基于微信小程序的弧垂計算手機軟件開發與應用

李欣，汪盛，張應文，魯克儉，高國平

(湖南省送變電工程有限公司，湖南長沙410015)

微信已經成為我們生活工作中密切相關的移動應用工具，據統計，微信活躍用戶已經超過10億，覆蓋到了200個以上的國家與地區，很多人的關系鏈已經從手機通訊錄轉移到了微信。2017年1月9日，騰訊公司在微信平臺推出了一種開發應用系統的新技術——微信小程序，比較傳統的APP應用系統，微信小程序不需要下載安裝即可使用，實現了應用軟件 “觸手可及”的夢想，用戶掃一掃或搜一下即可打開應用軟件，對用戶而言，大大簡化了使用程序。

輸電線路施工作業中，弧垂是線路施工中重要的技術指標，架空輸電線路驗收規程規定:220 kV及以上的架空線路弧垂允許偏差為±2.5%，當有大跨越通航河流時為±1%，且正偏差不應超過1 m。而弧垂計算是一件復雜而繁瑣的作業，涉及數據多、計算過程繁瑣復雜，容易發生人為錯誤[1]。因此，針對以上問題，基于微信小程序技術，研究開發了施工現場實時計算弧垂的 “送電工計算器”手機軟件。

1 微信小程序開發優勢

1)微信用戶基數大，跨平臺，不管是Android系統，還是iOS系統，一次開發，全平臺適用。

2)不用安裝，即開即用，用完就走。省流量，省安裝時間，不占用桌面。

3)對于小程序擁有者來說，開發成本更低，可以讓更多財力、人力、精力放在如何運營好產品，做好內容本身。

4)對于用戶來說，相較于各種APP，微信小程序用戶界面和操作流程會更統一，這會降低用戶的使用難度。

5)對于小程序擁有者來說，相較于原生APP，推廣更容易更簡單，更省成本[2]。

2 弧垂計算原理分析

為了保證觀測弧垂的準確性及提高觀測弧垂的效率，架線施工中，廣泛應用了儀器觀測弧垂，即角度法觀測弧垂。角度法是用儀器 (經緯儀、全站儀)測豎直角觀測弧垂的一種方法，實現用儀器在地面直接控制架空線的弧垂。采用該方法觀測比較方便，并容易滿足弧垂的精度要求[3]。根據觀測檔的地形條件和弧垂大小，角度法一般分為檔端角度法、檔內角度法、檔外角度法[4]，如圖1—3所示。

圖1 檔端角度法

圖2 檔內角度法

圖3 檔外角度法

1)檔端角度法計算公式:

式中a為儀器橫軸中心至導線懸掛點的垂直距離；h為相鄰兩導線懸掛點的高差；b為儀器橫絲在對側桿塔懸掛點的鉛垂線的交點至導線懸掛點的垂直距離；L為觀測檔檔距；θ為弧垂觀測角；β為滑車 (線夾)處觀測角；f為觀測檔弧垂值。

2)檔內角度法計算公式:

式中:

L′為儀器與近懸掛點水平距離。

3)檔外角度法計算公式:

式中:

L′為儀器與近懸掛點水平距離。

從以上分析可知，只需知道觀測檔距、弧垂觀測角、滑車處觀測角、觀測檔高差、儀器與懸掛點水平距離等參數就可通過以上公式進行弧垂計算。

3 弧垂計算手機軟件功能設計與實現

3.1 微信小程序框架分析

微信小程序框架分為邏輯層和視圖層，邏輯層負責小程序的數據和邏輯處理，視圖層負責與小程序使用者的視覺交互，邏輯層和視圖層共同構筑了小程序的框架。

框架的核心是數據綁定系統，也就是視圖層和邏輯層的數據通信系統。數據綁定系統能讓數據與視圖保持同步，當我們在邏輯層修改數據時，視圖層綁定的相應數據會同步更新。

微信小程序視圖層編程語言是騰訊自定義的WXML和WXSS語言，分別基于XML和CSS語法規范。邏輯層編程語言是基于JavaScript語言架構。微信小程序的框架結構就是在JS文件中處理業務邏輯、提供數據，在WXML文件中綁定數據渲染界面，在WXSS文件中添加樣式美化界面。一個典型的微信小程序框架如圖4所示。

圖4 微信小程序框架

3.2 線路計算手機軟件總體框架設計

根據求取結果不同，弧垂計算包括弧垂觀測角的計算和弧垂值的計算。根據施工方法不同，弧垂計算又分為檔端角度法、檔內角度法、檔外角度法。線路計算軟件總體框架如圖5所示。

圖5 線路計算手機軟件總體框架

3.3 線路計算手機軟件主要功能實現

該軟件主要功能是錄入用戶使用儀器測量得到的原始數據，點擊 “計算”按鈕一鍵生成所需結果[5]。因此，微信小程序的視圖層中，錄入數據可以采用微信小程序中的 “input”組件，因為均為數字輸入，故設置 “input”組件的類型為“digit” (數字類型)。 “計算” 按鈕采用 “button”組件，并綁定計算事件，當用戶點擊 “計算”按鈕時，觸發邏輯層JS文件中已經按計算原理編好的計算函數，一鍵生成計算結果并顯示在視圖層上。最終用戶頁面設計如圖6所示。

圖6 弧垂計算手機軟件用戶界面

3.4 弧垂計算手機軟件獲取途徑

該計算軟件獲取途徑主要有以下2種:

1)從微信主頁面進入。打開微信→發現→小程序→搜索 “送電工計算器”即可找到該軟件。

2)線下掃碼進入。長按或者掃一掃圖7以下小程序碼就可直接進入。

圖7 線路計算手機軟件小程序碼

4 現場應用情況與分析

“送電工計算器”弧垂計算手機軟件開發完成后，應用在陜西府谷清水川電廠煤電一體化二期750 kV送出工程 (Ⅰ標)、布日都南500 kV變電站220 kV線路接入工程等多個線路施工弧垂觀測中，項目部4名技術員，施工隊2名測工參與了軟件現場測試，統計了每次作業的結果準確率與完成時間，測試統計數據見表1。

表1 弧垂計算手機軟件應用情況統計表

表中Tm為每次手動計算平均完成時間；Tc為每次軟件計算平均完成時間。

從以上統計數據可以看出，在涉及大量弧垂數據需計算的情況下，施工現場人工手動計算準確率均未達到100%，而軟件內置了正確算法，計算結果準確率都為100%，表明該軟件確保了計算結果準確率。人工手動計算平均完成時間最少都是軟件計算平均完成時間的3.43倍，軟件一鍵計算的時間明顯比人工計算快速，表明該軟件顯著降低了計算時間，提高了施工效率。

5 結語

本文基于微信小程序技術，研究開發了 “送電工計算器”弧垂計算手機軟件，該軟件具有許多優勢:①只需輸入測量原始數據，即可一鍵生成所需結果，提高施工效率；②軟件內置正確算法，避免人為錯誤，確保計算準確率，提升輸電線路施工質量；③省去中間數據的計算、抄錄，節省腦力，“傻瓜式”計算，降低勞動強度；④該軟件適用于微信生態，可以跨平臺使用，添加桌面可離線使用，使用難度低，上手快，便于推廣。

該軟件已在多個線路工程施工中進行了現場應用，取得了良好效果，推廣前景廣闊。