0 引言

随着装配化建造模式的快速发展，混凝土预制构件作为核心组成部分，其质量直接决定建筑整体安全与耐久性。但当前预制构件生产、运输、安装环节存在信息割裂，质量问题溯源难、责任界定模糊等痛点，传统人工记录方式已无法满足精细化质量管控需求。质量追溯技术为解决上述问题提供了有效路径，然而现有研究多聚焦单一环节信息管理，缺乏覆盖构件全生命周期的系统性追溯方案，且在数据标准化、多源信息集成等方面仍有不足。基于此，围绕面向装配化建造的混凝土预制构件质量追溯系统开发展开研究，旨在构建全流程、数字化的质量追溯体系，为装配化建造质量提升提供技术支撑。

1 混凝土预制构件质量追溯系统的基础理论与需求分析

1.1 装配化建造中预制构件的全生命周期质量影响因素

从预制构件全生命周期各环节梳理质量影响因素，涵盖生产、运输、存储、安装四大阶段。生产阶段，原材料（水泥、砂石、钢筋）的质量规格、配合比准确性，以及浇筑、养护的工艺参数（温度、湿度、养护时长）直接影响构件强度与耐久性；模具精度、钢筋绑扎间距等生产细节也会导致尺寸偏差或结构缺陷。运输阶段，装卸方式、固定措施是否规范，运输路线的颠簸程度与环境温湿度变化，易造成构件边角损坏或性能劣化。存储阶段，堆放层数、支撑点设置不当会引发构件变形，长期露天存放还会受风雨侵蚀影响质量。安装阶段，吊装精度、连接节点施工工艺及与其他构件的适配性，将决定整体结构的稳定性，各环节因素相互关联，共同构成质量追溯需覆盖的核心内容。

1.2 质量追溯系统的核心功能需求与性能指标设计

结合装配化建造实际需求，明确系统核心功能与性能标准。核心功能需求包括：全流程信息记录，支持生产、运输、安装等环节数据的实时录入与关联；精准追溯查询，可通过构件唯一标识（如二维码、RFID）快速调取各环节质量数据、责任人及检测报告；异常预警，当关键质量指标（如强度检测值、尺寸偏差）超出阈值时自动提醒；数据统计分析，生成质量趋势报表与环节缺陷率分析，辅助管理决策。性能指标方面，响应速度需满足单条追溯信息查询耗时≤1秒，数据存储容量支持至少10万条构件全生命周期信息的长期保存；系统兼容性需适配PC端与移动端操作，同时支持与生产管理、施工管理等外部平台的数据交互，确保信息流转高效顺畅^[1]。

1.3 系统开发的关键技术（数据编码、信息采集、平台架构等）

明确支撑系统开发的三大关键技术方向。数据编码技术采用“分类编码+唯一标识”组合方案，先按构件类型（墙板、梁柱、楼板等）、规格尺寸进行分类编码，再为每个构件分配唯一的二维码或RFID电子标签，确保编码兼具分类管理与个体追溯功能，同时满足跨环节数据关联的一致性。信息采集技术融合多手段，生产环节通过传感器自动采集养护温湿度、搅拌参数等数据，人工辅助录入原材料检测报告；运输与安装环节利用移动端APP扫码记录位置、责任人及现场检测数据，实现“自动+手动”协同采集，保证数据全面性。平台架构采用B/S（浏览器/服务器）模式，结合云存储技术搭建分布式数据管理平台，前端实现轻量化操作界面，后端构建数据处理与业务逻辑层，确保系统稳定性、可扩展性及多终端访问需求。 

2 混凝土预制构件质量追溯系统的设计与实现

2.1 预制构件全生命周期的质量追溯数据模型构建

以预制构件全生命周期（生产、运输、安装、运维）为核心，构建多维度质量追溯数据模型。梳理各环节关键质量信息，生产阶段涵盖原材料参数、浇筑工艺、养护记录等；运输阶段包含物流信息、存储环境、损伤检测数据；安装及运维阶段则纳入安装精度、验收结果、后期检修记录。采用标准化数据编码规则，为每个构件分配唯一身份标识，关联各环节数据节点；通过实体 - 关系模型（E - R 模型）明确数据间关联逻辑，确保信息连贯可追溯。同时，针对预制构件全生命周期各环节的数据特性，设计包含格式校验、逻辑校验、冗余校验的多维度数据校验规则，同步建立实时更新与定期审核相结合的数据更新机制，从源头规避数据缺失、错误、滞后等问题，切实保障数据完整性与时效性，为系统后续的信息采集整合、安全存储管理及高效查询调用提供规范、可靠的结构化数据支撑^[2]。

2.2 基于多技术融合的质量信息采集与传输模块开发

融合物联网、射频识别（RFID）、移动终端等技术，开发一体化信息采集与传输模块。生产环节部署RFID标签与智能传感器，自动采集构件生产参数、设备运行状态等数据，同步上传至系统；运输环节通过GPS定位与温湿度传感器，实时监控构件运输轨迹与环境条件，异常情况自动预警。开发移动端采集APP，支持施工人员通过扫码快速录入安装验收数据、上传现场图片。搭建稳定高效的数据传输通道，综合采用5G/4G无线网络与边缘计算技术，构建“实时上传+本地缓存备份”的双模式传输机制，有效规避网络波动影响，确保多源质量信息高效、安全地传输至系统平台。

2.3 质量追溯系统平台的功能设计与集成实现

按照“便捷操作、全面管控”原则，完成系统平台功能设计与集成。核心功能包括构件溯源查询，用户输入构件唯一编码即可查看全生命周期质量信息；质量预警管理，通过预设阈值自动识别异常数据并推送预警信息；统计分析模块，生成生产合格率、运输损耗率等报表辅助决策；权限管理功能，为不同角色（生产人员、监理、管理人员）分配差异化操作权限。采用B/S架构开发系统平台，整合数据模型与信息采集传输模块，优化界面交互设计，确保平台运行稳定、操作便捷，实现预制构件质量追溯的数字化、一体化管理^[3]。

3 结语

本研究围绕面向装配化建造的混凝土预制构件质量追溯系统开发，构建了覆盖全生命周期的质量追溯数据模型，开发了多技术融合的信息采集传输模块，完成了系统平台的功能设计与集成实现。该系统有效解决了预制构件各环节信息割裂、追溯难的问题，为装配化建造质量管控提供了数字化工具，助力质量追溯效率与精准度提升。受研究条件限制，系统在复杂施工场景下的信息采集适配性、海量数据长期存储与分析效率等方面仍有优化空间。未来可结合区块链技术增强数据安全性，融入人工智能算法实现质量风险智能预测，进一步拓展系统在大型装配化项目及跨企业协同中的应用，推动预制构件质量追溯向更高阶的智能化方向发展。

参考文献

[1]任或,吴雨君,吕胜利.法国预制混凝土技术发展历程[J].建设科技, 2021.

[2]邓海旺.混凝土预制构件生产质量风险评价研究[J].[2025-09-06].

[3]李琰,潘峰,邱迪,等.预制构件制作质量监控方法及系统:CN 201710060802[P][2025-09-06].