堤防工程采用RFID技術跟蹤混凝土砌塊

荷蘭北部一個20英里堤防加固項目利用UHF RFID技術管理75000個堤壩砌塊，這些砌塊經制造、儲存后會安裝到一條擁有90年歷史的攔河大堤中。荷蘭政府的這一個基礎設施和水資源管理局(Rijkswaterstaat)項目由Levvel財團牽頭，由Aucxis RFID Solutions公司提供混凝土砌塊的RFID技術支持，于2018年底啟動，計劃于2022年完工。

這條堤壩名為阿夫魯戴克大堤(Afsluitdijk)，其翻修包括一層沿著堤壩長度20英里的新砌塊墻，而對這些砌塊的運營和長期維護的管理則是通過對每一個砌塊進行唯一的數(shù)字識別來完成的，從制造到砌塊的安裝。

阿夫魯戴克大堤

部署的這套方案包括Aucxis的ATLAS Track&Trace技術，用于監(jiān)控為堤壩制造的每個砌塊;還包括Impinj提供的RFID讀寫器，部署在生產現(xiàn)場、混凝土砌塊干燥區(qū)和用于將砌塊降到堤壩適當位置的起重機上。

Aucxis的HERTZ中間件將數(shù)據(jù)存儲在云端。Levvel可以訪問這些信息來獲取堤壩狀態(tài)更新數(shù)據(jù)，將來還可以用它來定位可能需要修復或更換的砌塊位置。據(jù)Aucxis客戶經理兼業(yè)務顧問勞蘭·德哈尼斯(Lauran D'hanis)介紹，通過跟蹤這些砌塊，Levvel既可以管理砌塊的制造，確保滿足堤壩所需的產量，又可以監(jiān)控砌塊何時固化以準備好安裝，以及何時離開現(xiàn)場、何時安裝在堤壩何處。

Levvel是一個建筑財團，其成員包括Van Oord、BAM PPP和Rebel Valley BV。該項目為期四年，目的是通過可持續(xù)、有效和有吸引力的方式加強堤壩、提高堤壩安全性和排水能力，以防患于未然。項目規(guī)劃者聲稱，翻修后的堤壩將能夠抵御每一萬年發(fā)生一次的風暴帶來的高水位和大風侵襲。

RFID天線和讀寫器安裝在浮筒起重機上

阿夫魯戴克大堤是一條標志性大壩和堤道，建于1932年，全長32公里，可保護荷蘭部分地區(qū)免受瓦登海和艾瑟爾湖灣的洪水侵襲。經過近90年的使用后，堤壩需要翻修，包括隨著水位的上升而加固其結構，以應對氣候變化帶來的挑戰(zhàn)，例如海平面上升、極端天氣頻發(fā)。此外，它還能管理從內陸河道流入艾瑟爾湖的多余水。

為了將多余的水排入瓦登海，以防該地區(qū)發(fā)生洪水災害，政府需要增加堤壩的容量。而為了實現(xiàn)這一目標，此次的水利工程項目將在現(xiàn)有堤防20英里部分增加一層保護層，該工程團隊將加固船閘，安裝大型水泵，并建造新的風浪屏障。

這些砌塊是在哈林根市的一個臨時工廠生產的，采用全自動工藝，每天生產100塊。

為了確保砌塊的堅固性和可持續(xù)性，砌塊的設計采用了比傳統(tǒng)砌塊更少的混凝土。這些砌塊含有混凝土外層，因此它們產生的二氧化碳排放量更低。事實上，該財團估計能減排56%。不過這些砌塊很大，每一塊重6500公斤(14330磅)，它們的表層粗糙，可以讓鹽堿植物在上面生長。一旦制造完成，每一塊都要儲存起來，直到現(xiàn)場需要，才用駁船運輸，并用起重機安裝。

制造一種能在潮濕的戶外環(huán)境中良好工作的標簽是一項挑戰(zhàn)。無源超高頻標簽不僅必須嵌入到砌塊中，而且還必須防水和可讀。德哈尼斯說，“為了確保這一點，我們首先進行了概念驗證?！贝送?，起重機上的RFID天線和讀寫器需要在氣候惡劣的環(huán)境中工作。公司為此安裝了Impinj的四端口R420讀寫器。

在砌塊的制造過程中，Levvel使用Aucxis優(yōu)化的加固型Inlay，在制造點嵌入無源UHF標簽。編碼在每個標簽上的唯一ID號被存儲并鏈接到HERTZ軟件中的特定砌塊ID，與砌塊中的材料數(shù)據(jù)相關聯(lián)。砌塊在制造時由固定式讀寫器進行檢查，待固化并準備好安裝后，再在儲存區(qū)進行檢查，然后將其裝上駁船運至工地。

天線和讀寫器讀取每個混凝土砌塊的信息

在堤壩處，工程團隊使用De Titaan浮筒起重機安裝砌塊，每天增加大約35米的砌塊。該起重機配備了一個來自Levvel的GPS裝置，可獲取位置信息。起重機讀寫器在安裝每個砌塊時詢問標簽ID，它不僅能識別特定砌塊，而且還識別發(fā)生該操作時起重機的GPS位置。HERTZ中間件將其唯一ID號與該位置鏈接起來，這樣系統(tǒng)就能永久存儲指示每個砌塊安裝位置的數(shù)據(jù)。

這樣收集的數(shù)據(jù)不僅能提供施工期間堤壩墻塊生產和安裝的可視性，而且還有助于未來維護。德哈尼斯解釋說：“如果將來出現(xiàn)問題，借助GPS坐標，Levvel將準確地知道在哪里可以找到哪些砌塊。RFID的價值在于以數(shù)字方式獲取堤壩中每個砌塊的位置及其組成信息，它為他們提供了每個砌塊所在位置的完整列表，包括生產流程中收集的所有具體信息和參數(shù)。”

而這些信息有助于后續(xù)的維護。如果發(fā)現(xiàn)某一特定類型的砌塊需要替換，則操作員可以替換所有此類砌塊。同時，隨著砌塊生產和現(xiàn)場放置的進行，Levvel可以跟蹤每個砌塊的狀態(tài)，無需手動記錄。

嵌入了RFID標簽的混凝土砌塊

該項目一旦完工，Levvel打算拆除這座臨時的砌塊工廠，并在其他地方重建，以供以后的建設項目使用。