智能桥架设计：优化电缆管理，解锁高效建筑支撑系统

古哥计划

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桥架作为一种建筑内部或外部的支撑结构系统，主要职责在于承载、保护及管理电力电缆、通信线缆和管道等。它由支架、托臂及各类安装附件构成，可根据不同场景需求组装成槽式、托盘式、梯级式或网格等形式。

特别地，桥架设计需考虑其“开口”或“过线孔”的尺寸，正如下图标记框所示，这是电缆穿越桥架的通道。在电缆通过这些开口时，不仅要确保无阻碍通过，还需兼顾后续维护和增容的便利性。

举例说明：以一个常见的托盘式桥架的单层排列方式为例，假设其尺寸为400毫米宽×150毫米深，用于布置中型电力电缆（外径约25毫米）。

考虑到电缆间至少需要5-10毫米的间距以利散热，每米桥架大约可以放置约(400 - 2×25 - 10) / (25 + 10) ≈ 10根电缆（这里简化计算，未考虑弯曲半径等因素）。

案例场景

某工厂生产的电缆线规格丰富多样，涵盖了如30毫米、20毫米、10毫米等常见尺寸，需依据具体工程项目需求进行定制配置。请参阅下图中提供的表1，它详尽列出了各种电缆在不同桥架中的应用详情。值得注意的是，每组桥架均配备多个型号的“门”，例如，“TY2”桥架系列即配套了G1、G2、G3和G4四种规格的门。

表格结构简述如下：

B3:B6 列示了电缆线的型号，诸如“C-001”、“C-002”等；

C3:C6 列则标注了相应电缆的外径尺寸，如“30”、“20”等；

D2:I2 行作为标题行，分别标识了不同的桥架和门，依次为“桥架1”、“门1”、“桥架2”、“门2”、“桥架3”、“门3”。

“交错区”部分则具体展示了每根电缆实际对应的桥架与门的配置信息。例如，一条电缆的记录为{"C-001", 30, "TY2", "G2", "TY3", "G6", "TY1", "G5"}，这表明型号为"C-001"、外径为30毫米的电缆，将穿过“TY2”桥架的“G2”门，随后通过“TY3”桥架的“G6”门，最终还涉及“TY1”桥架的“G5”门。这一示例清晰展现了电缆在复杂布局中的走向与安装细节。

已明确各门的具体宽度，例如400毫米、300毫米等尺寸。依据之前提供的电缆与桥架、门的对应数据，我们需要计算每个门的使用率。以门G5为例，其宽度为600毫米，若配置单层电缆且包含外径分别为30毫米、10毫米和5毫米的电缆，计算方法如下：

30毫米+10毫米+5毫米=45毫米。若以此总和代表实际占用宽度（未考虑间距），则使用率计算应调整为(45毫米) / 600毫米 = 0.075，即7.5%

鉴于原始数据量庞大，手动逐一计算每个门的使用率不仅耗时而且效率低下。因此，我们现在亟需设计一个自动化计算表格，实现只需点击按钮即可快速得出所有门的“使用率”。

多维转一维

原始记录格式如一条电缆的信息所示：{"C-001", 30, "TY2", "G2", "TY3", "G6", "TY1", "G5"}，显然这并非典型的一维数据结构，而是蕴含了多维度信息。为适配计算需求，我们需对数据进行转换处理。转换策略如下：

使用TOCOL函数：首先利用TOCOL将D3至I6区域内的数据平铺为一列，这样可以将原本横向分布的桥架和门信息整合为纵向序列，便于后续处理。

应用WRAPROWS函数：紧接着，通过WRAPROWS函数将一列数据每两个元素为一组，重新包装成多行两列的格式。这样做是因为每一对数据（桥架和门）构成了一个完整的信息单元，这样重组有助于清晰地区分和分析。

实施UNIQUE函数：由于转换过程中可能会产生重复的桥架和门配对，接下来利用UNIQUE函数剔除这些重复项，确保每个桥架和门的组合都是唯一的。

利用DROP函数：最后，使用DROP函数移除处理后列表的最后一行，该行通常因数据结构原因会出现无效的零值或空值，以达到净化数据的目的。

综上所述，完成上述转换的公式表达为：

=DROP(SORT(UNIQUE(WRAPROWS(TOCOL(D3:I6),2))),-1)

该公式首先将指定范围的数据转置为列(TOCOL)，然后将这些数据每两个一组重新包装成多行两列(WRAPROWS)，通过UNIQUE去除重复项，并用SORT进行排序，最后DROP掉结尾的无效行，从而获得一个整理后的、无重复且有序的桥架与门的配对列表。

引用数据

接下来，我们将引用门的相关数据，这些数据依据不同门类存于另一区域。只需输入以下公式，即可轻松获取所需信息：

=XLOOKUP(INDEX(K3#,,2),O3:O7,P3:P7)

函数解释如下：

查找值：INDEX(K3#, 2)，这里K3#指的是之前步骤生成的无重复且已排序的桥架与门序号组合列表。通过INDEX函数选取该列表中的第2列数据，即门的编号。

查找范围：O3:O7，此范围包含了所有独一无二的门号，例如G1、G2、G3等，作为匹配的参照依据。

返回数组：P3:P7，对应于每个门号的是一系列数据，如宽度200、300、400等，当查找值在查找范围内匹配成功时，此函数会从P3:P7中返回相应的值。

简而言之，此公式的作用是基于生成的桥架与门序号列表中的门号，查找并返回对应门的特定数据（如宽度），实现了数据的快速引用与匹配。

汇总数据：

接下来是最后一步，我们需汇总各门在单层排列情况下的数据，具体是对不同外径电缆数量进行累计。请使用以下公式完成这项任务：

=SUM(FILTER($C$3:$C$6,ISNUMBER(FIND(K3&L3,BYROW($D$3:$I$6,CONCAT)))))

函数解释如下，以确保表述清晰且准确：

BYROW($D$3:$I$6,CONCAT)：此部分逐行遍历区域$D$3:$I$6，使用LAMBDA函数对每一行应用CONCAT操作，即将每行的单元格内容合并为一个字符串。例如，将{"TY2","G2","TY3","G6","TY1","G5"}转换为"TY2G2TY3G6TY1G5"。BYROW确保这一操作对整个指定范围有效。

FIND(K3&L3, ...)：在此，我们查找由K3和L3组合而成的字符串（如"TY1G5"）在上一步生成的长字符串中的位置。如果找到匹配项，则返回该位置的数字，否则返回错误。

ISNUMBER(FIND(...))：此步用于判断FIND函数的返回值是否为数字（即查找是否成功）。如果是数字（即TRUE），说明找到了匹配项；如果不是数字（即FALSE），则未找到。

FILTER(K3&L3,ISNUMBER(...))：基于上述逻辑判断，从区域$C$3:$C$6（假设包含电缆外径数据，如{30;20;10;5}）中筛选出与组合K3&L3匹配的行对应的数值。例如，如果"TY1G5"匹配成功，那么它对应的电缆外径数据会被选出。

SUM(...)：最后，对筛选出的所有数值进行求和，得到最终的汇总结果。

综上所述，此公式旨在根据特定的门类型和序号组合（如"TY1G5"），在数据集中找出所有匹配项的电缆外径，并计算这些外径的总和。

最后计算使用率的步骤十分直接，只需输入以下公式并向下填充即可：

=N3/M3

举例来说，如果N3单元格的值为45，而M3单元格的值为600，公式计算的结果即为7.5%，直观地展示了所求的使用比例。

最后总结：

总之，通过对桥架及其门系统的深入分析与数据管理，我们不仅揭示了电缆布置的关键考量因素，还展示了如何通过精细化计算优化桥架配置的效率与实用性。本文通过实例探讨了桥架设计的基本原则，包括电缆间距要求、使用率计算方法，以及如何应对多变的电缆尺寸和布局复杂性。进一步地，借助WPS表格高级功能，如TOCOL、WRAPROWS、UNIQUE、DROP以及XLOOKUP等函数的应用，我们构建了一套自动化的数据处理流程，实现了从多维信息整合到一维数据的有效转换，再到快速精准的数据引用与匹配，最终完成了对各门使用率的高效汇总计算。

这一系列步骤不仅显著提高了处理大量数据的效率，减少了人为错误，还为复杂工程项目的电缆管理提供了一个清晰可视、易于操作的解决方案框架。实践证明，结合现代计算工具的力量，即便是面对繁琐的电缆配置挑战，也能通过智能化手段找到优化路径，确保项目既满足技术规范，又达成经济效益。未来，在持续演进的数字化浪潮中，建筑与电气工程领域对于此类自动化、智能化管理工具的依赖与应用将会愈发广泛，进一步推动行业向更加高效、精确与可持续的方向发展。

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