核心詞：RVSP 雙絞 屏蔽線 ZRC-RVSPV 阻燃 電纜 
　　隨著我國能源結構的調整,電力能源越來越被政府相關部門重視,電力在運輸過程中需要建設不同等級的變電站以達到目標電壓的要求,處于室內的變電站內部電纜類型較多,且不同電纜間交錯復雜,這給電纜敷設帶來了極大的困難。從目前國內的建設情況看,大部分火電廠在變電站內的電纜敷設仍然采用經驗的方法,變電站和電纜相關圖紙設計完成后,施工人員根據設計院提供的圖紙施工,但在實際電纜敷設中,會根據現場情況和電纜橋架情況采取必要的手段對原圖紙進行變更,而電纜敷設的局部變革和整體敷設是密不可分的,某一根電纜的改變都需要將其所在的電纜集進行重新整理,這個過程極大的消耗了人力資源,影響施工效率,電纜變更后往往造成電纜長度與實際應用不符,重新下料造成材料的浪費。因此,采用經驗的方法敷設電纜與現實的矛盾突出,急需開發一款智能敷設軟件用以敷設工程的精細化管理和智能控制,提高敷設精度,礦用電纜節約人力物力資源。國際上已有電纜敷設軟件,基本具備較成熟的算法,但都以管道、船舶、工廠為主要對象,對于嚴格遵循電氣規則的變電站并不適用,且不具備完備的變電站三維模型,即使耗費大量人工去建模,也不符合國內設計要求,不兼容國內的施工圖設計成果,操作比較復雜,不便于掌握,幾乎沒有漢化版本。國內電纜敷設軟件研發起步較早,在上個世紀90年代西北電力設計院曾研發基于二維拓撲關系的電纜長度測量軟件。早期電纜敷設軟件的典型代表是西北院自行開發的電纜敷設軟件,該軟件為單純的計算軟件,需要人工設定敷設節點和拓撲圖,能夠進行基于二維施工圖的比較準確的長度統計,但是會帶來較大的額外工作量,而且只能計算最短路徑,無法考慮到電纜敷設施工中復雜的現場情況。所有的數據需要人工輸入,效率低,準確性差,人工調整困難,不可視,無數字化、無三維,不能交互修改,只能為設計提供初步參考。因此現有的電纜敷設軟件在變電站的三維電纜展示方面的應用一直處于空白,無法滿足變電站三維設計和管理的需求。BIM是建筑信息模型的縮寫,該技術是上世紀70年代由美國Chuck教授提出,最初關于BIM的構想是建立一個智能的建筑工程計算機系統,在該系統中能同步獲得工程數量、工程圖紙、工程材料等關于工程的各類信息,這是早期關于BIM技術的萌芽階段。時至今日,關于BIM還沒有統一的定義,目前被大家廣為認可的BIM是利用開放的行業標準,對既定項目的某個生命周期內的各類信息用圖像、視頻或者數據的形式展現出來,以便于項目管理者制定相關決策,更好的為項目增值。從該定義中我們可以發現BIM具有信息完整、信息關聯、信息一致、參數化、可視化、協調性、模擬性及出圖方便等特點。
　　1、RVSP雙絞屏蔽線ZRC-RVSPV阻燃電纜:并描述了BIM給建設項目帶來的變化
　　BIM的應用給建設工程帶來了革命性的改變,描繪了BIM給建設工程帶來的改變,如圖1所示。BIM在戶內變電站電纜敷設中應用的核心是在電纜敷設前將敷設過程和敷設位置,采用計算機進行精確模擬,及時發現設計中存在的問題,更好的指導電纜敷設工作,其工作流程如圖2所示。首先工程施工人員根據施工方案建立施工模型,并根據實際情況設置施工參數,待模型建立完畢后,在系統內自動模擬電纜敷設施工并得到不同施工階段的施工參數,然后將各個施工階段的設計參數與模擬結果進行比較,若結果一致或接近則該階段施工方案可行,并用于指導實際施工,若參數比較結果差距較大應重新調整施工方案,重復該模擬過程,直至參數一致或者接近。電纜橋架是承重結構,主要承擔來自電纜的自重,將電纜固定在橋架上,并按照一定的路線要求確定其位置,而電纜是電力傳輸的媒介,電纜的主要屬性包括位置、直徑及類型。為了在計算機中更好的描述電纜橋架及電纜,必須用計算機語言定義其屬性,并能根據其屬性特點在計算機中進行模型建立和分析。對于電纜而言,定義DLType類型。上述表達中Layer能定義電纜在橋架中的圖層,X和Y分別代表了電纜起終點平面坐標位置,上述三個參數值定義了模型中電纜中的空間屬性,D用以描述電纜的直徑,T能夠定義電纜的類型,以上五個參數值將電纜的固有屬性在計算機中用邏輯語言表達出來,為下一步電纜施工奠定語言基礎。上述表達中Layer代表了橋架所在的圖層,對橋架進行圖層劃分的目的是將橋架結構按照工程需要分成若干個集群,方便對橋架結構進行集群管理。X和Y分別代表了電纜橋架起終點平面坐標位置,H代表了橋架空間高度,T用以限定橋架材料屬性,以上邏輯語言對BIM模型中橋架的屬性做了基本描述,橋架屬性的定義使后期的模型建立有了根據。電纜橋架和電纜的物理屬性,并不能通過上述語言定義,僅僅通過計算機語言并不能建立完整的BIM模型。從BIM的多維角度出發,上述語言并不能描述電纜類型和材料類型,即上述式子中兩個T值僅僅代表了其數字意義,并沒有物理屬性,因此需要根據工程特點和市場現有材料類型,手動輸入不同電纜類型和不同橋架的材料屬性,并對每種屬性賦予自然值,以使T值的數字具有物理屬性。

利用BIM建立的電纜槽模型,如圖3所示。
　　2、RVSP雙絞屏蔽線ZRC-RVSPV阻燃電纜:電纜消耗最少
　　電纜敷設的關鍵問題是電纜在變電站內如何布設以達到總路徑最短,電纜用量最少的目的。針對路徑最短的算法,比較傳統的有迪杰斯特拉算法、Floyd算法、粒子群優化算法和模擬退火算法。
　　3、RVSP雙絞屏蔽線ZRC-RVSPV阻燃電纜:這些算法各有特點和適用條件
　　這幾種算法都有各自的特點和適用條件,幾種算法的對比,如表1所示。
　　4、RVSP雙絞屏蔽線ZRC-RVSPV阻燃電纜:因此蟻群算法能較好地解決相關問題
　　如表1所示,五種算法都各自有其優缺點,而變電站內電纜敷設是在已有模型的基礎上搜索電纜的最短路徑,因此用蟻群算法能更好的解決相關問題。散到兩條路徑上,由于路徑1總路程短,在相同時間內路徑1的分泌物含量要高于路徑2,后續螞蟻會在路徑1聚集,最后形成圖4所示效果。根據上述原理,可將電纜敷的最短路徑問題轉化成幾何問題。如圖6所示。合A,為了尋找集合內若干點的連接路徑最短,必須引入輔助點集合B,在此B只是輔助集合并無實際意義。按照蟻群算法,最短路徑問題轉化成A∪B的生成樹最小。式和給出了轉化后幾何問題的數值解。螞蟻算法在實際應用中的流程幾乎是相同的,但該算法在電纜敷設中需要根據變電站特點對蟻群的移動規則做相應修改。電纜是連接各個設備的橋梁,因此需要將蟻群布設在各個設備起點,蟻群在選擇變電設備時有多種路徑,對于不同路徑的選擇概率是均等的,螞蟻到達某一個設備后對選擇的路徑自動保存于系統中,當所有設備都連接完成后系統自動生成一個路線數并進行驗證是否所有的橋架都被連接起來,在全部被連接起來后進一步比較各個線路的長度,其驗證過程是對式和式計算過程的實際應用。某煉油廠是吉林省規模較大的煉油廠之一,為了適應日益增長的用電需求對原有變電站進行了現代化改造。
　　5、RVSP雙絞屏蔽線ZRC-RVSPV阻燃電纜:新建變電所電纜敷設按上述原則建立室內變電所電纜敷設系統
　　對于新的變電站內電纜敷設按照上文原理建立了戶內變電站電纜敷設系統,系統界面如圖7所示。系統在應用過程中能夠對復雜的電纜路徑做出精確的布置。如圖8所示。根據敷設方案對變電站內的電纜進行了現場敷設,敷設效果如圖9所示。室內變電站內設備眾多,電纜分布錯綜復雜,變電站建設帶來了極大困難。本文以室內變電站電纜快速鋪設為出發點,利用計算機建模技術和最短路徑算法理論開發了變電站電纜敷設系統并得出了以下結論:根據BIM理論開發了戶內變電站建模方法和流程,并根據變電站特點研究了電纜及橋架屬性在系統中實現方式,開發了與之對應的計算機語言,為電纜敷設技術奠定了理論依據。
　　6、RVSP雙絞屏蔽線ZRC-RVSPV阻燃電纜:重點介紹了蟻群算法的原理和計算方法
　　電纜敷設的核心問題是在室內變電站的復雜環境中找到電纜的最短路徑,本文比較了幾種常用最短路徑算法,重點研究了蟻群算法原理及計算方法,并根據電纜敷設技術特點對蟻群算法進行改進以計算電纜的最短路徑。電纜敷設系統開發完成后將其應用于吉林省某煉油廠66kV變電站建設中,從系統應用效果看,該系統能對電纜路徑進行合理布設,尋找最短路徑并能根據場地特點對電纜分樹,使電纜規則分布。
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