1、江南造船（集团）有限责任公司 上海市 201913；2、江苏绿科船舶科技有限公司 江苏南通 226002
摘要：在任何电缆设计模式下，由于船舶电气设计周期长，设计过程中会受到诸多外部或内部影响，设计中后期经常需要重新调整电缆设计，前期设计的自动化程度越高，后期调整时的质量控制难度就越大。
关键词：船舶；电气；电缆；设计
引言
电缆的设计方法，随着科技的发展，经过了长期的演化。从使用蓝图比例尺的手动绘图开始，到计算机辅助设计广泛应用时期利用AutoCAD等平面设计软件直接在计算机上进行相关的电缆设计，随着三维建模软件的日益成熟，电缆设计现已逐步形成一个新的模式。基于在三维模型里建立的设备、节点，及其相互之间的连接关系，形成一个完整的电缆路径。
1电缆设计概述
在任何设计模式下，电缆的设计结果最终都通过EXCEL表格来体现，使用EXCEL表格虽然有投入人员少、速度快、操控性强及修改便捷等优点。对于正常设计时经常遇到的电缆编号重复、手工填写电缆外径、整理电缆长度、统计节点容量等问题，在很多解决方案，但如何在不断修改的情况下还保证电缆设计的准确性却很难做到。电缆设计的主要基础元素是设备、节点和电缆，这三个元素中自带很多信息，任何一个信息的变化都会引起电缆册的变化。
2电缆册主要构成
不同船厂编制电缆册时，由于不同的设计习惯和施工惯例，其中包含的内容不尽相同，但有部分主要信息是所有电缆册中必须包含的，例如，电缆代号、电缆型号规格、起始设备描述、起始设备区域、终止设备描述、终止设备区域、电缆路径和电缆总长。典型的EXCEL表格电缆册主要信息如表1所示。
表1典型EXCEL电缆册主要信息
.png)
在电缆册信息中，对于电缆代号、电缆型号规格、起始设备、终止设备的信息，可以通过对基于AutoCAD的详细设计图纸进行属性化处理，将详细设计数据完整转化为生产设计数据，核查并最终消除错误，保证所有电缆基本信息一致。但对于电缆路径和总长的核查，还需另辟蹊径加以解决。
3电缆路径构成
电缆册设计的过程是根据主干电缆和支路的走向编制节点并量取每段节点间的长度，然后根据电缆经过的路径填写所经过的所有节点，加上首尾长度统计每一根电缆的最终长度。电缆的路径构成一般包括：起始设备到第一个节点的电缆长度，中间节点明细清单，终止设备到最后一个节点的电缆长度。
4影响电缆路径和长度的因素
一是设备移位。当发生设备移位时，假如设备位置有较大的变化，影响电缆路径的，需要在设备移位结束后将设备重新挂节点，然后删除原有的设备节点信息，重新添加设备到新节点的长度信息；假如设备位置变化较小，电缆路径不需调整，设备到节点的长度信息也需要调整，以上2种情况都会造成电缆总长度的变化；二是节点移位当发生节点移位时，该节点到与之相关的设备和节点间的长度也会发生变化，进而会影响电缆总长度；三是节点修改。不论是添加节点还是删除节点，该节点到与之相关的设备和节点间的长度都会发生变化，进而会影响电缆总长度；四是节点输入错误。当手动添加节点到原路径中时，可能出现节点添加的插入点错误，或者添加的节点编号错误的情况；五是电缆总长输入错误。当生产设计人员进行了设备、节点相关的修改之后，最后需要对电缆总长进行修改，但是在这个过程中由于人为因素，经常会出现最后电缆总长忘记修改，或修改时输入错误值的情况。
5解决方法
5.1提取设备到节点的连接关系及长度
在利用AM12软件进行生产设计设备建模过程中，生产设计人员会将每个设备电缆出线的各种可能通过连接附近的节点体现出来，在进行设备节点连接时，设备到节点的关联信息存储在AM12数据库中，与此同时，对应这些设备节点连接关系，设计人员根据不同设备实际情况，将设备到节点的理论间距也填写进数据库。数据的命名规则为：/EN_设备代号_节点代号。可以从AM12中提取这些信息，存储到EXCEL表中。典型示例见表2。
表2设备到节点的连接关系及长度
.png)
5.2提取节点间的连接关系及长度
与设备到节点的连接关系和长度类似，节点到节点也有一个连接关系，在各个区域生产设计人员完成节点连接之后，这些节点连接关系都存储在AM12数据库中。与设备到节点连接的长度由设计人员输入不同，节点之间的连接是AM12模型中实际存在的与真实路径完全一致的连接关系，节点之间的间距可以直接通过三维空间内X、Y、Z的绝对值求和获得，通过提取每两个节点间的连接关系，以及两个节点的X、Y、Z坐标值，这样就可以通过计算获得节点间的距离。节点间的连接关系及长度示例见表3。
表3节点间的连接关系及长度
.png)
5.3路径长度的分解
电缆路径长度分解开来包括：起始设备到第一个节点的连接关系以及对应的长度，每两个中间节点间的连接关系以及对应的长度，终止设备到最后一个节点的连接关系以及对应的长度。利用已经获得的基础数据，用VBA编写代码可以将每一根电缆的路径分解并调用基础数据进行处理。在路径的每一个环节都无误的情况下，在计算结果处显示OK，否则显示ERROR的同时在对应的错误列显示具体错误环节，见表4。
表4电缆路径分解处理及报错
.png)
如表4所示，在“节点间长度”列，显示值“AMM5AMM6”代表节点AMM5到AMM6没有连接关系；“首设备长度”列，显示值“/EN_ECC4_EBMT”代表设备ECC4与节点EBMT没有连接关系，“尾设备长度”列，显示值“/EN_C11711_AAA1”代表设备C11711与节点AAA1没有连接关系。
结论
对于电缆设计过程控制，通过对AutoCAD、AM12、EXCEL软件充分研究，对电缆册设计各种关键信息进行采集处理，有效控制电缆册设计过程中由于外界因素影响返工修改造成的不确定错误，大幅缩短了电缆设计的时间，提高了工作效率和设计准确率。此方法已经在多型大型船舶上应用和实践，取得了良好的效果。
参考文献：
[1]吴希杰.船舶控制电缆连通性测试系统设计[J].船海工程，2017，46（06）：58-61+66.
[2]吕志立，王荣杰，蒋德松.船舶电缆老化预测研究[J].集美大学学报（自然科学版），2018，23（01）：50-56.