技术人员在施工现场扫码查看设备信息。杜锡铭 摄
技术介绍
BIM模型结合二维码的项目全生命周期质量追溯系统，是采用二维码技术赋予设备、材料等工程实体对象唯一二维码，并以此为载体，完成从设计、生产、检验、运输、入库出库、安装调试、运行、维修、报废等全过程的信息记录，做到质量实时可追溯，同时与工厂BIM模型建立关联，实现工厂对象二维数据三维可视化。
□李 慧
在数字化浪潮的推动下，二维码技术以其便捷性、高效性和广泛的适用性，正深刻改变着人们的生活方式与各行各业的工作模式。工程建设领域也不例外。石油工程建设中原设计公司凭借前瞻性的视野与技术创新，成功研发并应用了BIM模型（建筑信息模型）结合二维码的项目全生命周期质量追溯系统（简称：二维码质量追溯系统），为工程项目管理带来了革命性的变革。
长期以来，传统工程项目管理面临着信息封闭、管理任务繁重、资料易丢失损坏等诸多挑战，特别是在全生命周期质量追溯方面，更是困难重重。而静态二维码只能用于短暂存档，一旦信息更新，二维码也需要更换。如何才能在保持二维码不变的情况，实现项目信息持续更新、全程留痕、永久可查呢？
“可以在固定的二维码背后建立一间‘仓库’，让项目相关流程的负责人员分门别类地往里面放置自己的‘物品’，并保证其不受时间和空间限制。”经过多次研究讨论，中原设计公司信息化技术人员提出了自己的想法。沿着这条思路，2021年，中原设计公司正式启动二维码质量追溯系统的研发工作。
把理想变为现实，需要从零起步，一点点摸索向前。技术人员在解决多类型数据统一、信息扩容等技术问题的同时，还要和各参建单位反复协调、沟通需求，不断修改完善，以确保系统在操作过程中能满足项目各阶段实际需求，各权限分配范围得当、各工序关联顺畅，技术层面没有漏洞。最终，他们攻克了全流程协同信息扩容、分类分级分工细化权限设置、数字标签与实物标签溯源一致性、多类型数据统一存储等多个难题，成功研发出二维码质量追溯系统。
该系统的核心在于为设备、钢管、焊缝等工程对象生成唯一对应的二维码，并以此为数据入口，实现了项目从设计、采购、施工到运维等全生命周期各阶段的数据录入与质量溯源。“传统静态二维码只能存储有字符数量限制的字母、文字，而新系统的二维码虽然是固定不变的，但里面需要存储的各种数字、代码、图片、图表、文档等可实时更新，存储量和数据类型都大幅增加。”该公司信息化技术人员秦跃雁介绍，“这个二维码系统虽然是共享的，但充分考虑到了各环节的需求，以及不同单位不同级别的权限。假设A和B都有扫码权限，但他们能且只能分别进入自己的‘隔间’，确保信息准确送达。”
“二维码质量追溯系统的应用不仅极大地方便了信息的编辑、整理、调阅与归档，而且打破了传统纸质文档和静态二维码的局限，实现了信息的动态更新与全程留痕。”中原设计公司信息与数字化中心经理王力介绍，目前该系统已在华北油气大牛地气田天然气乙烷回收工程、中原油田文24储气库工程等多个集团公司重点工程中成功应用，并取得了显著成效。
以文24储气库工程为例，该系统实现了对项目物资全生命周期的全方位覆盖，二维码应用覆盖率高达98.5%，为工程建设提供了强有力的数据支持与质量保障。各参建单位通过扫描动态二维码，可快速获取各阶段质量信息，了解施工动态和流程，对作业和运维等环节进行监督和检查。
同时，为解决二维码可能损坏或随管道深埋地下等问题，技术人员打通动态二维码技术与数字化交付平台的数据壁垒，将二维码作为模型属性增加到BIM三维模型中。也就是说，在电子三维模型中扫描其中的电子二维码，可快速确定该二维码的准确位置，并获取工程实体全生命周期各阶段质量信息，不仅极大地提高了项目管理的便捷性与透明度，而且为后续运维与检修工作提供了强有力的数据支撑。
专家点评
华北油气高级专家 陈俊亮：
BIM模型结合二维码的质量追溯系统以数字赋能项目质量管控为目标，依托二维码、BIM等新一代信息技术，通过将二维码作为质量管理对象的唯一标识，实现了对工程对象全生命周期工序交接与质量查验信息的实时提报、高效流转、全程留痕、永久追溯。该系统在华北油气大牛地气田天然气乙烷回收工程等中国石化重点工程的落地应用，有效提高了项目质量管控水平，充分体现了企业“质量为要”的管理理念，是华北油气发展新质生产力的生动实践。
新闻会客厅
石油工程建设中原设计公司
执行董事、总经理
郑 焯
问：BIM模型结合二维码的质量追溯系统是如何在油气工程项目中实现全生命周期管理的？
答：BIM模型结合二维码的质量追溯系统可为每个工程实体生成“身份证”，即唯一的二维码，同时与BIM模型相互关联，实现全程留痕、永久追溯。项目管理或建设人员通过移动端扫描二维码，就可以录入和追踪工程实体在生产、采购、施工、运维等全生命周期各阶段的数据，包括物料参数、应用数据、检验记录、生产数据等，可以是文字、字符，也可以是图片、文件等多种形式，实现了质量溯源、效率提升、成本降低等多重目标。
问：在二维码质量追溯系统的应用过程中，如何确保数据的准确性和实时性？
答：在确保数据的准确性和实时性方面，技术人员对各环节录入的信息会定期进行检查，将不合格的信息进行统计，并及时整改。每月也会对各单位录入信息的质量进行考核，对考核不合格的进行通报。同时，我们还制定了数据标准和管理规范，建立了严格的审核机制，在数据实时采集和同步、BIM模型与二维码数据动态同步更新、用户权限管理等方面采取从严措施，进一步保障数据的准确性和安全性。
为保障系统稳定运行，技术人员采用了高可用性、可扩展性和可维护性的系统架构设计，包括合理的负载均衡、数据备份和恢复策略，以及完善的错误处理和异常监控机制，并选择性能稳定、可靠的软硬件设备，进行了充分的测试和验证，以确保系统在高负载和复杂环境下仍能稳定运行。另外，在网络安全防护、系统维护与升级、应急响应计划等方面也做了周密保障。
问：二维码质量追溯系统对于提升油气工程项目的管理水平和质量控制有何重要意义？
答：这项创新解决了石油化工项目质量管理纸质资料繁多、数字化交付成果现场数据收录不及时等问题，是对高质量建设智能工厂的有效补充，可有效避免传统模式下设计、采办、施工、运维等各环节脱节及质量安全监管不到位导致的“低老坏”问题，有助于进一步提升施工安全、质量和进度。基于该系统在实际应用中展现出的显著优势，未来我们期待将其推广至建筑、交通、电力等更广泛的领域，通过不断地技术优化和模式创新，为工程项目管理水平的提升和质量控制的加强提供有力支持。