(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111522860.8 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 中交投资南京有限公司 地址 210008 江苏省南京市江北新区滨江 大道398号 （自贸区南京片区） (72)发明人 郭浩然　严杰　唐骥凤　张燕　 (74)专利代理 机构 江苏圣典律师事务所 32 237 代理人 贺翔 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/10(2012.01) G06Q 30/00(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06K 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪 数字孪生管理系统 (57)摘要 本发明属于土木工程智能管理应用技术领 域， 具体公开了基于内置RFID的预制构 件全寿命 周期追踪数字孪生管理系统， 包括GPS车载定位 模块、 4G车载终端、 数字孪生数据库追踪系统、 RFID读写器、 RFID标签和预制构件。 本发明的有 益效果在于： 1、 通过集成RFID技术与数字孪生技 术， 实现信息的自动化交换与上传、 虚拟车间与 现实车间的交互与迭代； 2、 在本系统中数字孪生 技术通过模型接口为信息检索提供快捷简便的 方法， 但是当随着数字孪生模型复杂程度的改 变， 构件单元种类数量的增多， 识别和记录预制 构件单元是一个冗长而费时的任务， 此时， 引入 RFID技术， 通过RFID芯片和读写器的读写功能简 化信息录入操作， 提高信息采集的效率， 同时加 强了构件的可追 踪性和自动化 等。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114169788 A 2022.03.11 CN 114169788 A 1.基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系统， 其特征在于： 包括GPS 车载定位模块 （100） 、 4G车载终端 （101） 、 数字孪生数据库追踪系统 （102） 、 RFID读写器 （103） 、 RFID标签 （104） 和预制构 件 （105） ； 所述GPS车载定位模块 （100） 、 4 G车载终端 （101） 安 装在预制构件 （105） 的运输设备上， RFID标签 （104） 安装在预制构件 （105） 上， RFID读写器 （103） 为可移动手持式； 所述GPS车载定位模块 （100） 、 4G车载 终端 （101） 、 数字孪生数据库追 踪系统 （102） 、 RFID读写器 （10 3） 之间通过 无线方式连接 。 2.根据权利要求1所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系 统， 其特征在于： 所述GPS车载定位模块 （100） 用于定位运输预制构件 （105） 的运输设备位 置； 所述4G车载终端 （101） 用于将运输设备位置发送给数字孪生数据库追踪系统 （102） ； 所 述数字孪生数据库追踪系统 （102） 用于接收4G车载终端 （101） 的位置， 并接收RFID读写器 （103） 反馈的RFID标签 （104） 预设的预制构件 （10 5） 的信息 。 3.根据权利要求1或2所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理 系统， 其特征在于： 所述数字孪生数据库追踪系统 （102） 由基本信息系统、 标签管 理系统、 进 度控制系统、 定位追踪系统构成。 4.根据权利要求3所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系 统， 其特征在于： 所述 RFID标签 （104） 预设的信息包括构件 供应信息， 施工 现场信息， 施工任 务信息和调度信息 。 5.根据权利要求4所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系 统， 其特征在于： 所述构件 供应信息包括构件参数信息、 构件生产信息、 运输过程信息； 所述 施工现场信息， 包括场地 堆放信息、 构件位置信息、 吊装进度信息、 施工质量信息 。 6.根据权利要求3所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系 统， 其特征在于： 所述数字孪生数据库追踪系统 （102） 用于实现物理世界和数字世界的互 联、 互通、 互操作。 7.根据权利要求5或6所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理 系统， 其特 征在于： 包括以下步骤， （1） 建立预制构件的数字 孪生数据库追踪系统 （102） ； （2） 在步骤 （1） 中的管理系统中建立虚拟车间， 得到预制构件的仿真模型 数据； （3） 在预制构件 （105） 的生产阶段， 将RFID标签 （104） 埋设于构件中RFID标签 （104） 中存 储了构件的相关信息； （4） 在预制构件 （105） 的运输、 进场堆放、 安装阶段， 管理人员可以通过手持式RFID读写 器 （103） 获取构件的相关信息， 并通过手机APP将物理车间中的预制构件 （105） 信息自动上 传至步骤 （1） 中的数字 孪生数据库追踪系统 （102） ； （5） 步骤 （1） 中的数字孪生数据库追踪系统 （102） 对通过步骤 （4） 中导入的现实数据进 行分析处 理， 得到预制构件 （10 5） 的物理信息数据； （6） 将步骤 （2） 中得到的仿真模型数据、 步骤 （4） 中得到的物理信息数据以及车间系统 数据三者集成， 实现车间孪生数据集成， 并基于数据融合 算法， 实现车间孪生数据的融合； （7） 将步骤 （6） 中得到的融合后的车间孪生数据与物理数据及仿真数据交互迭代、 实时 映射， 用于指导预制构件 （10 5） 的全寿命周期管理。 8.根据权利要求7所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169788 A 2统， 其特征在于： 所述步骤 （2） 中虚拟车间的孪生模型包括： 人员孪生模型、 设备孪生模型、 物料孪生模型、 构件孪生模型、 环境孪生模型。 9.根据权利要求7所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系 统， 其特征在于： 所述步骤 （5） 中对现实数据的分析处理包括： 数据字段整理、 字段信息录 入、 构件信息提取、 预制构件状态分析。 10.根据权利要求7所述的基于内置RFID的预制构件全寿命周期追踪数字孪生管理系 统， 其特征在于： 所述步骤 （6） 中的数据集成方式为采用内存数据库与关系数据库结合的方 式进行实时数据的高效读取与历史数据的持久化； 通过多数据库的协同工作， 优化实时数 据的存取效率， 提升计算 性能。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169788 A 3