CN105956692A - 一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法 - Google Patents

一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法 Download PDF

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魏庆平
朱万通
陈璐
王小波
徐红红
张晓燕
涂璐
修黎明
章军法
张波
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Abstract

本发明公开了一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，包括：按照设定缩放比例绘制线缆沟的路径图；绘制屏柜位置的布局图；将变电站内所有线缆的信息形成线缆清册，作为线缆敷设的输入条件；确定每一个屏柜在垂直方向上距离最近的一条线缆沟上的投影点，按照最短路径的原则计算出每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径；计算上述路径对应的线缆长度；依次计算出所有线缆的路径及长度，完成全站线缆的敷设，最终输出敷设结果。本发明有益效果：极大提高线缆敷设的效率及准确度，且能统计出每条线缆沟的线缆数量，方便查看线缆沟的容积率，以指导敷设方案的优化调整。

Description

一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法
技术领域
本发明涉及线缆敷设技术领域，特别是涉及一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法。
背景技术
线缆敷设涉及多专业设计技术，跟土建电缆沟支架形式、埋管相对位置、电气一次设备布置、电缆沟路径走向、二次专业方案配置、二次线缆统计等方面紧密相关，而且线缆敷设设计晚于土建施工设计，无法补救，从而造成线缆敷设设计工作不细致，容易造成工程量超过初步设计方案，施工单位冗余采购和敷设等问题。
目前变电站的线缆主要分为电力电缆、控制电缆、通信光缆等几类，变电站在设计过程中，对于线缆的敷设通常是根据经验进行估算，可追溯性较差，且误差范围大，对线缆的浪费比较突出。特别对于较大电压等级的工程，线缆数量较多，线缆构筑物交叉复杂，通过传统的人工估算方式，不但耗时费力，而且难以保证设计的准确性。同时人工进行线缆敷设设计仅仅能估算出线缆的长度信息，对于线缆构筑物的容积率很难计算，不能以此评价构筑物设计的合理性以及线缆敷设方案的优劣。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述难题，提供了一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，该方法能够借助计算机进行简化建模和线缆路径、长度自动计算，极大提高线缆敷设的效率及准确度，且能统计出每条线缆沟的线缆数量，方便查看线缆沟的容积率。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，包括如下步骤：
(1)采集线缆沟的路径信息，按照设定的缩放比例绘制线缆沟的路径图；
(2)采集屏柜位置信息，绘制屏柜位置的布局图，对屏柜按顺序进行编号；将屏柜位置布局图与线缆沟的路径图叠加到同一坐标系下；
(3)采集变电站内的线缆信息，将变电站内所有线缆的信息形成线缆清册，作为线缆敷设的输入条件；
(4)确定每一个屏柜在垂直方向上距离最近的一条线缆沟上的投影点，按照最短路径的原则计算出每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径；
(5)计算上述路径对应的线缆长度；
(6)依次计算出所有线缆的路径及长度，完成全站线缆的敷设，最终输出敷设结果。
进一步地，所述线缆清册包括线缆的编号、型号以及每一条线缆的起止屏柜编号。
进一步地，所述步骤(5)中根据确定的路径以及每一条线缆的始末屏柜的坐标信息，计算线缆的长度。
进一步地，所述步骤(5)中线缆长度包括：路径长度、拐角预留、投影长度和附加长度；
其中，路径长度为每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径长度；拐角预留是线缆拐弯处的预留长度；投影长度为屏柜到线缆沟的垂直距离；附加长度为线缆的额外预留长度。
进一步地，将每一条线缆沟的始末位置以及线缆沟交叉的位置分别标记为节点，确定每一个节点的坐标；按照最短路径原则，连接屏柜的投影点与节点形成每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径；根据节点坐标、屏柜坐标以及投影点坐标信息，计算路径对应的线缆长度。
本发明有益效果：
线缆敷设设计是设计环节及其重要的一环，敷设设计的好坏将直接影响到施工质量及效率，减少由于设计失误造成的经济损失，并对投产后的运行维护提供有效的支撑。利用该方法进行线缆敷设设计能够借助计算机进行简化建模和线缆路径、长度自动计算，极大提高线缆敷设的效率及准确度，且能统计出每条线缆沟的线缆数量，方便查看线缆沟的容积率，以指导敷设方案的优化调整。本发明不仅能提升设计人员对线缆敷设的设计效率和准确度，而且能提高线缆敷设施工人员的工作效率，进而缩减工期，节省成本。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为本发明带有节点坐标的线缆沟示意图；
图3为本发明带有节点坐标的线缆沟加屏柜示意图；
图4为本发明方法确定的每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，如图1所示，包括如下步骤：
(1)采集线缆沟的路径信息，按照设定的缩放比例绘制线缆沟的路径图；
(2)采集屏柜位置信息，绘制屏柜位置的布局图，对屏柜按顺序进行编号；将屏柜位置布局图与线缆沟的路径图叠加到同一坐标系下；
(3)采集变电站内的线缆信息，将变电站内所有线缆的信息形成线缆清册，作为线缆敷设的输入条件；
(4)确定每一个屏柜在垂直方向上距离最近的一条线缆沟上的投影点，按照最短路径的原则计算出每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径；
(5)计算上述路径对应的线缆长度；
(6)依次计算出所有线缆的路径及长度，完成全站线缆的敷设，最终输出敷设结果。
对具体实现方法介绍如下：
如图2所示，首先是绘制线缆沟的路径，按土建提供的线缆沟图纸进行线缆沟路径的绘制，比例通常为1:100，绘制时严格按照设计平面图的尺寸，线缆沟的坐标、尺寸同样按实际比例缩放绘制。
绘制完成后记录下线缆沟的节点坐标，并记录下路径信息。如表1所示：
表1线缆沟的节点坐标及路径信息
如图3所示，根据土建提供的小室平面图，进行屏柜位置的设计布局。并记录下屏柜的坐标信息。屏柜按顺序进行编号，依次为P1-P10。并将屏柜位置图与线缆沟路径图进行叠加，叠加后的图形会展示在同一坐标系下。绘制完成后，记录下屏柜的坐标，如表2所示。
表2屏柜的坐标信息
屏柜编号 坐标
P1 (84,30)
P2 (93,30)
P3 (102,30)
P4 (111,30)
P5 (120,30)
P6 (84,42)
P7 (93,42)
P8 (102,42)
P9 (111,42)
P10 (120,42)
线缆设计时，始末屏柜要严格按照图3中统一规定的屏柜编号(P1-P10)设计，最终形成的线缆清册是变电站内所有线缆的列表，包含线缆的编号、型号，以及每一条线缆的起止位置(屏柜)。线缆清册将作为线缆敷设的输入条件。线缆清册如表3所示。
表3线缆清册信息
序号 线缆编号 线缆型号 线缆起点 线缆终点
1 1BG-130 GYFTZY53-4A1b P1 P7
2 1BG-131 GYFTZY53-4A1b P2 P5
… … … … …
计算出每一个屏柜垂直方向上距离最近一条线缆沟的投影点，然后按照最短路径的原则计算出每一条线缆的始末屏柜投影点之间的路径。如图4所示，线缆1BG-130的起点屏柜为P1，终点屏柜为P7，首先计算出垂直方向上距离最近一条线缆沟的投影点分别为P1′、P7′，根据最短路径计算出两点之间的路径为：P1′，G003，G006，P7′。
路径确定后，需要进行线缆长度的计算，线缆长度主要由四部分组成：路径长度、拐角预留、投影长度、附加长度。
其中路径长度为计算出的路径长度，拐角预留是线缆拐弯处的预留量，为固定值，投影长度即屏柜到线缆沟的垂直距离，附加长度是为线缆接头等的额外预留量，为固定值。
假定每个拐角的预留量为0.5，附加长度为1，以线缆1BG-130为例计算其长度为：
路径P1′，G003，G006，P7′长度为62。
P1′距离线缆沟垂直距离为8，P7′距离线缆沟垂直距离为5。
线缆长度为：62+8+5+0.5+1＝76.5。
以上计算仅为示意，实际计算时根据图纸的比例尺进行单位换算。
依次计算出所有线缆的路径及长度，即可完成全站线缆的敷设，最终输出敷设结果，输出每根线缆的编号、型号、敷设路径、线缆长度、始末屏柜信息，以此作为施工和运维的主要依据。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)采集线缆沟的路径信息，按照设定的缩放比例绘制线缆沟的路径图；
(2)采集屏柜位置信息，绘制屏柜位置的布局图，对屏柜按顺序进行编号；将屏柜位置布局图与线缆沟的路径图叠加到同一坐标系下；
(3)采集变电站内的线缆信息，将变电站内所有线缆的信息形成线缆清册，作为线缆敷设的输入条件；
(4)确定每一个屏柜在垂直方向上距离最近的一条线缆沟上的投影点，按照最短路径的原则计算出每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径；
(5)计算上述路径对应的线缆长度；
(6)依次计算出所有线缆的路径及长度，完成全站线缆的敷设，最终输出敷设结果。
2.如权利要求1所述的一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，其特征是，所述线缆清册包括线缆的编号、型号以及每一条线缆的起止屏柜编号。
3.如权利要求1所述的一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，其特征是，所述步骤(5)中根据确定的路径以及每一条线缆的始末屏柜的坐标信息，计算线缆的长度。
4.如权利要求1所述的一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，其特征是，所述步骤(5)中线缆长度包括：路径长度、拐角预留、投影长度和附加长度；
其中，路径长度为每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径长度；拐角预留是线缆拐弯处的预留长度；投影长度为屏柜到线缆沟的垂直距离；附加长度为线缆的额外预留长度。
5.如权利要求1所述的一种基于坐标识别的线缆自动敷设设计方法，其特征是，将每一条线缆沟的始末位置以及线缆沟交叉的位置分别标记为节点，确定每一个节点的坐标；按照最短路径原则，连接屏柜的投影点与节点形成每一条线缆始末屏柜的投影点之间的路径；根据节点坐标、屏柜坐标以及投影点坐标信息，计算路径对应的线缆长度。
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