基于微信小程序的弧垂计算手机软件开发与应用

李欣，汪盛，张应文，鲁克俭，高国平

(湖南省送变电工程有限公司，湖南长沙410015)

微信已经成为我们生活工作中密切相关的移动应用工具，据统计，微信活跃用户已经超过10亿，覆盖到了200个以上的国家与地区，很多人的关系链已经从手机通讯录转移到了微信。2017年1月9日，腾讯公司在微信平台推出了一种开发应用系统的新技术——微信小程序，比较传统的APP应用系统，微信小程序不需要下载安装即可使用，实现了应用软件 “触手可及”的梦想，用户扫一扫或搜一下即可打开应用软件，对用户而言，大大简化了使用程序。

输电线路施工作业中，弧垂是线路施工中重要的技术指标，架空输电线路验收规程规定:220 kV及以上的架空线路弧垂允许偏差为±2.5%，当有大跨越通航河流时为±1%，且正偏差不应超过1 m。而弧垂计算是一件复杂而繁琐的作业，涉及数据多、计算过程繁琐复杂，容易发生人为错误[1]。因此，针对以上问题，基于微信小程序技术，研究开发了施工现场实时计算弧垂的 “送电工计算器”手机软件。

1 微信小程序开发优势

1)微信用户基数大，跨平台，不管是Android系统，还是iOS系统，一次开发，全平台适用。

2)不用安装，即开即用，用完就走。省流量，省安装时间，不占用桌面。

3)对于小程序拥有者来说，开发成本更低，可以让更多财力、人力、精力放在如何运营好产品，做好内容本身。

4)对于用户来说，相较于各种APP，微信小程序用户界面和操作流程会更统一，这会降低用户的使用难度。

5)对于小程序拥有者来说，相较于原生APP，推广更容易更简单，更省成本[2]。

2 弧垂计算原理分析

为了保证观测弧垂的准确性及提高观测弧垂的效率，架线施工中，广泛应用了仪器观测弧垂，即角度法观测弧垂。角度法是用仪器 (经纬仪、全站仪)测竖直角观测弧垂的一种方法，实现用仪器在地面直接控制架空线的弧垂。采用该方法观测比较方便，并容易满足弧垂的精度要求[3]。根据观测档的地形条件和弧垂大小，角度法一般分为档端角度法、档内角度法、档外角度法[4]，如图1—3所示。

图1 档端角度法

图2 档内角度法

图3 档外角度法

1)档端角度法计算公式:

式中a为仪器横轴中心至导线悬挂点的垂直距离；h为相邻两导线悬挂点的高差；b为仪器横丝在对侧杆塔悬挂点的铅垂线的交点至导线悬挂点的垂直距离；L为观测档档距；θ为弧垂观测角；β为滑车 (线夹)处观测角；f为观测档弧垂值。

2)档内角度法计算公式:

式中:

L′为仪器与近悬挂点水平距离。

3)档外角度法计算公式:

式中:

L′为仪器与近悬挂点水平距离。

从以上分析可知，只需知道观测档距、弧垂观测角、滑车处观测角、观测档高差、仪器与悬挂点水平距离等参数就可通过以上公式进行弧垂计算。

3 弧垂计算手机软件功能设计与实现

3.1 微信小程序框架分析

微信小程序框架分为逻辑层和视图层，逻辑层负责小程序的数据和逻辑处理，视图层负责与小程序使用者的视觉交互，逻辑层和视图层共同构筑了小程序的框架。

框架的核心是数据绑定系统，也就是视图层和逻辑层的数据通信系统。数据绑定系统能让数据与视图保持同步，当我们在逻辑层修改数据时，视图层绑定的相应数据会同步更新。

微信小程序视图层编程语言是腾讯自定义的WXML和WXSS语言，分别基于XML和CSS语法规范。逻辑层编程语言是基于JavaScript语言架构。微信小程序的框架结构就是在JS文件中处理业务逻辑、提供数据，在WXML文件中绑定数据渲染界面，在WXSS文件中添加样式美化界面。一个典型的微信小程序框架如图4所示。

图4 微信小程序框架

3.2 线路计算手机软件总体框架设计

根据求取结果不同，弧垂计算包括弧垂观测角的计算和弧垂值的计算。根据施工方法不同，弧垂计算又分为档端角度法、档内角度法、档外角度法。线路计算软件总体框架如图5所示。

图5 线路计算手机软件总体框架

3.3 线路计算手机软件主要功能实现

该软件主要功能是录入用户使用仪器测量得到的原始数据，点击 “计算”按钮一键生成所需结果[5]。因此，微信小程序的视图层中，录入数据可以采用微信小程序中的 “input”组件，因为均为数字输入，故设置 “input”组件的类型为“digit” (数字类型)。 “计算” 按钮采用 “button”组件，并绑定计算事件，当用户点击 “计算”按钮时，触发逻辑层JS文件中已经按计算原理编好的计算函数，一键生成计算结果并显示在视图层上。最终用户页面设计如图6所示。

图6 弧垂计算手机软件用户界面

3.4 弧垂计算手机软件获取途径

该计算软件获取途径主要有以下2种:

1)从微信主页面进入。打开微信→发现→小程序→搜索 “送电工计算器”即可找到该软件。

2)线下扫码进入。长按或者扫一扫图7以下小程序码就可直接进入。

图7 线路计算手机软件小程序码

4 现场应用情况与分析

“送电工计算器”弧垂计算手机软件开发完成后，应用在陕西府谷清水川电厂煤电一体化二期750 kV送出工程 (Ⅰ标)、布日都南500 kV变电站220 kV线路接入工程等多个线路施工弧垂观测中，项目部4名技术员，施工队2名测工参与了软件现场测试，统计了每次作业的结果准确率与完成时间，测试统计数据见表1。

表1 弧垂计算手机软件应用情况统计表

表中Tm为每次手动计算平均完成时间；Tc为每次软件计算平均完成时间。

从以上统计数据可以看出，在涉及大量弧垂数据需计算的情况下，施工现场人工手动计算准确率均未达到100%，而软件内置了正确算法，计算结果准确率都为100%，表明该软件确保了计算结果准确率。人工手动计算平均完成时间最少都是软件计算平均完成时间的3.43倍，软件一键计算的时间明显比人工计算快速，表明该软件显著降低了计算时间，提高了施工效率。

5 结语

本文基于微信小程序技术，研究开发了 “送电工计算器”弧垂计算手机软件，该软件具有许多优势:①只需输入测量原始数据，即可一键生成所需结果，提高施工效率；②软件内置正确算法，避免人为错误，确保计算准确率，提升输电线路施工质量；③省去中间数据的计算、抄录，节省脑力，“傻瓜式”计算，降低劳动强度；④该软件适用于微信生态，可以跨平台使用，添加桌面可离线使用，使用难度低，上手快，便于推广。

该软件已在多个线路工程施工中进行了现场应用，取得了良好效果，推广前景广阔。