Optimalizált kábelhelyezési és vezeték technológia napelempuhelyek számára: BIM-alapú megközelítés

1 Napenergia-állomások kábelezési és vezeték technológiájának kutatása
1.1 Adatgyűjtés

A BIM modell kábelezésének megépítése előtt szükséges mélyrehatóan megtisztulnia a részletekben szereplő berendezések specifikációjának, az építkezés során használt anyagoknak és a helyszíni feltételeknek, hogy javítsa a modell felépítésének pontosságát. A BIM modell pontosan tükrözze a helyszín valós helyzetét, a lényeg abban áll, hogy a kulcsfontosságú berendezések konkrét technikai paramétereit pontosan gyűjtsük és beviteljezzük. Ezek közé tartoznak a kábelhenger pontos méretei, a terjesztődobozok részletes specifikációi, a kábelek külső átmérői, és a vezetékkenyerek konkrét paraméterei. Ezek a paraméterek és a kábelmodell kapcsolata követnie kell a következő szabályokat:

A képletben, P a kulcsfontosságú paraméterek halmaza; I a kábelezési modell pontossága; f leképezi P-t I-re; és g az alkalmazkodási függvény. A pontos paramétergyűjtés közvetlenül befolyásolja a későbbi modellépítést és a gyakorlati alkalmazhatóságot. Az adatgyűjtés során a berendezésparaméterek szorosan összefüggenek. Bármely egyetlen berendezés adatainak változása láncreakciókat eredményezhet, amelyekkel időben ki kell igazítani a kapcsolódó paramétereket. Így, az adatgyűjtési szakaszban rugalmasan adjon alakulatot stratégiákat a helyszíni feltételek alapján, hogy biztosítsa az adatok konzisztenciáját és pontosságát.

1.2 Kábelmodell építése

Az építkezés során a vezetékek kábelek formájában jönnek létre burkolat után. A kábelek csatlakoztatásához a berendezések végére telepíteni kell csatlakozókat. A kábel geometriai modellje egy határérték, amely a keretszakasz mentén a középvonal mentén történő szkennelésből származik. Egyszerűsítve a keretszakaszt egy kör (sugár r), és R(s) = (d1(s), d2(s), d3(s)) segítségével definiálja a helyi koordinátarendszert a S középvonalon. A kábel geometriája pontosan paraméteres egyenlettel fejezhető ki, amely a határérték felületének felépítését írja le.

A képletben, W a helyi határszintű mátrix; C(s) a globális koordináták helyzeti pontját jelöli; M(s) a forgatási transzformációs mátrix. A képlet alapján épített kábelgeometriai modellt látjuk 1. ábrán.

1. ábrán a S vonal jelzi a kábel középvonalát. A S-en található jellegzetes pontot q csomóponntként veszik, ahol egy helyi koordinátarendszert, R-t építenek, hogy leírják a keretszakasz irányjának jellemzőit. Konkrétan, d₁ (fő normális irány egységvektor) meghatározza a keretszakasz fő normális irányát; d₂ (binormális irány egységvektor, merőleges d₁-re) finomítja az irányleírást; d₃ (tangens irány egységvektor S mentén) mutatja a kábel kiterjedési trendjét q-n. A keretszakasz q-n egy r₀ sugárú kör alakúnak tekinthető, ami teljes geometriai modellt alkot az irányvektorokkal, a későbbi kábel példányelemzéshez.

2. ábrán a kábel példányt négy csúcs, v₁–v₄, határozza meg, ami három szakaszra osztja, l₁: v₁–v₂; l₂: v₂–v₃; l₃: v₃–v₄, ahol v₁ és v₄ a végpontok. Minden szakasz esetén a keretszakasz irányjának jellemzői és alakja a pozíciója/ hossza S-en, valamint a geometriai modell alapján meghatározott. Így, l₁–l₃ szakaszok C₁–C₃ keretszakaszokhoz tartoznak, együtt a kábel geometriai reprezentációját alkotva.

1.3 Kábelezés

1. és 2. ábra részleteinek integrálása lehetővé teszi a kábel geometriai modellezésének és szegmentálásának pontos megértését. A modell pontosan ábrázolja a fő geometriai elemeket (középvonal, keretszakasz alakja, irányjának jellemzői) és a finom szegmentáláson keresztül lehetővé teszi a kábel mélyebb elemzését, így hatékony kábelezés elméleti alapját nyújtja.

A kábelezés előkészítésében a modell alapján számítsa ki a különböző specifikációk szerinti kábelek teljes hosszát. Szervezze az adatokat standardizált táblázatokba kábel típusonként, hogy pontos információt és útmutatást adjon az építkezéshez. A kábelezési módszer ebben a projektben közvetlen elhelyezést használ, hogy garantálja a szakmailagságot és hatékonyságot.

A kábelhengerekben a kábelek elhelyezésekor egy egyenletes homok/vékony talaj polsterrel biztosítsa, hogy a kábel hajlási sugara a határértékek között maradjon. Használjon elektromos húzógépet a húzáshoz. Sokmagos kábelek elhelyezésekor szigorúan tartsa be a görbületi sugár korlátait:

A képletben, r_min a kábel biztonsági hajlási határértékét jelöli; cr a kábel minimális biztonsági forduló sugarát. A kábelezés befejezése után formálisan kell benyújtania a rejtett munkák elfogadásának kérelmét a projektek minőségellenőrzésért felelős részleghez. Az elfogadási eljárás sikeres letétele után egyenletesen helyezzen vékony talajt a kábel felső és alsó oldalára védelmi rétegként, majd fedje le a kábelt a kábelfedéllel. Továbbá, a kábelút tervezésekor prioritást adjon annak, hogy az út szorosan illeszkedjen a vezetékengedélyezett akadályok felületéhez:

A képletben, q_i a kábelút középvonalának egy adott csomópontja; OS az akadály felületi csomópontja; R_r a kábel sugara; Inter dis a pontok közötti legrövidebb távolság. A háttöltés előtt ellenőrizze, hogy minden rejtett munka megfelel a szabványoknak. Majd tömörítse a háttöltést, hogy biztosítsa sűrűségét és stabilitását, a specifikációk szerint.

A tömörítés után ütemezési jelzési fátteleket helyezzen el a kulcspozíciókban (kábelkereszteződések, csatlakozások, fordulók). Védje a kábeleket égerbérggal. Ha közvetlenül elhelyezett kábelek áthaladnak épületeken, ellenőrizze a külső-belső csövezeti magasságkülönbséget; ha a külső csövek magasabbak, vízszigetelést alkalmazzon, hogy biztosítsa a kábelezés biztonságát.

1.4 Kábelvezeték

A napenergia-állomások építésének kulcsszakaszaként a kábelvezeték szigorú specifikációk és eljárások betartását igényli, hogy stabil, megbízható és biztonságos elektrikus kapcsolatokat biztosítson.

Először is, előkészítse a teljes és minősített eszközöket (vezetéklevágó, csatlakozókarcoló, izoláló ruházat, csatlakozók, izolálószalag) és anyagokat. Győződjön meg róla, hogy a kábelek megfelelnek a tervezési specifikációknak, és átesznek a minőségellenőrzésen (nincsenek károsodás, sérült izoláció).

A vezetékesítés előtt, pontosan levágja a kábeleket: használjon vezetéklevágót a külső burkolat/ belső izoláció eltávolításához a csatlakozók igényeire, hogy felfedje a vezetékeket (távolítsa el a kockásokat/oxidokat). Válasszon megfelelő csatlakozókat a vezeték keretszakaszának és a vezetékesítési igényeknek megfelelően. A képlet a következő:

A képletben, T a csatlakozó típusa; A a kábel vezeték keretszakaszának területe; R a vezetékesítési paraméterek; S a leképező függvény. Használjon csatlakozókarcolót, hogy erősen karcolja a vezetékeket és a csatlakozókat, hogy biztosítsa, hogy nincs függő vagy rossz kapcsolat. A vezetékesítés során szigorúan kövesse a tervezési rajzokat és specifikációkat, hogy pontosan kapcsolja a karcolt csatlakozókat a berendezés csatlakozóihoz, biztosítva a szoros kapcsolatot.

Többmagú kábelek esetén vegye figyelembe a színeket/számokat, hogy elkerülje a tévedéses kapcsolatokat. A vezetékesítés után borítson izoláló ruházattal/izolálószalaggal a kapcsolatokat, hogy javítsa az izolációt és megelőzze a nedvesség vagy por behatolását. Összefoglalva, a kábelvezeték kulcsszerepet játszik a napenergia-állomások építésében, és szigorúan betartandó specifikációkat igényel, hogy biztosítsa a minőséget és a biztonságot, ezáltal erős alapot ad a stabil működéshez.

2 Kísérleti elemzés

A napenergia-állomások kábelezési és vezetékesítési technológiájának hatékonyságának és megvalósíthatóságának ellenőrzéséhez összehasonlítjuk a hagyományos módszerekkel.

2.1 Kísérleti objektumok

A kísérlet laboratóriumi körülmények között zajlik, MATLAB segítségével útvonaltervezési szimulációk végzésére. Húsz standardizált kábelezési és vezetékesítési feladatot választunk ki, és négy csoportra (öt feladatot) osztunk, hogy statisztikai szóródással csökkentsük a véletlenszerű hibákat, és javítsuk az eredmények stabilitását.

2.2 Kísérleti előkészítés

A hardver 500GB tárhellyel, 32GB memóriával és Windows 10 operációs rendszerrel rendelkező számítógépekből áll. Ezeket a számítógépeket debuggolják és optimalizálják, hogy biztosítsák a stabil működést, és pontosan szimulálják a valós világ feltételeit, hogy megbízható eredményeket szolgáltassanak.

2.3 Kísérleti eredmények és elemzés

Három módszert hasonlítunk össze a javasolt módszerrel; az eredményeket 1. táblázatban mutatjuk be.

3 Következtetés

1. táblázat adatának elemzése alapján a javasolt kábelezési/vezetékesítési megoldás jelentős előnyökkel bír. Az útvonaltervezése (≈50m) 40m, 45m és 50m-rel rövidebb, mint a 1, 2, 3. módszerek. Ez nem csak a hatékony útvonaltervezést bizonyítja, de kiemeli a nagy alkalmazási potenciálját a napenergia-állomások projektekben, és értékes referenciákat nyújt a villamosenergia-ipar számára.

Ez a tanulmány a napenergia-állomások kábelezési/vezetékesítési technológiáját vizsgálja, a BIM modellezést használva a hatékonyság és a biztonság növelésére. A kísérletek azt mutatják, hogy a módszer a hagyományos módszerekkel szemben jobb teljesítményt nyújt az útvonaltervezésben, rövidebb útvonalakkal és javított minőséggel. Támogatja a napenergia-állomások építését és hozzájárul a fenntartható ipari fejlődéshez.

A jövőben az intelligens építkezés és a nagy adatok integrálása még okosabbá és hatékonyabbá teszi ezeket a technológiákat, így elősegítve a zöldebb, alacsony-szén-dioxid-kibocsátású energiaipart. Várnak további innovációkat, hogy optimalizálják a folyamatokat, csökkentsék a költségeket, és fejlesszék a globális energiaszerkezetet.