Optimizovana tehnologija postavljanja kabela i oplemenjivanja konstrukcije za fotovoltaične elektrane: pristup baziran na BIM-u
1 Istraživanje tehnologije postavljanja kabela i oplemenjivanja konstrukcije fotovoltaične elektrane
1.1 Skupljanje podataka
Pre izgradnje BIM modela za postavljanje kabela, potrebno je duboko savladati detaljne parametre specifikacija uključene opreme, materijala korštenih u konstrukciji i uslova na terenu, sa ciljem poboljšanja tačnosti izgradnje modela. Da bi se osiguralo da BIM model tačno odražava stvarnu situaciju na mestu građevine, ključ je u tačnom skupljanju i unosenju specifičnih tehničkih parametara ključne opreme. To uključuje precizne dimenzije kabelskih jazbina, detaljne specifikacije raspodelnih kutija, vanjske diametarske dimenzije kabela i specifične parametre kabelskih kanala. Odnos između ovih parametara i modela kabela treba da sledi sledeće pravilo:
U formuli, P je skup ključnih parametara; I jeste preciznost modela postavljanja kabela; f mapira P na I; a g jeste funkcija prilagođavanja. Tačno prikupljanje parametara direktno utiče na kasniju izgradnju modela i njegovu praktičnost. Takođe, tokom skupljanja podataka, parametri uređaja su tesno povezani. Promene u podacima bilo jednog uređaja mogu dovesti do lančanih reakcija, što zahteva pravo vreme prilagođavanje srodnih parametara. Stoga, u fazi skupljanja podataka, fleksibilno prilagodite strategije prema uslovima na mestu kako biste osigurali konzistentnost i tačnost podataka.
1.2 Izgradnja modela kabela
Pri izgradnji, provodnici postaju kabeli nakon dodavanja omota. Za povezivanje kabela s terminalima uređaja, instaliraju se konektori na krajevima kabela. Geometrijski model kabela predstavlja omot dobijen skeniranjem preseka duž centarline. Presek se pojednostavljuje na krug (poluprečnik r), a R(s) = (d1(s), d2(s), d3(s)) se koristi za definisanje lokalnog koordinatnog sistema na centarliniji S. Geometrija kabela tačno se izražava putem parametrizovanog jednačine, opisujući konstrukciju površine omota.
U formuli, W predstavlja lokalnu granicnu matricu; C(s) predstavlja globalnu koordinatu pozicioniranog tačke; M(s) predstavlja matricu rotacione transformacije. Geometrijski model kabela izgrađen na osnovu ove formule prikazan je na Slici 1.
Na Slici 1, isprekidana linija S jasno označava centralnu osu kabela. Tačka karakteristika na S uzima se kao čvor q, gde se gradi lokalni koordinatni sistem R za opis pravca svojstava preseka. Konkretno, d1 (jedinichen vektor u glavnom normalnom pravcu) definiše glavni normalni pravac preseka; d2 (jedinichen vektor u binormalnom pravcu, okomit na d1) precizira opis pravca; d3 (jedinichen vektor u tangencijalnom pravcu duž S) pokazuje trend proširenja kabela u tački q. Presek u tački q pretpostavlja se da je kružan sa poluprečnikom r0, formirajući kompletni geometrijski model sa vektorskim pravcima za kasniju analizu instance kabela.
Kao što je prikazano na Slici 2, instanca kabela definisana je četiri temena v1–v4, deli se na tri segmenta l1: v1–v2; l2: v2–v3; l3: v3–v4, sa v1 i v4 kao krajevima. Za svaki segment, svojstva pravca i oblik preseka određeni su njegovom pozicijom/duljinom na S i geometrijskim modelom. Dakle, segmenti l1–l3 odgovaraju presecima C1–C3, zajedno formirajući geometrijsko predstavljanje kabela.
1.3 Postavljanje kabela
Integracija detalja sa Slike 1 i 2 omogućava tačno razumevanje geometrijskog modeliranja i osobina segmentacije kabela. Model tačno prikazuje ključne geometrijske elemente (centralnu osu, oblik preseka, pravce svojstava) i omogućava duboku analizu kabela putem sofisticirane segmentacije, pružajući teorijsku osnovu za efikasno postavljanje.
Pri pripremi za postavljanje, izvodite ukupne dužine kabela različitih specifikacija na osnovu modela. Organizujte podatke u standardne tablice po tipu kabela, obezbeđujući tačne informacije i smernice za izgradnju. Za metod postavljanja, ovaj projekat koristi direktno zakopavanje kako bi se osigurala profesionalnost i efikasnost.
Pri postavljanju u kabelskim jazbinama, stavite ravnomerno slojevi peska/tanka zemljišta kako biste održali radijus savijanja kabela unutar ograničenja. Koristite električne vinčeve za vlačenje. Pri postavljanju višezarnih kabela, strogo pridržavajte ograničenja radijusa zakrivljenosti:
U formuli, rmin predstavlja sigurno ograničenje savijanja kabela; cr predstavlja minimalni sigurni radijus zakretanja kabela. Nakon završetka rada na postavljanju kabela, neophodno je formalno podneti zahtev za prihvatanje skrivenog projekta nadležnom sektorom kontrole kvaliteta projekta. Nakon uspešnog proverenog postupka, ravnomerno slojevi tankog zemljišta na gornjoj i donjoj strani kabela kao zaštita, a zatim pokrijte kabel poklopcom. Takođe, prilikom planiranja rute kabela, prioritet treba dati da ruta usko prileže površini dopuštenih prepreka za oplemenjivanje:
U formuli, qi jeste specifični čvor na centarliniji rute kabela; OS jest čvor površine prepreke; Rr jest radijus kabela; Inter dis jest najkraće rastojanje između tačaka. Pre vraćanja zemljišta, pregledajte da potvrđujete da svi skriveni projekti zadovoljavaju standarde. Zatim utvrđujte vraćeno zemljište kako biste osigurali njegovu gustinu i stabilnost, u skladu sa specifikacijama.
Nakon utvrđivanja, zakopajte markere smjera na ključnim pozicijama (preseci kabela, spojevi, zakreti). Obmotajte kable konopljom za zaštitu. Kada direktno zakopani kabeli prođu kroz zgrade, proverite visinske razlike između spoljašnjih i unutrašnjih cijevi; primijenite vodootpornost ako su spoljašnje cijevi više kako biste osigurali sigurnost postavljanja.
1.4 Povezivanje kabela
Kao ključni deo izgradnje fotovoltaične elektrane, povezivanje kabela mora da slijedi stroge specifikacije/procedure kako bi se osigurala stabilna, pouzdano i sigurna električna veza.
Prvo, pripremite potpune/kvalitetne alate (striperi za žice, klešta za presluživanje, izolacioni rukavi, terminali, izolacioni lepljivi trak) i materijale. Osigurajte da kabeli zadovoljavaju dizajnerske specifikacije, prođu kontrolu kvaliteta (bez oštećenja, integritet izolacije).
Prije povezivanja, tačno skinite omot kabela: koristite striper za žice da uklonite vanjski omot/unutrašnju izolaciju prema zahtjevima terminala, otkrijte provodnike (uklonite blato/okside). Odaberite odgovarajuće termine na osnovu preseka provodnika i potreba za povezivanjem. Formula je sljedeća:
U formuli, T je vrsta terminala; A je presek provodnika kabela; R označava parametre povezivanja; S je funkcija mapiranja. Koristite klešta za presluživanje da čvrsto preslužite provodnike i terminala, osiguravajući da nema otklanjanja ili lošeg kontakta. Tokom povezivanja, strogo slijedite crteži i specifikacije dizajna kako biste tačno povezali preslužene terminala s terminalima opreme, osiguravajući čvrsto povezivanje.
Za višezarne kable, podudarite boje/brojeve kako biste izbjegli greške u povezivanju. Nakon povezivanja, obmotajte spojeve izolacionim rukavima/trakom kako biste jačali izolaciju i sprečili uvlazavanje vlage ili prašine. Ukratko, povezivanje kabela ključno je za izgradnju fotovoltaične elektrane, zahtijeva strogo slijedanje specifikacija kako bi se osigurala kvaliteta i sigurnost, stvarajući čvrstu temeljicu za stabilno funkcionisanje.
2 Eksperimentalna analiza
Da bi se verifikovala učinkovitost i mogućnost primene predložene tehnologije postavljanja i povezivanja kabela za fotovoltaične elektrane, upoređuje se s tradicionalnim metodama.
2.1 Eksperimentalni objekti
Eksperiment se sprovodi u laboratorijskim uslovima koristeći MATLAB za simulaciju planiranja puta. Izabrano je dvadeset standardizovanih zadataka postavljanja i povezivanja kabela i podeljeno ih je u 4 grupe (po 5 zadataka) kako bi se smanjila slučajna greška statističkom disperzijom, poboljšavajući stabilnost rezultata.
2.2 Priprema eksperimenta
Hardver uključuje računare sa 500GB prostora za čuvanje, 32GB memorije i Windows 10. Ovi su optimizirani i ispravljeni kako bi se osiguralo stabilno funkcionisanje, tačno simulirajući stvarne uslove za pouzdane rezultate.
2.3 Rezultati i analiza eksperimenta
Tri metode su upoređene sa predloženom; rezultati su prikazani u Tabeli 1.
3 Zaključak
Analiza podataka iz Tabele 1 pokazuje da predloženo rešenje za postavljanje i povezivanje kabela ima izrazite prednosti. Njegov dizajn puta (≈50m) je kraći za 40m, 45m i 50m u odnosu na metode 1, 2, 3. To ne samo dokazuje efikasno planiranje puta, već ističe ogroman potencijal primene u projektima fotovoltaičnih elektrana, pružajući vrijedne reference za industriju elektroenergetike.
Ovaj rad istražuje postavljanje i povezivanje kabela za fotovoltaične elektrane, koristeći BIM modeliranje kako bi se unapredili efikasnost i sigurnost. Eksperimenti pokazuju da metoda prevazilazi tradicionalne u planiranju puta - skraćujući dužine i poboljšavajući kvalitet. Ona podržava izgradnju fotovoltaičnih elektrana i potiče održiv razvoj industrije.
U budućnosti, integracija inteligentne izgradnje i velikih podataka učinit će ove tehnologije pametnijima i efikasnijima, potičući zeleniju, niskougljičnu industriju elektroenergetike. Očekujemo još inovacija kako bismo optimizirali procese, smanjili troškove i unapredili globalnu energetske strukturu.
