CN109492288A - 基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质 - Google Patents

基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明的基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质，通过识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；编辑电缆必经节点，并结合所设计的所述电缆通道节点网络，计算生成电缆完整路径；依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，进而显示该船舶电缆三维拉放示意图以为电缆设计提供了一种准确、直观的可视化手段，减少误差和失误，节约电缆，降低设计成本。

Description

基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明涉及船舶设计领域，尤其涉及基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质。
背景技术
船舶制造业正从传统的劳动力密集型行业转向船舶密集型行业。随着造船企业造船产量种类的增大，设计部门的设计任务日益加重，设计图纸的信息量也相应增加了许多。设计部门需要同时设计多种船型，且设计周期要求短，这就要求设计工作效率和质量的进一步提高。
电装生产设计是一项十分复杂、艰巨而细致的工作，随着造船事业的发展，新技术、新工艺的不断采用，对电装生产设计会提出更高的要求。因此，要不断努力探索，不断地优化生产设计，以适应现代化造船事业的需求。电缆设计又是船舶电装生产设计的重要环节。通常在一条现代化的船舶上，电缆型号众多，规格复杂和使用量巨大，在传统的人工统计结合有限的二次开发的设计模式下，其设计任务费时费力，且电缆清册生成的速度难以保证。传统的船舶电缆设计方法采用二维平面图设计电缆走向，量取平面图纸上电缆的长度，存在设计人员手工量取容易产生长度误差，而且工作量巨大等问题。
随着对造船成本核算越来越精确，这要求电缆设计从工程设计源头开始，提供更加精确细致的设计成品。而传统的设计方式显然已无法满足这样的要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质，用于解决现有船舶电缆设计中不能有效提高设计效率、提升设计质量的问题。
为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种基于三维模型的船舶电缆设计方法，包括：识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；编辑电缆必经节点，并结合所设计的各所述电缆通道节点，计算生成电缆完整路径；依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，其关联有电缆基础信息、电缆路径信息、及电缆长度信息中的一或多种，以在显示状态下的船舶电缆三维拉放示意图中的关联位置被调用时显示。
于本发明的一实施例中，所述的方法，还包括：将所述船舶电缆三维拉放示意图通过用于显示的预设格式发布；显示所发布的船舶电缆三维拉放示意图。
于本发明的一实施例中，所述用于显示的预设格式包括：HTML格式或PDF格式。
于本发明的一实施例中，所述识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型，包括：根据电气详细设计原理图纸，从原理图提取电缆信息，包括：电缆型号、规格、系统代号、特性、截面积、线重、起始设备代号、终止设备代号、及电缆绕过区域中的一或多种；读取并载入电缆信息到电缆数据管理界面，按系统和/或区域属性查阅电缆信息，对电缆信息进行修改及保存；将保存的电缆信息按区域转化至电缆特征体创建的所需格式；检查电缆信息和三维模型的一致性和正确性，按区域生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型的接线端口。
于本发明的一实施例中，所述根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络，包括：根据各机电设备三维模型连接电缆特征体的接线端口设计设备节点，确定电缆特征体从电缆通道到机电设备三维模型的进线口；根据所述设备节点和全船电缆通道走向，设计电缆通道节点，并确定对应的节点类型及节点名称，形成电缆通道节点网络，使全船的机电设备的机电设备三维模型连接所述电缆通道节点网络。
于本发明的一实施例中，所述编辑电缆必经节点，包括：添加、修改、或删除电缆必经节点。
为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种基于三维模型的船舶电缆设计系统，包括：船舶电缆生成模块，用于识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；船舶电缆通道节点设计模块，用于根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；船舶电缆路径编辑模块，用于编辑电缆必经节点，并结合所设计的所述电缆通道节点网络，计算生成电缆完整路径；船舶电缆信息集成模块，用于依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，其关联有电缆基础信息、电缆路径信息、及电缆长度信息中的一或多种，以在显示状态下的船舶电缆三维拉放示意图中的关联位置被调用时显示。
于本发明的一实施例中，所述的系统还包括：船舶电缆信息发布模块，用于将所述船舶电缆三维拉放示意图通过用于显示的预设格式发布；船舶电缆信息显示模块，用于显示所发布的船舶电缆三维拉放示意图。
为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种计算机设备，包括：存储器及处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序，以执行所述的方法。
为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种计算机存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行所述的方法。
如上所述，本发明的基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质，通过识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；编辑电缆必经节点，并结合所设计的所述电缆通道节点网络，计算生成电缆完整路径；依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，进而显示该船舶电缆三维拉放示意图以为电缆设计提供了一种准确、直观的可视化手段，减少误差和失误，节约电缆，降低设计成本。
附图说明
图1显示为本发明实施例中基于三维模型的船舶电缆设计方法的步骤流程图。
图2显示为本发明实施例中步骤S1的步骤流程图。
图3显示为本发明实施例中步骤S2的步骤流程图。
图4显示为本发明实施例中船舶电缆三维拉放示意图的显示界面图。
图5显示为本发明实施例中基于三维模型的船舶电缆设计系统的模块示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
基于现有技术中传统的人工统计结合有限的二次开发的设计模式下进行电缆设计方案的效率低下，本发明提供可视化手段的电缆设计方案，提升设计效率，降低误差和失误，解决现有技术的问题。
如图1所示，展示本发明实施例中的基于三维模型的船舶电缆设计方法的流程示意图。
所述方法包括：
步骤S1：识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型。
于本发明的一实施例中，如图2所示，步骤S1可具体包括：
步骤S11：根据电气详细设计原理图纸，从原理图提取电缆信息，包括：电缆型号、规格、系统代号、特性、截面积、线重、起始设备代号、终止设备代号、及电缆绕过区域等中的一或多种，该些信息可以归入例如电缆基础信息、电缆路径信息、或电缆长度信息中。
步骤S12：读取并载入电缆信息到电缆数据管理界面，按系统和/或区域属性查阅电缆信息，对电缆信息进行修改及保存。
步骤S13：将保存的电缆信息按区域转化至电缆特征体创建的所需格式。
例如，XML格式。
步骤S14：检查电缆信息和三维模型的一致性和正确性，按区域生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型的接线端口。
也就是说，在三维空间中模拟将电缆连接到机电设备的接线端口；所述电缆特征体可例如为在三维空间中的一条多义线。
步骤S2：根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络。
如图3所示，所述步骤S2具体包括：
步骤S21：根据各机电设备三维模型连接电缆特征体的接线端口设计设备节点，确定电缆特征体从电缆通道到机电设备三维模型的进线口。
步骤S22：根据所述设备节点和全船电缆通道走向，设计电缆通道节点，并确定对应的节点类型及节点名称，形成电缆通道节点网络，使全船的机电设备的机电设备三维模型连接所述电缆通道节点网络。
步骤S3：编辑电缆必经节点，并结合所设计的所述电缆通道节点网络，计算生成电缆完整路径。
具体来讲，即根据形成的电缆通道节点网络，编辑电缆必经节点，并通过编辑(例如添加、修改、删除)电缆路径上的电缆必经节点，计算生成电缆完整路径。所述电缆完整路径，即电缆在电缆通道节点网络中经过的所有电缆通道节点集合。
可选非必要的是，之后可以包括步骤S4：判断所形成电缆完整路径是否通过审核的步骤；若否，返回至步骤S3；若是，继续执行下一步骤，即S5。
步骤S5：依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，其关联有电缆基础信息、电缆路径信息、及电缆长度信息中的一或多种，以在显示状态下的船舶电缆三维拉放示意图中的关联位置被调用时显示。
具体的，即按照船舶区域划分船舶电缆三维拉放示意图，在其中对应位置(如各个节点)集成相应的电缆基础信息、电缆路径信息、和/或电缆长度信息，所述点基础信息、电缆路径信息、和/或电缆长度信息中可以有部分来自步骤S1中采集的所述电缆信息，有部分来自所述步骤S3中计算电缆完整路径所生成的电缆信息；当对船舶电缆三维拉放示意图中的关联位置操作时，例如点击所述船舶电缆三维视图中的电缆通道节点的模型，即可查看到对应的电缆基础信息、电缆路径信息、和/或电缆长度信息。
于本发明的一实施例中，所述的方法，还可包括：
步骤S6：将所述船舶电缆三维拉放示意图通过用于显示的预设格式发布。
于本发明的一实施例中，即将所设计的船舶电缆三维拉放示意图发布成预设格式的文件，所述用于显示的预设格式包括：HTML格式或PDF格式。
步骤S7：显示所发布的船舶电缆三维拉放示意图。
于本发明的一实施例中，所显示的所述船舶电缆三维拉放示意图例如图4所示。
如图5所示，展示本发明实施例中的基于三维模型的船舶电缆设计系统500的模块示意图。
需特别说明的是，由于所述系统与前述方法实施例原理大致相同，实施例间的各种技术特征均可通用，因此，本实施例中不对该些特征细节进行重复赘述。
所述系统500包括：
船舶电缆生成模块501，用于识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；
船舶电缆通道节点设计模块502，用于根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；
船舶电缆路径编辑模块503，用于编辑电缆必经路径电缆必经节点，并结合所设计的所述电缆通道节点网络，计算生成电缆完整路径；
船舶电缆信息集成模块504，用于依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，其关联有电缆基础信息、电缆路径信息、及电缆长度信息中的一或多种，以在显示状态下的船舶电缆三维拉放示意图中的关联位置被调用时显示。
于本发明的一实施例中，所述的系统还包括：
船舶电缆信息发布模块505，用于将所述船舶电缆三维拉放示意图通过用于显示的预设格式发布；船舶电缆信息显示模块506，用于显示所发布的船舶电缆三维拉放示意图。
需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，船舶电缆生成模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上处理模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
为实现上述目标及其他相关目标，本发明实施例中还可提供一种计算机设备，包括：存储器及处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序，以执行前述方法实施例中的部分或全部的步骤。
具体的，所述存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如ROM、或磁盘存储器等。
所述处理器可以包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行上述实施例中基于三维模型的船舶电缆设计方法的部分或全部的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
综上所述，本发明的基于三维模型的船舶电缆设计方法、系统、设备及介质，通过识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；编辑电缆必经节点，并结合所设计的所述电缆通道节点网络，计算生成电缆完整路径；依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，进而显示该船舶电缆三维拉放示意图以为电缆设计提供了一种准确、直观的可视化手段，减少误差和失误，节约电缆，降低设计成本。
本发明的方案结合了三维设计自身优点，实现了从设计流程到功能上的创新式开发和研究。在三维环境中设计并精确测量电缆长度，消除了原本需要依靠设计人员的经验进行估算的部分，使电缆长度的测量更准确，更接近实际值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于三维模型的船舶电缆设计方法，其特征在于，包括：
识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；
根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；
编辑电缆必经节点，并结合所设计的所述电缆通道节点网络，计算生成电缆完整路径；
依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，其关联有电缆基础信息、电缆路径信息、及电缆长度信息中的一或多种，以在显示状态下的船舶电缆三维拉放示意图中的关联位置被调用时显示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述船舶电缆三维拉放示意图通过用于显示的预设格式发布；
显示所发布的船舶电缆三维拉放示意图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用于显示的预设格式包括：HTML格式或PDF格式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型，包括：
根据电气详细设计原理图纸，从原理图提取电缆信息；
读取并载入电缆信息到电缆数据管理界面，按系统和/或区域属性查阅电缆信息，对电缆信息进行修改及保存；
将保存的电缆信息按区域转化至电缆特征体创建的所需格式；
检查电缆信息和三维模型的一致性和正确性，按区域生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型的接线端口。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络，包括：
根据各机电设备三维模型连接电缆特征体的接线端口设计设备节点，确定电缆特征体从电缆通道到机电设备三维模型的进线口；
根据所述设备节点和全船电缆通道走向，设计电缆通道节点，并确定对应的节点类型及节点名称，形成电缆通道节点网络，使全船的机电设备的机电设备三维模型连接所述电缆通道节点网络。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编辑电缆必经节点，包括：添加、修改、或删除电缆必经节点。
7.一种基于三维模型的船舶电缆设计系统，其特征在于，包括：
船舶电缆生成模块，用于识别二维电气原理图信息，获取其中的电缆信息，并将所述电缆信息转换数据格式至三维平台以生成电缆特征体，并连接机电设备三维模型；
船舶电缆通道节点设计模块，用于根据所述电缆特征体和其连接的机电设备三维模型，设计电缆通道节点，以形成电缆通道节点网络；
船舶电缆路径编辑模块，用于编辑电缆必经节点，并结合所设计的各所述电缆通道节点，计算生成电缆完整路径；
船舶电缆信息集成模块，用于依据船舶区域划分和电缆设计信息自动生成电缆三维拉放示意图，其关联有电缆基础信息、电缆路径信息、及电缆长度信息中的一或多种，以在显示状态下的船舶电缆三维拉放示意图中的关联位置被调用时显示。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：
船舶电缆信息发布模块，用于将所述船舶电缆三维拉放示意图通过用于显示的预设格式发布；
船舶电缆信息显示模块，用于显示所发布的船舶电缆三维拉放示意图。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器及处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序，以执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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