基于二维码的现场计量器具标识管理系统研究与应用

1 引言

计量器具是保障生产过程精度与质量的重要基础，其管理水平直接影响产品质量和安全性。传统的计量器具标识多依赖纸质标签或油漆标记，存在易脱落、信息更新不及时、查询困难等缺陷。近年来，二维码技术因其编码容量大、容错性高、识别速度快等优点，在资产管理、物流跟踪等领域得到了广泛应用。本文提出将二维码技术引入计量器具标识管理，构建一套覆盖编码生成—标签制作—现场粘贴—移动识别—信息更新的全流程管理系统，实现器具状态的快速查询与全生命周期追溯。

2 系统总体设计

2.1 系统架构

系统分为三层：

数据层：存储器具基础信息、检定 / 校准记录、使用部门、状态信息等。

应用层：包括二维码生成模块、信息录入与更新模块、移动端扫描查询模块。

表现层：通过 PC 端管理界面与移动端 APP/ 微信小程序呈现数据。

2.2 唯一性标识

采用国际通用的 GS1 编码标准或自定义结构化编码，确保每个计量器具拥有唯一身份标识。例如：[ 器具类型代码 ][ 出厂编号 ][ 校验周期][ 使用部门] 此编码具有唯一性、可扩展性，并可通过数据库实现反查。

2.3 功能模块

二维码生成模块：根据录入的器具信息自动生成二维码图像。

标签打印模块：支持防水、防油、防磨材质打印。

移动识别模块：使用手机扫描二维码即时获取器具状态。

信息更新模块：检定或校准完成后更新数据库并同步二维码信息。

异常处理模块：处理标签损坏、二维码模糊或系统异常等情况。

3 系统实现

3.1 数据库设计

数据库表包括：

Instrument_Info（器具基础信息表）Calibration_Record（检定 / 校准记录表）User_Department（使用部门信息表）

3.2 二维码生成技术

系统采用开源二维码生成库（如 Zxing、qrcode.js 等）实现

二维码编码，编码内容为器具唯一编号及数据查询URL。

3.3 移动端应用

移动端支持扫码后直接跳转至器具信息页面，包括：器具型号、编号、最近检定日期及有效期、当前使用部门和负责人、状态（在用、停用、送检中等）

4 应用案例与效果分析

4.1 应用场景

本系统在某计量检测实验室投入运行，覆盖600 余台计量器具，包括压力表、温度计、天平、游标卡尺等。

4.2 应用效果

效率提升：现场查询时间从平均1 分钟缩短至5 秒以内。

准确性提升：避免了纸质标签信息与台账不同步的情况。

追溯能力增强：可快速定位器具检定记录与历史状态。

标识耐久性提高：使用防水防磨材质标签，平均寿命2 年以上。

5 存在问题与改进方向

标签耐候性：在高温、高腐蚀环境下仍存在一定脱落或模糊的风险，可采用金属二维码标牌。

系统集成：可与企业 ERP/MES 系统进一步对接，实现计量器具管理与生产计划联动。

数据安全：应加强数据库备份与访问权限管理，防止信息泄露。

6 结论

基于二维码的现场计量器具标识管理系统有效解决了传统标识方式存在的效率低、易出错、追溯难等问题，实现了器具信息的唯一标识、快速识别和实时更新。在实际应用中，该系统表现出良好的稳定性与适用性，对提高计量管理水平具有重要意义。

参考文献

[1] 王伟, 张磊, 李强 (2020).《基于二维码技术的计量器具信息化管理系统的设计与实现》.《中国测试》, 46(8), 134- 139.

[2] 刘芳 , 陈明 (2019).《物联网环境下计量器具动态监管系统的研究》.《自动化与仪器仪表》, (5), 89- 92.

[3]国家市场监督管理总局 (2021).《计量器具标识管理规范》（JJF1071- 2011）. 行业标准，涵盖传统标识与数字化标识要求.

[4] 赵志宏等 (2022).《基于二维码的智慧计量实验室建设实践》.《计量技术》, (3), 45- 49.

[5] 中国物品编码中心 (2018).《GS1 二维码在工业资产管理中的应用白皮书》. 介绍国际通用二维码标准在计量器具管理中的适配性.