Optimisadong Teknolohiya sa Paglalatag ng Kable at Konstruksyon ng Wirin para sa mga Solar Power Station: Isang Paggamit ng BIM

1 Pag-aaral sa Teknolohiya ng Pagsasakay at Paghahanda ng Kable ng IIEE-Business Photovoltaic Power Station
1.1 Pagkolekta ng Data

Bago mabuo ang BIM model para sa pagsasakay ng kable, kinakailangang malaman nang lubos ang detalyadong mga parametro ng mga espesipikasyon ng kasangkot na kagamitan, materyales na ginagamit sa konstruksyon, at kondisyon ng lugar, may layuning mapataas ang katumpakan ng pagbuo ng modelo. Upang masiguro na maipapakita ng BIM model ang aktwal na kalagayan ng lugar ng konstruksyon, ang pundamental ay nasa wastong pagkolekta at pag-enter ng mga tiyak na teknikal na parametro ng mga pangunahing kagamitan. Ang mga ito ay kinabibilangan ng eksaktong sukat ng mga kable trench, detalyadong espesipikasyon ng mga distribution box, labas na diameter ng mga kable, at tiyak na mga parametro ng mga wire slot. Ang relasyon ng mga parametro na ito at ang modelo ng kable ay dapat sumunod sa mga sumusunod na regla:

Sa formula, P ay ang set ng mga pangunahing parametro; I ay ang katumpakan ng modelo ng pagsasakay ng kable; f ay nag-map P sa I; at g ay ang function ng pag-ayos. Ang eksaktong pagkolekta ng mga parametro ay direktang nakakaapekto sa pagtatayo ng modelo at praktikalidad sa susunod. Sa panahon ng pagkolekta ng data, ang mga parameter ng device ay malapit na nauugnay. Ang anumang pagbabago sa datos ng iisang device ay maaaring mag-trigger ng chain reaction, kaya kinakailangan ng agad na pag-ayos ng mga kaugnay na parametro. Kaya, sa stage ng pagkolekta ng data, ayusin nang mabisa ang mga estratehiya batay sa lokal na kondisyon upang masiguro ang konsistensiya at katumpakan ng data.

1.2 Pagtatayo ng Modelo ng Kable

Sa konstruksyon, ang mga conductor ay nabubuo ang kable pagkatapos ng sheathing. Para maconnect ang kable sa mga terminal ng device, ilagay ang mga connector sa dulo ng kable. Ang heometrikong modelo ng isang kable ay isang envelope mula sa pag-scan ng cross-section nito sa pamamagitan ng centerline. Simplipika ang cross-section sa isang bilog (radius r), at gamitin R(s) = (d1(s), d2(s), d3(s)) upang ilarawan ang lokal na coordinate frame sa centerline S. Ang heometriya ng kable ay naisasalaysay nang eksakto sa pamamagitan ng parameterized equation, na naglalarawan ng envelope surface construction.

Sa formula, W ay kumakatawan sa lokal na boundary matrix; C(s) ay kumakatawan sa global na coordinate positioning point; M(s) ay kumakatawan sa rotation transformation matrix. Ang heometrikong modelo ng kable na itinayo batay sa formula na ito ay ipinapakita sa Figure 1.

Sa Figure 1, ang dashed line S ay malinaw na namarke ang sentral na axis ng kable. Ang isang feature point sa S ay inilalaan bilang node q, kung saan binuo ang lokal na coordinate system R upang ilarawan ang directional properties ng cross-section. Partikular, d₁ (unit vector sa main normal direction) ay naka-define ang pangunahing normal orientation ng cross-section; d₂ (unit vector sa binormal direction, perpendicular sa d₁ ay naka-refine ang description ng direksyon; d₃ (unit vector sa tangent direction along S) ay nagpapakita ng extension trend ng kable sa q. Ang cross-section sa q ay inasumosyon na bilog na may radius r₀, bumubuo ng isang kompletong heometrikong modelo kasama ang mga direction vectors para sa susunod na analysis ng cable instance.

Tulad ng ipinapakita sa Figure 2, ang cable instance ay iginigiit ng apat na vertices v₁–v₄, na pinaghihiwa-hiwalay nito sa tatlong segment l₁: v₁–v₂; l₂: v₂–v₃; l₃: v₃–v₄, na may v₁ at v₄ bilang mga endpoint. Para sa bawat segment, ang mga directional properties at anyo ng cross-section nito ay naka-determine sa pamamagitan ng posisyon/pabaon nito sa S at ang heometrikong modelo. Kaya, ang mga segment l1–l3 ay tumutugon sa mga cross-section C₁–C₃, na nagbubuo ng heometrikong representasyon ng kable.

1.3 Pagsasakay ng Kable

Ang pag-integrate ng mga detalye mula sa Figures 1 at 2 ay nagbibigay-daan sa eksaktong pagkakasala ng heometrikong pagmomodelo at mga katangian ng segmentation ng kable. Ang modelo ay naihahayag nang eksakto ang mga pangunahing heometrikong elemento (central axis, cross-sectional shape, directional attributes) at nagbibigay-daan sa mas malalim na pag-analyze ng kable sa pamamagitan ng refined segmentation, nagbibigay ng teoretikal na pundamento para sa mahusay na pagsasakay.

Sa preparasyon bago ang pagsasakay, kalkulahin ang kabuuang haba ng iba't ibang uri ng kable batay sa modelo. Ihanda ang data sa mga standard na talahanayan ayon sa uri ng kable, nagbibigay ng eksaktong impormasyon at gabay para sa konstruksyon. Para sa paraan ng pagsasakay, ang project na ito ay gumagamit ng direct burial upang masigurado ang propesyonalidad at epektividad.

Kapag ang pagsasakay ay nasa cable trenches, ilagay ang uniform na sand/fine soil cushion upang panatilihin ang bending radius ng kable sa limit. Gamitin ang electric winches para sa traction. Kapag ang pagsasakay ay multi-core cables, sundin nang maigsi ang curvature radius restrictions:

Sa formula, r_min ay kumakatawan sa ligtas na limit ng pagkokurb ng kable; cr ay kumakatawan sa minimum na ligtas na turning radius ng kable. Matapos ang pagsasakay ng kable, kinakailangan ng formal na pagsumite ng aplikasyon para sa hidden project acceptance sa departamento na responsable sa project quality inspection. Kapag ang proseso ng pag-accept ay matagumpay, pantay-pantay na ilagay ang fine soil sa itaas at ibaba ng kable bilang protective layer, at pagkatapos ay takpan ang kable ng cable cover. Bukod dito, kapag ang pagplano ng ruta ng kable, dapat bigyan ng prayoridad ang ruta na mas malapit sa surface ng wiring-allowable obstacles:

Sa formula, q_i ay isang tiyak na node sa centerline ng ruta ng kable; OS ay ang obstacle surface node; R_r ay ang radius ng kable; Inter dis ay ang pinakamaikling distansya sa pagitan ng puntos. Bago ang backfill, suriin upang masigurado na ang lahat ng hidden projects ay sumasabay sa mga pamantayan. Pagkatapos, iguhit ang backfill upang masiguro ang densidad at estabilidad nito, sumasabay sa specs.

Matapos ang compaction, ilagay ang direction marker stakes sa mga key positions (cable intersections, connections, turns). Balutan ang kable ng hemp para sa proteksyon. Kapag ang directly-buried cables ay lumalampas sa mga gusali, suriin ang height differences ng outdoor-indoor pipe; i-apply ang waterproofing kung ang outdoor pipes ay mas mataas upang masigurado ang ligtas na pagsasakay.

1.4 Cable Wiring

Bilang isang mahalagang link sa konstruksyon ng photovoltaic power station, ang cable wiring ay dapat sumunod sa mahigpit na specs/procedures upang masiguro ang stable, reliable, at ligtas na electrical connections.

Una, ihanda ang buo at qualified na tools (wire strippers, crimping pliers, insulating sleeves, terminals, insulating tape) at materials. Masiguro na ang mga kable ay sumasabay sa design specs, lumalampas sa quality checks (walang pinsala, intact insulation).

Bago ang wiring, eksaktong i-strip ang mga kable: gamitin ang wire strippers upang alisin ang outer sheaths/inner insulation ayon sa mga requirement ng terminal, ipakita ang conductors (alisin ang burrs/oxides). Piliin ang suitable na terminals batay sa cross-sections ng conductor at wiring needs. Ang formula ay kasunod:

Sa formula, T ay ang terminal type; A ay ang cross-sectional area ng cable conductor; R ay nagtatakda ng wiring parameters; S ay ang mapping function. Gamitin ang crimping pliers upang matiyak na i-crimp ang conductors at terminals, masiguro na walang pagluwag o hindi magandang contact. Sa panahon ng wiring, sumunod nang maigsi sa design drawings at specifications upang eksaktong i-connect ang crimped terminals sa mga equipment terminals, masiguro ang tightness.

Para sa multi-core cables, tugunan ang kulay/numero upang maiwasan ang maling koneksyon. Matapos ang wiring, balutan ang mga koneksyon ng insulating sleeves/tape upang mapataas ang insulation at maiwasan ang pagpasok ng moisture o dust. Sa kabuuan, ang cable wiring ay mahalaga sa konstruksyon ng photovoltaic power station, kaya kailangan ng mahigpit na pagsunod sa specifications upang masiguro ang kalidad at ligtas, nagbibigay ng matatag na pundamento para sa stable operation.

2 Experimental Analysis

Upang masigurado ang effectiveness at feasibility ng proposed na cable laying at wiring technology para sa photovoltaic power stations, ito ay ikukumpara sa traditional methods.

2.1 Experimental Objects

Ang eksperimento ay isinasagawa sa laboratory conditions gamit ang MATLAB para sa path planning simulation. Napili ang dalawampung standardized cable laying at wiring tasks at hinati sa 4 grupo (limang task bawat isa) upang bawasan ang random errors sa pamamagitan ng statistical dispersion, nagpapataas ng result stability.

2.2 Experimental Preparation

Ang hardware ay kinabibilangan ng mga computer na may 500GB storage, 32GB memory, at Windows 10. Ini-debug at i-optimize ito upang masiguro ang stable operation, eksaktong simulating real-world conditions para sa reliable results.

2.3 Experimental Results and Analysis

Tinuklas ang tatlong paraan sa proposed one; ang mga resulta ay ipinapakita sa Table 1.

3 Conclusion

Ang pag-analyze ng data sa Table 1 ay nagpapakita ng remarkable advantages ng proposed na cable laying/wiring solution. Ang path design (≈50m) nito ay 40m, 45m, at 50m mas maikli kaysa sa methods sa 1, 2, 3. Hindi lamang ito nagpapatunay ng efficient path planning kundi nagbibigay rin ng malaking application potential sa photovoltaic power station projects, nagbibigay ng valuable references para sa power industry.

Ang paper na ito ay nag-explore sa cable laying/wiring para sa photovoltaic power stations, gamit ang BIM modeling upang mapataas ang efficiency at safety. Ang mga eksperimento ay nagpapakita na ang metodo ay mas superior kaysa sa traditional ones sa path planning—nagpapakita ng mas maikling lengths at mas magandang kalidad. Ito ay sumusuporta sa photovoltaic construction at nagpapalakas sa sustainable industry development.

Sa hinaharap, ang pag-integrate ng intelligent construction at big data ay gagawing mas smart at mas efficient ang mga teknolohiya, nagpapahusay sa greener, low-carbon power industry. Inaasahan namin ang mas maraming innovation upang optimize ang proseso, bawasan ang cost, at i-upgrade ang global energy structure.