一种工程智能配盘的系统和方法与流程

本发明属于通信光缆线路施工领域，具体涉及一种工程智能配盘的系统和方法。

背景技术：

1、光缆配盘是光缆线路施工中必不可少的一道工序。光缆配盘的要求源于电缆配盘，在中国经过近40年的工程实践，人工进行配盘作业已经非常成熟，相关要求已经写入国家规范。国家规范《gb51171-2016通信线路工程验收规范》的第7章中7.1一般规定中有3个条目对光缆配盘进行规定。在实际线路施工中，光缆配盘后的成果《中继段光缆配盘图》是监理单位必须严格审批的线路施工资料之一。光缆配盘包含路由数据收集处理、光缆单盘数据收集处理、数据筛选、配盘图绘制、配盘图审核等环节。

2、90年代，施工单位编制配盘图采取的方法是：使用cad软件在a3纸张范围内，参照国标格式按照每行8个接头点区域排布4行；去除首尾两个站点位置，1页纸可容纳30个接头点；每个接头点区域从上而下需要手工填写“光缆字码、接头位置、光缆地长、光缆缆长、光缆纤长、出厂盘号、敷设方式”等信息，这张纸就是配盘图模板。通常配盘图模板需要复印多份，如果一张配盘图填写错误，就换一张填写。施工人员填写到配盘图的数据是按照国家规范要求对人井间距或电杆间距累加后得到的光缆地面长度、光缆长度，当长度达到限值后由人工判定光缆接头点。通常累加的数据为50米左右，长度达到限值为2-3千米，按光缆中继段长80千米考虑，每一个累加项约有1600个数据，总数据量在5000个以上，经过计算会得到约30个接头点。将得到的地面长度、光缆长度、接头点位置、敷设方式、光缆盘号等信息填入配盘图模板，就形成配盘图草稿，可以上交进行审核。编制1个中继段配盘图草稿需要1～3小时以上，若中继段数量较多可以安排多人每人负责1张图，同时编制配盘图，这样需要较多的人员。配盘图草稿完成后需要经过监理的审核，审核过程中如果遇到设计变更、接头点强行调整等情况，哪怕接头点位置向前或后退一个井/杆，就是变化10米也需要考虑对中继段1600个数据的影响，需要按新的变化修改配盘图草稿，直至审核通过。经过审核配盘图草稿中的数据就作为施工依据，施工单位应严格按配盘图要求施工。

3、目前光缆线路施工编制配盘图草稿的变化在于：工程按标段进行，一个标段存在4-5个中继段，中继段数量增加了，需要编写配盘图的段落增加了；数值累加使用电脑excel软件计算，不再使用计算器了，结果填写和打印全部通过电脑文档进行，不再手工抄写。与之前相同点在于：中继段长度未变，处理的数据量未变；接头点位置还是人工确认；数据填写还是先计算后粘贴的方式；配盘图审核过程未变，现场有变更，距离长度有修改必须反映在配盘图上。

技术实现思路

1、本发明目的在于针对上述光缆配盘过程现有技术的不足，提出了一种工程智能配盘的系统和方法。所述系统分为专用文件模块、主程序模块和操作说明模块三个模块。所述方法具体步骤包括如下：步骤1：安装软件，步骤2：运行程序，步骤3：基础数据导入导出，步骤4：配盘方案输出，步骤5：配盘信息显示，步骤6：标准配盘文件输出，步骤7：打开操作说明，步骤8：退出系统。本发明借助电脑快速运算，可以将中间数据以极快的速度输出到文档上，减少人工绘制、排版的时间，缩短了编制配盘图的时间，同时还能一次输出多套方案，效率更高。

2、本发明的技术方案如下：一种工程智能配盘的系统包括专用模板文件、主程序模块和操作说明模块三个部分。

3、专用模版文件由《配盘数据模板.xlsx》和《配盘表格模板.docx》、敷设方式图片组三个文件模版组成。《配盘数据模板.xlsx》是指导使用者按预定格式填写复测时记录的人井间距、电杆距离，单盘光缆长度的预设值等配盘基础数据的文件；《配盘表格模板.docx》包含《国标配盘模板.docx》、《中邮建配盘模板.docx》、《配盘图首页》三个模板文件；敷设方式图片组由8个敷设方式的格式为：“*.png”的图片文件组成，合并成一组使用，软件程序运行后会调用模板文件生成符合要求的配盘图。

4、主程序模版由主菜单、基础数据导入导出、配盘方案输出、配盘方案整理、临时配盘图输出、竣工资料查错、配盘图输出、操作说明功能组成。

5、操作说明由操作说明文件组成。

6、1、主菜单：是使用者运行系统后首先进入的模块。首先要求输入项目文件夹名称，若没有输入内容直接回车，后续文件就存储在固定文件夹[c:\光缆线路资料]中，然后输入中继段文件夹名称，无输入回车后文件将存储在[c:\光缆线路资料\配盘存储]中；进入主菜单之后需要输入各种功能模块对应的编号，在各功能模块完成后均会回到主菜单界面。若使用者输入错误的编号，系统不会进入任何模块，会重新显示主菜单界面等待使用者输入正确的数字编号。

7、2、基础数据导入导出功能：首先将《配盘数据模板.xlsx》拷贝到存储文件夹中并改名为《配盘基础数据00.xlsx》；暂停程序，等待操作者将实际复测的地面数据信息“序号、起点、末点、间距地长”和预设接头点、接续余缆长度、特殊余缆长度、人井内/电杆上余缆长度、预设光缆盘长等必要信息输入《配盘基础数据00.xlsx》中；然后将修改过的《配盘基础数据00.xlsx》经过数列运算、复制、筛选处理后生成按“序号、起点、末点、间距地长、强接头点、间距长度”新格式排列的数据组合，存储在《配盘基础数据01.xlsx》文件中。

8、3、配盘方案输出功能：配盘方案输出包括顺序、反向、分散、汇合、凑盘技术方案5种方案。该功能生成的配盘方案数据可用于建设单位、设计单位估算光缆使用量或者作为光缆采购长度依据提供给光缆生产厂家。

9、4、配盘方案整理功能：将配盘方案数据提取有用列，添加列索引文字，生成便于补充、修改的配盘图数据文件的模块。按照提示选择的一个配盘方案，程序读取配盘方案的数据，去除采购缆长列数据，添加新的列，所有数据按照“2位置、3地面长度、4光缆长度、5光纤长度、6出厂盘号、7敷设方式、8字码缆长、9a向字码、10b向字码、11字码合并”的列索引顺序进行排列，成为新数据组合，通过文件生成功能，将新数据组合存储在文件《配盘整理数据-0.xlsx》中。

10、5、临时配盘图输出功能：用于生成配盘图草稿或供监理审阅的配盘图报审稿的模块。该模块读取《配盘整理数据-0.xlsx》文件中数据，对“缆长、地长、纤长、盘号”列中的数据补充中文说明文字和长度单位，使数据便于阅读。通过文件生成功能，将新数据组合存储在文件《配盘整理数据-g.xlsx》和《配盘整理数据-q.xlsx》中。在输出配盘图表之前程序暂停，可以对《配盘整理数据-g.xlsx》和《配盘整理数据-q.xlsx》中的数据进行修改；若无修改则直接回车，程序会按照《配盘整理数据-g.xlsx》文件中的数据生成《配盘图文件国标版.docx》，或者会按照《配盘整理数据-q.xlsx》文件中的数据生成《配盘图文件企业版.docx》。

11、6、竣工资料查错功能：该功能对补充了配盘数据用于竣工资料的《配盘整理数据-0.xlsx》文件进行数据检查和数据整理的模块。该功能读取《配盘整理数据-0.xlsx》文件数据，要求输入光缆的光纤盘绞长度，即每千米纤长比缆长增多的长度；得到光纤盘绞长度后，利用盘绞长度对“缆长、地长、纤长”列索引的数据按行进行大小比较，若地长最短、纤长最长、缆长居中就符合施工实际情况，否则就说明这三类数据存在不符合实际情况的问题，需要修改；最后程序将判断意见列表，生成【竣工图数据错误.xlsx】文件，施工人员可以逐行按照提示有针对性的修改“缆长、地长、纤长”的数值。

12、7、配盘图输出功能：该功能是生成符合国家规范标准和中邮建技术有限公司工程要求配盘图文件模块，读取《配盘整理数据-g.xlsx》和《配盘整理数据-q.xlsx》文件。程序调用《配盘图首页.docx》形成文件头，调用《国标配盘模板.docx》和《中邮建配盘模板.docx》中的表格，生成包含空白表格的docx文档；然后按照“位置、地面长度、光缆长度、光纤长度、出厂盘号、敷设方式、序号、接头字码合并”列索引顺序把《配盘整理数据》中的数据按照程序“生成的位置列表”的地址填入空白表格；再按照固定的图例位置列表，将“直埋、水下、管道、架空”四种敷设方式对应的*.png的图片文件填入对应的图例位置。

13、8、操作说明功能：是对基础数据导入导出功能、配盘方案输出功能、配盘方案整理功能、临时配盘图输出功能、竣工资料查错功能、配盘图输出功能进行说明，指导软件使用者尽快掌握使用方法。

14、进一步地，本发明还提出了一种工程智能配盘的方法，所述方法的具体步骤如下：

15、步骤1：安装软件：

16、操作员将软件安装在预装win7/10操作系统、wps、word、excel软件的电脑c盘根目录上，安装软件会建立《光缆线路资料》文件夹并将【软件模板】专用模板文件、【线路工程智能配盘软件】程序文件、【配盘软件操作说明】操作说明文件三个文件拷贝到《光缆线路资料》文件夹中。电脑预装wps、word、excel软件，可以查看、编辑、修改、打印本软件生成的xlsx和docx格式文档。

17、步骤2：运行软件：

18、运行《光缆智能配盘.exe》文件，主程序运行，选择对应的数字进入功能模块。

19、其数字表示如下：1-基础数据导入导出、2-配盘方案输出1(顺序、反向)、3-配盘方案输出2(分、合、凑盘)、4-配盘方案整理、5-临时配盘图输出、6-竣工资料查错、7-配盘图输出(国际版/企业版)、8-操作说明、0-退出系统。

20、步骤3：基础数据导入导出：

21、键入“1”，进入“基础数据导入导出”功能模块。软件提示“软件已经将[c:/光缆线路资料]目录下的《配盘数据模板.xlsx》文件备份到以中继段命名的子目录中。请在《配盘基础数据00.xlsx》中录入复测的原始地面长度、余缆长度、接头余缆等数据，并保存。”，此时程序暂停，等待操作者对《配盘基础数据00.xlsx》文件进行修改。此时存档文件修改后必须重新保存。按回车键后，程序继续；软件提示“输入原始数据”，此时程序暂停，程序按照“序号、起点、末点、间距地长、强接头点、间距长度”列索引对《配盘基础数据00.xlsx》文件进行修改，形成新的数据，存储在存档文件夹的《配盘基础数据01.xlsx》文件中。按回车键后，程序退出基础数据导入导出模块，重新显示主菜单界面。

22、步骤4：配盘方案输出1(顺序、反向)：

23、键入“2”，进入“配盘方案输出1(顺序、反向)”功能模块，按照《配盘基础数据01.xlsx》文件制作配盘资料，生成的顺序配盘方案、反向配盘方案的配盘数据是按照“序号、起点、末点、地面距离、光缆长度，采购长度”格式排列的数据。其中配盘方案的输出，可以按照a-b站和b-a站两个方向输出：

24、顺序方案：按照一个施工队从a站到b站的顺序敷设光缆的思路确定光缆的接头点。程序读取《配盘基础数据01.xlsx》文件，获取数组sh01，复制作为初步数组sh02，定义sh10、sh11、sh12对应“地面长度、预计缆长、接头点值”。按照行索引顺序，检查上一行的“接头点值”，若上一行的值大于0，该行的“预计缆长”就是原始缆长，不做累加；若上一行的值不大于0，该行的“预计缆长”就是上一行的值累加当前行的值；实现数据累加，当累加值超过预定长度限值(单盘长度)时，上一行的“接头点值”必须为1，判定为接头点。累加到最后一行，无论数值如何，该行的“接头点值”必须为1，遍历sh01，得到新数组sh10、sh11、sh12；包含“单盘光缆地面长度”、“单盘光缆预计缆长”、“全部接头点值”数据。删除“接头点值”为0的行，就留下列索引内容为“单盘地长”、“单盘预计缆长”、“全部接头点值”的列数据。此时新数组中“1”列“起点位置”第“0”行对应的内容值通常被运算过程删除，必须恢复成原来数组“1”列“起点位置”第“0”行对应的内容值。新数组中“2”列“末点位置”当前行对应的内容值应该等于“1”列“起点位置”下一行对应的内容值，不然在阅读新数组过程中就会产生错误。方案中的“地面长度”、“敷设长度”、“采购长度”是设计阶段重要参考数据，光缆生产厂家获得“采购长度”就可以按照数据生产，施工单位按照顺序施工可以减少施工损耗。这个新数组累加顺序是按序号从a站到b站，对应方案就是顺序方案。新数组生成后调用xlsx文件存储函数，生成《配盘基础数据-顺序方案.xlsx》文件。

25、反向方案：按照一个施工队从b站到a站的顺序敷设光缆的思路确定光缆的接头点。由于《配盘基础数据01.xlsx》文件中每行数据略有不同，且存在若干必须做接头点的位置，顺序方案和反向方案所得到的接头点位置不同，导致敷设长度和采购长度就存在不同。若反向方案的数据更适合施工实际情况，施工就可以采取从b站到a站的方式。程序读取《配盘基础数据01.xlsx》文件，获取数组ba01，复制作为ba02，定义sh10、sh11、sh12对应“地面长度、预计缆长、接头点值”，此时数组与顺序方案的初步数组相同。然后反转数组，重新建立索引关系，按照“序号、a向、b向、地长、缆长、强接点”顺序保留列序号。形成新数组后按照原顺序方案，按照序号顺序检查“上一行”的“强接点”值，对当前行的“地长”、“缆长”、“新强接点”数据列进行修改，直至所有数据处理完成后生成《配盘基础数据-反向方案.xlsx》文件。

26、步骤5：配盘方案输出2(分、合、凑盘)：

27、键入“3”，进入“配盘方案输出2-(分、合、凑盘)”功能模块。软件将根据《配盘基础数据01.xlsx》文件，制作分散、汇合、凑盘方案的配盘资料，使用者输入段落分界序号，然后程序输出分散方案、汇合方案、凑盘方案3种配盘方案。

28、分散方案：假设两个施工队从中继段中间某点开工、背向，分别向a站和b站施工。通常中继段中间某点是省与省之间的分界点或市与市的分界点。由于《配盘基础数据01.xlsx》文件中每行数据略有不同，所以这两个方案得到的接头点位置与顺序方案和反向方案会存在不同，导致敷设长度和采购长度就存在不同。程序读取《配盘基础数据01.xlsx》文件，获取数组ct01，复制作为ct02，定义sh10、sh11、sh12对应“地面长度、预计缆长、接头点值”，此时数组与之前方案的初步数组相同。中继段中间某点手动填入，确定中间某点可以将初步数组分为ct04和ct05两段，分散方案就是ct04段的反向和ct05段的顺序相组合。将ct04段和ct05段的数值输入顺序方案和反向方案的小程序，再将结果合并就得到分散方案数据。将“单盘地长”经过累加得到“中继段地长”；“单盘预计缆长”加上“接头余线”，经过累加得到“中继段敷设缆长”；“中继段敷设缆长”加上“布放损耗”，获得“采购缆长”，调用xlsx文件存储函数，就生成《配盘基础数据-分散方案.xlsx》；

29、汇合方案：假设两个施工队分别从a站和b站同时开工、面向中继段中间某点汇聚施工；由于《配盘基础数据01.xlsx》文件中每行数据略有不同，所以这两个方案得到的接头点位置与顺序方案和反向方案会存在不同，导致敷设长度和采购长度就存在不同。程序读取《配盘基础数据01.xlsx》文件，获取数组ct01，复制作为ct02，定义sh10、sh11、sh12对应“地面长度、预计缆长、接头点值”，此时数组与之前方案的初步数组相同。同分散方案，中继段中间某点手动填入，确定中间某点可以将初步数组分为ct04和ct05两段，汇合方案就是ct04段的顺序和ct05段的反向相组合。将顺序方案和反向方案作为小程序，将ct04段和ct05段的数值输入，再将结果合并就得到汇合方案数据。将生成的接头点数值、经过计算累加得到“中继段地长”，“中继段敷设缆长”，“采购缆长”，调用xlsx文件存储函数，就生成《配盘基础数据-汇合方案.xlsx》

30、凑盘方案：通常光缆厂的光缆制造长度为2000米左右每盘或3000米左右每盘，长度一致便于制造和运输。使用光缆时遇到强制接头点，会产生短段光缆，强制接头点越多短段光缆也就越多，这样对厂家和施工单位都不方便。如果短段光缆和后续光缆段能凑成一个整盘光缆方便厂家生产，由施工单位在工地断开使用满足实际需要，这个方法就是凑盘方案。为此增加一个临时限制盘长l_clan，通过判断下一段累加长度与临时限制盘长的关系实现凑盘。当发现短段数值就产生临时限制盘长l_clan，利用l_clan代替原有的限制长度，用来控制后续缆长值。当累加长度接近l_clan数值，就产生后续光缆段长，l_clan就完成使命被恢复为限制长度，等待出现下一个短段光缆。不断往复，直到全部短段光缆都匹配到合适的后续光缆段长。将生成的接头点数值、经过计算累加得到“中继段地长”，“中继段敷设缆长”，“采购缆长”，调用xlsx文件存储函数，就生成《配盘基础数据-凑盘方案.xlsx》文件。

31、步骤6：配盘方案整理：

32、键入“4”，进入“配盘方案整理”功能模块。使用者输入对应的数字序号选择生成的方案类型，即“顺序、反向、分散、汇合、凑盘”5种方案，生成的方案保存为《配盘整理数据-0.xlsx》，用wps或excel即可打开。此时《配盘整理数据-0.xlsx》中的数据可以提供给设计文件或编制施工准备阶段施工计划。

33、步骤7：临时配盘图输出：键入“5”，用于生成配盘图草稿或供监理审阅的配盘图报审稿的模块，通过读取《配盘整理数据-0.xlsx》文件中数据，对“缆长、地长、纤长、盘号”列中的数据补充中文说明文字和长度单位，使数据便于阅读；若文件无修改，软件根据整理的数据生成企业版或者国际版配盘图文件。

34、步骤8：竣工资料查错：键入“6”，进入“竣工资料查错”功能模块，软件会检查地长、缆长、纤长关系。程序先显示目前处理的《配盘整理数据-0.xlsx》文件中的配盘数据，然后程序暂停，等待操作者检查数据内容，并填写“纤长增加值”，纤长增加值用于程序中的运算过程。输入“纤长增加值”后，按回车键后，程序继续。程序处理的数据列索引“2、3、4”分别代表“地长、缆长、纤长”。程序根据缆长、地长、纤长的数值大小给出“数据合格；错误，纤长过长或缆长过短；错误，纤长过短或缆长过长；错误，地长过长或缆长过短，应重新计算预留和接头余线。”四种判断意见，并将判断意见按行号排列，生成《竣工图数据错误.xlsx》文件。程序继续执行到生成《配盘整理数据-g.xlsx》和《配盘整理数据-q.xlsx》文件，然后程序退出竣工资料查错模块，重新显示主菜单界面。

35、步骤9：竣工资料修改：本步骤由施工人员根据步骤8生成的《竣工图数据错误.xlsx》文件的错误提示，对《配盘整理数据-0.xlsx》中的列索引“2、3、4”代表的“地长、缆长、纤长”数值进行重新确认。

36、确认过程以图纸数据核对、光缆接头点字码核对、光纤接头点距离数值调整为主。目的就是以实际有效数值替换已经判断有误的数值。

37、当数值修改完成，利用竣工资料查错模块可以查验数据是否合格，避免数据错误漏改，造成施工工程量数据存在错误，影响工程验收。

38、步骤10：配盘图输出(企业版/国标版)：键入“7”，进入“配盘图输出”功能模块。程序先制作空的表格，然后制作需要填写的表格位置数列，接着将《配盘整理数据-g.xlsx》和《配盘整理数据-q.xlsx》文件中的数据，按照表格位置数列依次填入空的表格，最后填充敷设方式图片和图例图片。

39、数据全部填充完成，就生成《配盘图文件国标版.docx》和《配盘图文件企业版.docx》文件，程序退出配盘图输出模块，重新显示主菜单界面。

40、生成的《配盘图文件国标版.docx》和《配盘图文件企业版.docx》文件可使用wps、word等文档处理软件打开阅读、编辑、打印。

41、步骤11：操作说明：

42、键入“8”，进入“操作说明”功能模块，会显示一个说明文件，介绍本软件的使用方法。退出操作说明模块会重新显示主菜单界面。

43、步骤12：退出系统：

44、键入“0”，程序显示“感谢您使用本软件！”，然后退出并关闭显示界面。

45、有益效果：

46、1、本发明根据输入数据文件及选择的多个功能模块，能生成中间数据文件和符合国标的配盘图，整个过程在5分钟以内。编制配盘图的过程，普通施工员就可以掌握，节省了人力。

47、2、本发明能够按照不同的思路一次性输出多个配盘方案，使审核过程有更多选择。对设计变更中增减地面距离、改变敷设方式、移动接头点位置等现场数据变化已知的修改配盘图情况，可以实现“提出修改意见，10分钟提供5套配盘方案，输出5套配盘图”供审核的能力。审核意见可以快速制作成配盘图，可以快速检查变更对光缆线路其他接头点的影响，为通过审核节省了时间。