電力電纜優(yōu)化切割與精細(xì)化管理的研究與實現(xiàn)

李娜 劉亞

摘 要：電纜是電網(wǎng)建設(shè)的主要原材料，使用時需將電纜原材料切割成需要的規(guī)格，為了降低企業(yè)成本，需提高電纜的利用率、減少浪費。本文首先建立了電纜最優(yōu)化切割數(shù)學(xué)模型，利用應(yīng)用分支定界法得到最優(yōu)的切割下料方案。然后設(shè)計了電纜精細(xì)化管理系統(tǒng)，包括庫存電纜管理、需求電纜管理和電纜剩余料管理，并給出了算例，為電纜精細(xì)化利用提供了有效的依據(jù)和決策支持，在一定程度上減少原材料的浪費，提高企業(yè)效益。

關(guān)鍵詞：電纜;優(yōu)化切割;精細(xì)化管理系統(tǒng)

Abstract：Cable is the main raw material for power grid construction，and raw cable material need be cured into the cable specifications.In order to reduce the enterprise cost，to improve the utilization rate of the cable，and reduce waste.This paper set up the cable optimization mathematical model of cutting，the minimum chief raw materials as the optimization goal，the branch and bound method are used to get the optimal cutting blanking scheme.The elaborating fine management system of cable，whose function module include inventory management，demand management and cable remaining material management.The results provide the effective basis for cable refinement using and decision support，reduce the waste of raw materials，and improve the efficiency of the enterprise.

Key words：Cables;Optimization cutting ;Fine management

電纜是電網(wǎng)建設(shè)的主要原材料，電纜在使用時，要將電纜原材料切割成需要的規(guī)格，為了降低企業(yè)成本，需提高電纜的利用率。

文獻(xiàn)[1]深入研究了電力電纜優(yōu)化切割問題，建立了優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。電纜優(yōu)化切割算法包括線性規(guī)劃算法[2]、啟發(fā)式算法[3]以及智能算法[4，5]。但在電纜精細(xì)化管理方面，至今還沒有一款非常合適并且可以直接應(yīng)用的系統(tǒng)。因此本文在研究電纜最優(yōu)化切割的基礎(chǔ)上，深入研究精細(xì)化系統(tǒng)的流程，以實現(xiàn)電纜的最優(yōu)利用率，降低電力企業(yè)成本，提高企業(yè)效益。

1 電力電纜優(yōu)化切割研究

首先通過模型一進(jìn)行運算，如果得到最優(yōu)解，則直接進(jìn)行下一步計算，否則，通過模型二重新進(jìn)行運算，得到結(jié)果后進(jìn)行下一步的余料處理，從而得到相應(yīng)下料方案。上述最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的求解過程采用整數(shù)規(guī)劃里面的分支定界算法。

2 電力電纜精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計

2.1 電力電纜優(yōu)化切割算法調(diào)用

系統(tǒng)應(yīng)用Microsoft visual studio 2010來實現(xiàn)的，通過VS調(diào)用Matlab生成的dll文件，來達(dá)到數(shù)據(jù)輸入通過VS設(shè)計的界面實現(xiàn)，核心計算通過調(diào)用Matlab生成的dll文件實現(xiàn)，最終下料方案通過界面輸出。

2.2 系統(tǒng)流程設(shè)計

首先用戶需要輸入需求電纜的基本信息，導(dǎo)入對應(yīng)型號庫存電纜的信息，之后開始優(yōu)化計算，得出一種最優(yōu)下料方案，從而在一定程度上減少了資源的浪費。

具體步驟如下：

（1）庫存電纜管理。軟件的實現(xiàn)應(yīng)用的是Microsoft visual studio 2010，為了進(jìn)一步方便用戶的使用情況，后臺連接的是Access數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了對庫存數(shù)據(jù)的保存與管理。

（2）需求電纜管理。根據(jù)電力建設(shè)工程需求，錄入相應(yīng)規(guī)格型號電纜需求的數(shù)量。

（3）電力電纜最優(yōu)化切割方案分析計算。

計算開始之后，首先系統(tǒng)調(diào)用第一個dll文件開始優(yōu)化計算，當(dāng)這部分運算結(jié)束后，判斷返回到系統(tǒng)的結(jié)果是否為最優(yōu)解，如果得到的結(jié)果是最優(yōu)解，那么直接進(jìn)行余料、利用率等的計算，得到最優(yōu)下料方案，但如果得到的結(jié)果不是最優(yōu)解，那么系統(tǒng)調(diào)用第二個dll文件，得到近似最優(yōu)解，然后對返回的結(jié)果進(jìn)行余料處理，具體流程如上圖所示。

2.3 電力電纜精細(xì)化管理實例

某電力設(shè)施建設(shè)工程鋪設(shè)電纜，某型號電纜的庫存原材料為1000m/軸的電纜5軸，800m/軸的電纜6軸，如表1所示。

除此之外，軟件對原材料的庫存情況做了相應(yīng)統(tǒng)計，如表3所示，方便了相關(guān)工作人員對于電纜庫存情況的管理。

3 結(jié)語

（1）研究了電力電纜優(yōu)化切割問題，考慮到所有可能的下料方案，通過計算可以得到最優(yōu)或者近似最優(yōu)方案以及對應(yīng)的余料情況，方便用戶對于余料的管理，為用戶的實際施工提供了有效的依據(jù)和決策支持，在一定程度上減少原材料的浪費。

（2）設(shè)計了電纜精細(xì)化管理系統(tǒng)，包括庫存電纜管理、需求電纜管理和電纜剩余料管理，并給出了算例，為電纜精細(xì)化利用提供了有效的依據(jù)和決策支持，在一定程度上減少原材料的浪費，提高企業(yè)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亞.基于Matlab與C#混合編程的電纜優(yōu)化分盤系統(tǒng)研究[D].保定：華北電力大學(xué)，2017.

[2]萬書亭，韓國棟.Matlab與C#.net混合編程的電纜優(yōu)化分割研究[J].中國電力，2013，06：48-51.

[3]祝勝蘭，饒運清.一維下料問題的啟發(fā)式方法[J].機(jī)械制造與自動化，2014，01：52-55.

[4]徐平平，郭蘊(yùn)華.基于改進(jìn)蟻群算法的不定長原管一維下料廢料率優(yōu)化[J].船海工程，2016，01：113-116.

[5]壽周翔，王琦暉，王李冬，王玉槐.一維下料的改進(jìn)遺傳算法優(yōu)化[J].計算機(jī)時代，2014，01：36-37+41.

作者簡介：李娜（1973—），女，漢族，浙江麗水人，本科，會計師，研究方向：企業(yè)管理。