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通过检测sys.frozen判断运行环境，只在打包后的exe程序中禁用日志配置， 避免AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'isatty'错误。 普通Python运行环境保留完整日志功能，方便调试。
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# 海上风电场集电系统设计优化工具 (Wind Farm Collector System Optimizer)
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一个用于设计和优化海上风电场集电系统拓扑的综合工具。支持多种先进算法，能够根据风机坐标、功率以及海缆规格，自动生成投资成本最低、损耗最小的设计方案。
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## 🌟 主要功能
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- 🖥️ **交互式 Web 界面**：基于 NiceGUI 开发，支持文件上传、实时日志、方案对比和可视化。
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- 🌊 **多种布局生成**：内置模拟数据生成器，支持规则网格和随机分布布局。
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- 🔌 **先进设计算法**：
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- **MST (Minimum Spanning Tree)**：无容量约束基准方案。
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- **Capacitated Sweep (Base)**：基础扇区扫描分组。
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- **Rotational Sweep**：全局最优起始角度旋转扫描优化。
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- **Esau-Williams**：经典启发式算法，在距离与容量间寻找最优平衡。
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- 📊 **智能方案对比**：自动运行三大场景（标准方案、含可选电缆方案、限制最大截面方案）并对比结果。
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- 📋 **数据校验与保障**：严格校验输入数据的有序性及电缆配置规则。
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- 📁 **多格式导出**：
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- 自动生成 CAD 图纸 (`.dxf`)，按电缆规格分层并着色。
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- 导出详细的 Excel 对比报告及单方案电缆清册。
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- 支持一键打包导出所有方案压缩包 (`.zip`)。
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## 🛠️ 安装依赖
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本项目使用 `uv` 或 `pip` 管理环境。推荐安装依赖：
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```bash
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pip install numpy pandas matplotlib scikit-learn scipy networkx ezdxf nicegui openpyxl
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```
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## 🚀 使用方法
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### 1. 启动图形化界面 (推荐)
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运行以下命令启动 Web 界面，程序将自动在浏览器中打开：
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```bash
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python gui.py
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```
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*注：程序默认监听 8080 端口，若被占用将自动尝试后续可用端口。*
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### 2. 命令行模式
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```bash
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python main.py --excel your_data.xlsx
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```
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## 📝 输入数据规范 (Excel)
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为了确保计算结果的准确性，输入 Excel 文件应包含以下两个 Sheet：
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### 1. Coordinates (坐标)
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| Type | ID | X | Y | Power | PlatformHeight |
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|------|----|---|---|-------|----------------|
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| Substation | Sub1 | 4000 | -800 | 0 | 0 |
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| Turbine | 1 | 0 | 0 | 8.0 | 25 |
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| ... | ... | ... | ... | ... | ... |
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### 2. Cables (电缆)
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**必须遵守以下规则：**
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- **单调递增性**：电缆必须按截面从小到大排列，且对应的额定载流量也必须严格递增。
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- **可选电缆规则**：
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- `Optional` 列标记为 'Y' 的电缆最多只能有一条。
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- 若存在可选电缆，它必须是列表中截面最大的一条。
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## 📈 场景说明 (Scenarios)
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1. **Scenario 1 (Standard)**：仅使用非可选（标准）电缆进行优化。
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2. **Scenario 2 (With Optional)**：包含标记为 'Y' 的大型电缆，适用于尝试增加单回路容量的场景。
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3. **Scenario 3 (No Max)**：排除最大截面电缆，测试在电缆供应受限时的最优拓扑。
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## 📂 输出文件说明
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- **Excel 报告**：`[文件名]_result.xlsx` 包含所有方案的总览及详细连接清单。
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- **CAD 图纸**：`design_[方案名].dxf` 包含分层分色的拓扑图。
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- **全部方案**：`[文件名]_result.zip` 包含所有图纸及 Excel 报告。
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## ⚖️ 许可证
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本项目仅供工程学习、研究和初步设计评估使用。详细计算应以专业设计院规范为准。 |