談地鐵車輛的計算機輔助布線流程

摘 要 地鐵、輕軌、是目前軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，也是城市公交系統(tǒng)不可缺少的交通方式。大力發(fā)展城市軌道交通，對于緩解城市交通擁擠和改善城市大氣環(huán)境具有十分重要的意義。

為城市交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，軌道交通系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜但項目實施的周期在進一步地縮短，這就對目前的設(shè)計與工業(yè)化工作提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞 布線設(shè)計；線束輾平；布線模板；計算機輔助

中圖分類號 S61 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0118-02

1 問題的提出

在傳統(tǒng)的軌道交通項目設(shè)計階段布線工作靠操作人員制作試驗產(chǎn)品的方式完成線束設(shè)計數(shù)據(jù)收集工作。隨著系統(tǒng)越來越復(fù)雜、設(shè)計周期越來越短原有的電氣布線方式已經(jīng)不能適應(yīng)復(fù)雜多變的布線的要求。適當(dāng)延伸電氣設(shè)計工作，把繁瑣的人工測算電纜切割長度及線束輾平變?yōu)橛嬎銠C輔助計算具有越來越重要的意義。

2 電氣布線設(shè)計流程分析

傳統(tǒng)電氣布線的設(shè)計流程：

1）分析設(shè)計方提供的機械裝配的圖紙及電氣設(shè)備安裝的圖紙。

2）工藝人員根據(jù)對裝配圖紙的電氣安裝尺寸的估算對電氣布線的大致形式進行初步擬定。

3）根據(jù)設(shè)計人員電氣連接清單進行分析確定線束的大致走向及構(gòu)架。

4）工藝人員根據(jù)前期搜集的相關(guān)的信息用AutoCAD進行線束模板的草圖繪制并確定大致尺寸。

5）根據(jù)之前計算的線束長度的相關(guān)信息編制電纜切割清單、成束清單、下線清單，在計算的長度的基礎(chǔ)上增加10 cm-15 cm的余量。

6）定義模板中線束的最終尺寸修改圖紙。

7）根據(jù)第一次實際布線的情況修改布線模板及清單。

當(dāng)傳統(tǒng)的設(shè)計流程面對一個設(shè)計變化大的項目時，整理信息編制下線清單的工作量將會增加很多。與其花費大量的時間整理一份不太準(zhǔn)確的電氣連接清單倒不如利用軟件進行一些電氣的建模和線束建模。這樣在正確布線圖紙完成后可以及時的進行線束模板的繪制及下線清單的編制工作。

3 電氣布線設(shè)計流程的改進

改進后的工藝流程如下：

1）根據(jù)設(shè)計提供電氣設(shè)備機械框架圖紙繪制3D模型。

2）根據(jù)電氣線束大致形狀在模型中進行電氣布線設(shè)計完成三維中電氣線束的實例化。

3）在模型中抽取出三維線束部分進行電氣展平，調(diào)整各線束的位置為成束模板做準(zhǔn)備。

4）導(dǎo)出二維工程圖在相應(yīng)的軟件中進行優(yōu)化和修改、定義線束及色標(biāo)。

5）編制電氣下線清單。

設(shè)計流程如圖1所示。

計算機輔助電氣布線的優(yōu)點為：

1）生成的線束圖為實際的1:1長度線束、精確度極高，減小了以前人工估算的誤差。

2）只要完成了三維圖形的繪制就可以直接生成模板及長度，省去了多余的中間環(huán)節(jié)。

3）下線模板一次完成不需要繪制草圖。

4）對于設(shè)計方有變更時只需要相應(yīng)修改三維的信息相應(yīng)的模板就會隨之更新省掉了修改圖紙的麻煩。

5）生成的模板在最初投入生產(chǎn)時幾乎不會存在錯誤，根據(jù)反饋信息所需要的修改量比較小，大大縮短了首列車電氣安裝的生產(chǎn)周期。

4 改進后流程在生產(chǎn)中的應(yīng)用及其成效

以上海地鐵A型車項目的B車低壓箱部分的電氣布線進行舉例說明

1）根據(jù)前期完成的機械框架的圖紙按照圖紙中的信息繪制低壓箱所需各零部件模型并進行裝配。

2）結(jié)合電氣設(shè)備安裝圖紙，確定電氣件的安裝位置繪制電氣設(shè)備圖，在此過程中可以根據(jù)設(shè)備的型號在首次繪制的過程中建立電氣模型庫以備后續(xù)項目的使用。

3）對電氣組件在軟件中進行電氣屬性定義包括：連接器（Connecter）、設(shè)備（Equipment）、電氣連接點（Connection）、線束連接點（Bundle）、電氣支架（Support）等。

4）在三維模型中繪制電氣線束。依照構(gòu)架中的線束支架的路徑及線束的走向，把設(shè)備中的所有電氣件通過線束連接點連接到電氣線束中。完成后的狀態(tài)如圖2示（已隱藏顯示機械結(jié)構(gòu)）。

5）輾平線束生成線束模板并標(biāo)注各線束的長度、連接器的名稱、接插件的名稱等，這就為后期通過連接清單編制下線清單提供了比較可視化的施工模板和精確的長度信息。

圖2 電氣線束裝配圖

對于上述方法生成的模板尺寸為實際尺寸，省去了以前在清單中加入余量的問題，同時生成的1:1的工程圖就是下線模板的

框架。

總的來說，對于目前車輛的設(shè)備柜而言，如果加入的下線余量為10 cm-15 cm。按每根10 cm計算那么每種車型可節(jié)省的下線余量為：

圖3 電氣線束模板框架

那么整列車所節(jié)省的電纜的長度為：

（15 m+30 m+80 m）×2+（15 m+30 m）×6=520 m

5 結(jié)論

在整個電氣布線設(shè)計過程中，計算機輔助布線設(shè)計與傳統(tǒng)電氣設(shè)計相比它有著設(shè)計線束精確、減少電纜浪費、減少人力成本等優(yōu)點。同時在今后的設(shè)計工作中要繪制的新的電氣模型將越來越少，整個電氣布線只是簡單的電氣裝配及出工程圖的過程?？赡苤皇且粋€設(shè)計人員幾天的時間，就可以完成模板的繪制與清單的編制工作。隨著每個項目的推進，它的優(yōu)勢也會在以后的工作中更加充分的體現(xiàn)出來。

參考文獻

[1]張曙光.CRH1型車組[J].中國鐵道出版社，2008.