发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷,本发明提供一种用于输电线路架线施工综合计算***及方法,建立数据库,10个计算模块通过参数共享和相互关联,在电脑操作***win xp及以上运行,具有操作简单,计算速度快,计算精度高,不易被破解的优点。
其技术方案如下:
一种用于输电线路架线施工综合计算***,包括三级模块,第一级模块含:“***管理”、“工程”、“施工计算”、“导出打印”、“帮助”和“退出***”5个一级模块;“工程”中包括“新建工程”、“打开工程”、“工程管理”3个二级模块,“施工计算”中包括“张牵力计算”、“设计弛度计算”、“连续爬坡计算”、“陡峭山区计算”、“高塔观测弛度计算”、“布线计算”、“上扬计算”、“间隔棒安装弧长值计算”共8个二级模块,“***管理”中包括“用户管理”、“工具条”、“数据备份”、“数据恢复”、“清空***”、“导地线参数”、“导地线应力参数”共7个二级模块,“帮助”中包括“帮助”、“关于”2个二级模块;“布线计算”中包括“布线计算”、“压接管位置计算”2个三级模块,“上扬计算”中包括“上扬计算”、“包络角计算”2个三级模块,“导地线参数”中包括“导地线数据库”、“0℃代表应力或百米弧垂录入”2个三级模块。“张牵力计算”是“布线计算”、“压接管位置计算”、“上扬计算”与“包络角计算”、“间隔棒安装弧长值计算”计算模块的前提,“导地线应力参数”计算是“张牵力计算”和“设计弛度计算”的前提,形成了参数和计算结果的共享。“设计弛度计算”计算是“连续爬坡计算”、“陡峭山区计算”、“高塔观测弛度计算”计算模块的前提,形成了参数和计算结果的共享。
一种用于输电线路架线施工综合计算方法,包括以下步骤:
第一步:“用户管理”用于管理员给普通用户安装计算软件时,管理员通过录入安装密码完成安装后,管理员通过管理员账户和密码登录,在“用户管理”中进行普通用户账户、密码及使用期限的设定和修改,然后退出***,由普通用户通过管理员设定的账户和密码登录***,普通用户能在“***管理”中进行普通用户账户、密码的修改。
“工具条”以不同图形将“新建工程”、“打开工程”、“工程管理”、“张牵力计算”、“连续爬坡计算”、“陡峭山区计算”、“高塔观测弛度计算”、“布线计算”、“上扬计算”、“间隔棒安装弧长值计算”、“设计弛度计算”“退出***”设置为快捷方式,通过“工具条”中的“左边”、“右边”、“上边”、“下边”、“移动”及“显示名称”选项设置工具条的位置及移动性能,并具有设置显示名称功能。
“数据备份”用于将***中的全部录入参数、计算结果及信息按选定的路径导出***,以txt文本储存。
“数据恢复”与“数据备份”属逆操作,用于将导出的txt文本导入***,以便进行再计算。
“清空***”用于将***中录入及计算数据全部消除。
“导地线参数”含“导地线数据库”和“0℃代表应力或百米弧垂录入”,“导地线数据库”用于修改和增加导地线参数,保存后在“施工计算”包含的计算模块中选择导地线参数,则能自动调入相对应参数进行相关运算;“0℃代表应力或百米弧垂录入”用于选择“代表应力”或“百米弧垂”,录入间隔50米的导地线0℃代表应力或百米弧垂。
“导地线应力参数”采用导地线力学特性平衡方程,用于将选定的导地线按“0℃代表应力或百米弧垂录入”中录入的0℃代表应力或百米弧垂计算为-40℃~+40℃间隔±5℃的导地线百米弧垂对应的应力。
第二步:“工程”中的“新建工程”用于录入工程名称、管理人和说明,录入后点“下一步”自动进入对应于工程名称的“张牵力计算”模块;“工程管理”用于增加工程、管理人和说明,以避免***中存在多个工程时相互混淆。“打开工程”用于多个工程在同一计算***中选择确认,或再次登录***时的选择,依据工程名称、管理人和说明便于准确选择工程。“新建工程”与“工程管理”中录入信息自动保存在“打开工程”中。
第三步:“张牵力计算”模块是用于计算张力放线过程中,使导地线保持一定张力离开地面和障碍物而呈腾空状态时,计算牵机设备的牵引力和张力机设备的张力,其目的是最大牵引力和最大张力满足设备设计参数,牵引***所采用的牵引钢丝绳及连接工具的受力满足要求,判断选择的牵引场和张力场位置、相对高差及之间的距离是否合适,以保证张力放线的安全性,避免导地线过度受拉损伤或落地磨损,若计算结果不符合要求则必须重新选择牵引场和张力场位置后再次计算。此计算模块共包括三个步骤,第一步:输入张力放线段起点杆塔号(对应于张力机位置)和终点杆塔号(对应于牵引机位置),再选择提前输入数据库中正确的导线或地线型号,点“增加”功能后自动生成张力机和牵引机之间连续杆塔档参数输入窗口;第二步:分别输入导地线所经过的牵引机、导线所经过所有放线滑车、张力机的位置海拔高度,输入牵引机至相邻杆塔、杆塔至杆塔、杆塔至张力机导地线控制点(地形凸起点或跨越架等)之间距离和控制点的海拔高度及预留安全高度后点击计算,生成对应于线档的高差角弦余值、最大弧垂、允许张力和控制张力。第三步:点击“计算”自动计算出张力机最大出口张力、最大牵引力和牵引力过载保安值,并显示放线滑车总数量。若计算发现导线型号选择错误或数据库中导地线参数有误,则通过设置的导地线型号修改模块重新重择导地线型号或修改导地线参数,保存后自动更新数据库,然后直接重新计算即可。
“设计弛度计算”中录入线路耐张段起止杆塔号,然后选择相应导地线型号,点击“增加”形成耐张段各杆塔间档距和高差输入对话框,录入档距和高差,点击“计算”则自动生成40℃~+40℃间隔±5℃的导地线设计弛度,此弛度用于平地或小高差耐张段各档的导地线弛度安装值和安装后检查值;同时用于连续爬坡或陡峭山区耐张段各档的导地线弛度安装后检查值。
“连续爬坡计算”是用于连续上坡或连续下坡耐张段内各杆塔间安装弛度的计算,录入耐张段起止杆塔号,并选择确认导地线型号后,点“增加”功能,***自动调取“设计弛度计算”参数及录入数据进行运算生成-40℃~+40℃间隔±5℃的导地线安装弛度及安装完后的线夹调整值。
“陡峭山区计算”是用于耐张段内同时存在连续上坡和下坡时,或存在大高差档时各杆塔间安装弛度的计算,录入耐张段起止杆塔号,并选择确认导地线型号后,点“增加”功能,***自动调取“设计弛度计算”参数及录入数据进行运算生成-40℃~+40℃间隔±5℃的导地线安装弛度、安装完后的线夹调整值、水平张力、各线档弧垂最低点间高差。
“高塔观测弛度计算”用于在施工现场杆塔位隔档观测弛度时,录入观测耐张段起止杆号和观测档相邻档的杆塔号,选择观测位置“小号侧观测”或“大号侧观测”选项,通过“增加”功能自动生成近塔与远塔导地线悬挂点的垂直角度,输入后,点“计算”功能生成设计弛度观测垂直角,点“安装观测”生“连续爬坡计算”、“陡峭山区计算”安装弛度,通过“显示选定温度的数据”显示当前温度下的观测档设计弛度、连续爬坡和陡峭山区的观测角。
“布线计算”中通过直接点击“导入数据”功能,则自动调入“张牵力计算”中控制张力对应的每线档间放线长度和“导地线应力参数”中各温度设计应力对应的紧线长度,然后点击“选择温度”,自动计算出紧线后的余线长度,作为下一张力放线段布线的依据。“布线计算”中的“压接管位置计算”通过选择导地线“总盘数”,然后点击“确定”自动形成每盘导线或地线的盘长输入框,输入每盘导线长度后通过“计算压接管位置”功能自动计算出每盘导线或地线间压接管位置及距离两侧杆塔的距离,若压接管位置处于不允许的跨越档或跨离杆塔距离不符合规范要求,则调整盘长值重新计算。
“上扬计算”用于在张力放线过程中导地线在放线滑车中的下压力和上扬力,直接点击“导入数据”功能,自动将“张牵力计算”中的张力放线段各杆塔间对应的档距、悬挂点高差及最大牵引力,并生成杆塔对应的转角度数的录入框,录入转角度数后通过“计算”功能自动计算显示各杆塔的上扬或下压力及包络角。并提示挂设双滑车或上扬和下压杆塔号,施工时按提示采取相应措施。
“间隔棒安装弧长值计算”以设计弛度计算为前提,能过“导入数据”自动提取0℃时各线档的应力、紧线后的线长值、挂点高差及高差角,录入每线档间隔棒数量和设计水平距离,自动计算出每档各间隔棒之间的安装弧长值。
第四步:应用计算软件过程中在打开多个计算窗口时被最小化的窗口在“帮助”中选择后自动更改为最大化;“帮助”中的“关于”中显示软件的版本名称和版本号以及软件编程完成的时间和地点。
第五步:“导出打印”模块中分别选择“施工计算”中的任意模块,以Excel格式文档格式将计算内容按固定格式导出至规定路径下存储,以方便编辑和打印。
第六步:通过“退出***”功能退出***。
本发明的有益效果:
本发明输入参数少,计算精度高、速度快、界面友好,节约施工成本,提高施工工艺和管理水平。
常规采用人工电子表格计算方法,10个计算模块每个工程至少需要30天才能完成,而采用计算软件只需一天就能完成所有计算,另在线索悬链式一元多次平衡方程电子表格无法计算,只能通过计算软件得出计算结果,技术人员知识水平岑参差不齐,人工计算时10个计算模块都会计算的不多,且极易出错。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
输电线路架线施工综合计算***的结构图如图1,***适用于电脑win xp及以上操作***,数据库***采用SQLAnywhere 12,编程语言采用PowerBuilder 12.5。共包括三级模块,第一级模块含:“***管理”、“工程”、“施工计算”、“导出打印”、“帮助”和“退出***”5个一级模块;“工程”中包括“新建工程”、“打开工程”、“工程管理”3个二级模块,“施工计算”中包括“张牵力计算”、“设计弛度计算”、“连续爬坡计算”、“陡峭山区计算”、“高塔观测弛度计算”、“布线计算”、“上扬计算”、“间隔棒安装弧长值计算”共8个二级模块,“***管理”中包括“用户管理”、“工具条”、“数据备份”、“数据恢复”、“清空***”、“导地线参数”、“导地线应力参数”共7个二级模块,“帮助”中包括“帮助”、“关于”2个二级模块;“布线计算”中包括“布线计算”、“压接管位置计算”2个三级模块,“上扬计算”中包括“上扬计算”、“包络角计算”2个三级模块,“导地线参数”中包括“导地线数据库”、“0℃代表应力或百米弧垂录入”2个三级模块。
“张牵力计算”是“布线计算”、“压接管位置计算”、“上扬计算”与“包络角计算”、“间隔棒安装弧长什计算”计算模块”的前提,“导地线应力参数”计算是“张牵力计算”和“设计弛度计算”的前提,形成了参数和计算结果的共享。“设计弛度计算”计算是“连续爬坡计算”、“陡峭山区计算”、“高塔观测弛度计算”计算模块的前提,形成了参数和计算结果的共享。
输电线路架线施工综合计算软件使用计算流程图如图2,计算软件由管理员负责给其他普通用户进行安装,安装密码、管理员账户和密码由管理员一个撑控,安装完后由管理员输入管理员账户和密码,增加普通用户账户和密码,修改普通用户的使用期限,普通用户使用时只能在设定的有效期内通过普通用户账户和密码进入计算程序完成相应的计算,使用期过后,再由管理员再次设定使用期限才能使用;
进入计算软件后首先新建或打开一个工程,在***管理菜单中编程时设置了一个导地线型号对应参数的数据表,作为所有计算模块计算自动提取参数的数据库;选择或增加导地线型号,通过选择在输入0℃导线初始温度应力或百米弧垂,就可以计算出-40℃~+40℃间隔±5℃的导地线百米弧垂对应的应力,作为其它计算模块提供应力的数据库。
将张牵力和设计弛度的计算作为其它计算模块的前提;出牵张力计算时输入放线段线档两悬挂点海拔高度、控制点至塔距离及海拔高度即可得到计算结果,设计弛度计算时输入计算耐张段档距和高差即可得到计算结果。
其中布线计算与压接管位置计算、上扬计算与包络角计算、间隔棒安装弧长什计算5个计算模块与牵张力计算、导地线参数和应力数据库相关联,形成了参数和计算结果的共享;连续爬坡计算、陡峭山区计算、高塔弛度观测角计算3个计算模块与设计弛度的计算、导地线参数和应力数据库相关联,形成了参数和计算结果的共享;所以后8个计算模块基本不需输入参数即可得到结果。
其中高塔弛度观测角计算中分两个子模块,一个是按设计弛度进行观测,并显示当前观测温度和观测角的计算模块;另一个是按连续爬坡或陡峭山区计算出的悬垂绝缘子偏斜状态下安装弛度观测并显示当前观测温度和观测角的计算模块。
计算结果及导地线参数和应力数据库设置了备份、导入及清空功能;计算模块的计算结果设置了导出至电子表格的功能,以方便编辑和打印。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。