信息处理的方式，实现了多目标同时识别，大大提高了工作效率 ，降低了人工操作的工作量与失误率，电子标签同时设有密码保护，不易被伪造，安全性较高。

利用RFID技术能够实现塔式起重机全生命周期管理更加高效和智能化， 可导入每个部件的详细信息，可记录塔式起重机的进出库、安装、维修、事故、报废 等信息，可形成设备台账统计等。

推进标识注册与解析

标识解析技术是指将对象标识映射至实际信息服务所需的信息的过程，如物品种类、制造商、产权单位、使用信息、空间位置 等，通过对某物品的标识进行解析，可获得存储其关联信息的服务器地址，标识注册指用户或终端在标识解析系统申请并获得标识编码 的过程。

工业互联网标识解析体系分为根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点、公共递归节点 五个层级，国家顶级节点是我国工业互联网重要基础服务设施，我国已在武汉、北京、上海、广州、重庆5个城市建设国家顶级节点，二级节点 是工业互联网标识解析体系的中间环节，向上对接国家顶级节点，向下对接企业节点及应用系统，担负着承上启下 的关键作用，直接面向行业和企业提供标识解析服务。

通过工业互联网标识解析体系 ，企业或用户就可以利用标识访问产品在生产、物流、使用等各环节的相关信息数据，实现精准对接、产品的全生命周期管理和智能化服务，通过“一码多识，分权管控 ”，实现工业大数据的按需共享，支撑数据合理流转 ，激发数据应用。

标识的注册与解析系统需具备良好的安全性与可靠性，确保数据的安全、可靠、可信与可用 ，塔式起重机企业可以自建互联网标识管理平台或通过行业网络管理平台接入工业互联网标识解析二级节点，提供塔式起重机标识的注册与解析服务，满足跨企业、跨区域、跨部门 的标识数据共享及行业规范管理。

塔式起重机标识的多场景应用

《塔式起重机标识》标准与标识解析解决了塔式起重机整机和主要部件的识别与追溯 要求，能够支持塔式起重机整机和主要部件在生产制造、交付、流通、资产管理 、安装、使用、检查、监督管理、巡检与维保、二手设备交易等环节的多个场景应用。

在产品全生命周期管理、物品跟踪、信息采集 、产品质量追溯及供应链管理方面发挥作用，构建起塔式起重机整机及部件“数字身份证 ”管理和产品追溯体系。

建立起塔式起重机标识体系后将形成来源可查、去向可追、责任可究 的塔式起重机信息链条，实现塔式起重机数字化、智能化、网络信息化 管理，塔式起重机制造商、产权单位、施工单位、监管部门可以通过塔式起重机标识和标识解析平台，对塔式起重机制造、采购、安装、使用、维修等环节进行可追溯式监管。

塔式起重机标识解析 将在许多方面发挥作用，拓展多场景应用，如：

制造企业 ：智能制造、产品身份认证……产权单位 ：设备资产管理、进场管理、巡检/保养记录、设备履历、二手机交易……监管部门 ：产品追溯及生命周期管理、事故记载、信息防伪……

以塔式起重机生命周期管理为例，通过唯一的整机标识和部件标识，将生产制造信息和使用阶段的各种数据进行关联和绑定 ，从而提供产品完整的数据管理，塔式起重机在安装前、检测时、拆卸后通过电子标签确认各部件情况，有效避免部件的超期使用和套牌设备的使用，保证了进入施工现场的设备真实有效。

在塔式起重机安装环节通过扫码将部件标识、使用经历等信息与塔式起重机整机标识进行关联，获取完整的部件装机档案 ；安装后拆塔前该塔式起重机的使用信息添加到各部件信息履历 上，记录部件全生命周期过程。

结论

工业互联网作为新型基础设施建设的重要内容，为工程机械行业的智能化转型、创新发展带来新的机遇，是工程机械转型升级的主要途径 和重要手段之一。

《塔式起重机标识》标准将有力推动塔式起重机数字化、信息化 管理和工业互联网标识技术应用，为塔式起重机行业的数字化转型起到促进和引领作用。

目前，塔式起重机制造企业的发力还主要是在智能制造环节 ，面对其产品销售到市场端的设备全生命周期管理的支撑能力建设还比较薄弱，塔式起重机标识及解析平台的建立，可以支撑塔式起重机整机与部件的数字化升级 ，为塔式起重机大数据管理构建数字化基础。

实现塔式起重机管理“一物一档 ”，管理更精准、更科学、更有效，面对智能制造、智能建造技术发展趋势，塔式起重机行业转型升级的任务越发紧迫，推进塔式起重机工业互联网标识解析应用，对推动产业数字化、网络化、智能化 提升具有重要意义。

参考文献

[1]方圆塔式起重机出口多个国家[J].汪新军。工程机械，2014（03）

[2]塔式起重机事故分析与对策[J].李丽;牛秀艳;赵爽;于颖超.吉林建筑工程学院学报，2007（01）

[3]塔式起重机及其它[J]..工程机械文摘，2004（02）

机械类期刊汇总

中教数据库（zjdata.net）小编对机械类期刊进行了汇总，下面是北大核心期刊、国家级期刊、省级期刊

北大核心期刊：

《电子设计工程》、《机械设计与研究》、《仪表技术与传感器》、《机械设计》、《中国机械工程》、《制造技术与机床》、《制造技术与机床》、《制造技术与机床》《机械工程学报》、《机械科学与技术》、《机械设计与制造自动化仪表》、《工业工程》、《机械工程材料》、《轴承》、《中国工程机械学报》、《石油机械》、《润滑与密封》、《工程设计学报》、《汽轮机技术机床与液压》、《水泵技术》、《排灌机械工程学报》

国家级期刊：

《工程机械》、《华电技术》、《工程建设与设计质量与认证》、《通用机械》、《时代汽车机械》、《机电产品开发与创新》、《工程机械与维修农业开发与装备》、《现代机械》、《矿业装备》、《建设机械技术与管理发电与空调》、《机械设计与制造工程》、《世界制造技术与装备市场》、《汽车工艺师》、《阀门》、《国防制造技术》、《机电新产品导报》、《装备维修技术》、《中国个体防护装备》、《传动技术》、《汽车零部件》、《照相机》、《机械工业信息与网络中国机电工业》、《现代制造》、《现代零部件东方汽轮机》、《金属加工(热加工)》、《今日工程机械》、《汽车纵横》、《商用汽车》、《衡器》、《农机导购》、《中国重型装备》、《过滤与分离》、《一重技术金属加工(冷加工)》

省级期刊 ：

《机械工程师》、《机电工程技术》、《装备制造技术》、《机械工程与自动化》、《机电工程》、《自动化与仪器仪表》、《机械研究与应用》、《现代制造技术与装备机械管理开发》、《机电技术》、《仪表技术》、《农业装备与车辆工程工程与试验》、《延边大学学报(自然科学版)》、《叉车技术》、《工程机械文摘机械制造与自动化》、《仪器仪表用户》、《汽车实用技术》、《无损探伤》、《流体传动与控制》、《失效分析与预防水产学》、《重工与起重技术》、《湖北汽车工业学院学报》

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