CN112329085A - 一种烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块及方法，该模块对烟风道结构图纸进行了模板化处理并构建了参数化节点库，通过该模块开发的图形定制、图形过滤、智能选取、智能编辑、智能拼图等功能可根据计算结果自动生成烟风道结构的工程施工图纸，省却了设计师大量的图纸绘制、图纸编辑、图纸美化、材料统计等工作量，提高了设计效率。该模块数据互联互通，相互联动，工程图纸完全依据计算结果自动绘制，实现了烟风道结构图纸绘制的智能化。

Description

一种烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块及方法

技术领域

本发明涉及一种烟风道结构的智能绘图模块技术领域，尤其是涉及一种烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块及方法。

背景技术

目前，针对烟风道结构，尚没有一款专有软件进行烟风道结构的绘图工作。在常规的烟风道结构绘图工作中，设计师一般是通过CAD软件进行人工绘图，工作比较枯燥繁杂，设计图纸质量也根据设计师自身经验和设计水平的不同参差不齐。

在烟风道结构设计中，有个别设计师采用SOLIDWORKS、TECKLA等软件进行烟风道结构的图纸绘制工作。SOLIDWORKS、TECKLA软件图纸绘制功能比较强大，但采用这样的软件，尚需设计师将结构模型导入软件中进行二次设计，并且这些软件所出的图纸一般为工厂制作加工图纸，图纸过于详细，并不适于烟风道结构的工程图纸绘制工作。

在烟风道结构图纸绘制中，烟风道结构的节点图及材料表在目前的设计过程中一般设计师都是进行人工设计和统计，工作量比较大，设计效率比较低并且容易产生错误，当前烟风道结构工程图纸绘制工作模式亟待改善。

综上所述，根据目前烟风道结构图纸绘制现状，烟风道结构设计图纸绘制普遍存在以下问题。

1、目前尚没有针对烟风道结构图纸绘制的专有软件，烟风道结构图纸绘制工作大部分尚需设计师人工完成，设计效率和设计质量较差。

2、烟风道结构节点图没有形成标准化，设计效率较低。

3、人工统计的烟风道结构材料表准确性较低，工作量较大。

4、图纸绘制工作借用烟风道结构计算结果较差，设计效率较低，设计智能性较差。

发明内容

根据背景技术目前存在问题，我们根据烟风道结构具有一定固定结构形状和固定类型的特点，我们开发了烟风道结构智能优化设计系统，并对烟风道结构智能优化设计系统中的智能绘图模块和方法进行了相关开发和实现。

在烟风道结构智能绘图模块中，我们利用大型有限元软件自身绘图的功能基础上进行了二次开发，针对烟风道结构开发了智能绘图模块，实现了模型计算完毕即可自动绘制工程施工图纸的功能。在智能绘图模块中，我们总结了烟风道结构在实际工程图纸绘制中的要求和图纸绘制的一些经验，并把这些要求和经验内嵌在了智能绘图模块中，实现了结构模型计算完毕即可自动图纸绘制的效果，这些自动绘制的图纸，可用性强，省却了设计师大量的图纸绘制和图纸编辑的工作量，大幅提升了设计效率。

针对烟风道结构，其工程施工图纸绘制我们将其分为设计说明智能绘制、结构立面图、结构面平面图、结构断面图、结构展开图、典型节点图、材料表七大部分。其中设计说明智能绘制是将智能建模模块中的工程信息内容自动传递到智能绘图模块中的设计说明有关开放参数中从而形成烟风道结构工程图纸的设计说明部分内容。结构立面图、结构面平面图、结构断面图、结构展开图则是内嵌图纸定制绘制功能，根据智能建模模块中烟风道结构的各种烟风道结构类型，内嵌了需要选取绘制的内容，根据内嵌的模板，烟风道结构模型在计算完毕后，在智能绘图模块种就自动根据模型信息进行了此部分的图纸绘制工作。结构立面图是烟风道结构前后立面的整体图纸。结构平面图则是烟风道结构每个平面均要绘制的图纸。结构断面图则是选取的具有代表性的烟风道结构断面图。结构展开图则是针对比较复杂的烟风道结构各个需要连接在一起，施工中为一整板制作的几个面展开成一个平面的图纸。这些定制绘制的图纸，主要采用单线图绘制，从而达到图纸美观简洁的目的。定制绘制的图纸中，标注各个构件的杆件号和规格型号。定制绘制图纸中杆件的杆件号和规格型号同时在材料表中体现。

在智能绘图模块中，我们提前开发并输入了烟风道结构的典型节点库，此节点库涵盖了各种类型烟风道结构典型节点。通过此典型节点库，智能绘图模块会根据烟风道结构的类型自动选取节点库中的典型节点，从而形成实际工程的烟风道结构的典型节点。因为烟风道结构具有类似性的特点，节点库中的各类典型参数化节点，已提前对各类节点进行了标准参数化设计，通过节点库智能选取，则无需进行详细节点的设计工作。

烟风道结构工程施工图纸，不但要包含设计说明、立面图、平面图、展开图、节点图，还要包含材料表。在智能绘图模块中，烟风道结构的材料表内容通过智能后处理模块计算结果信息自动传递到材料表中，材料表包含结构构件序号、结构构件规格型号、长度、数量、容重、总重等信息内容，且材料表中的构件序号和构件规格型号同图纸中的内容互联互动，当修改材料表或图纸中的构件型号时，图纸中的相关内容会根据信息自动联动修改。

烟风道结构智能绘图模块中的节点库包括柱脚节点、内撑杆交接节点、钢板拼接节点、内撑杆加劲肋钢板交接节点、柱脚加劲肋钢板交接节点、柱脚内撑杆加劲肋钢板交接节点七部分内容，其中柱脚节点包括固定支座节点、铰接支座节点、滑动支座节点、弹性支座节点四种类型。上述节点是典型节点图纸，涵盖了烟风道结构所涉及的各种类型的节点，节点库中的典型节点所有构件规格、相关尺寸、相关焊缝等数据完全参数化并内嵌程序在绘图模块中，当绘制工程图纸节点时，智能绘图模块调用智能后处理模块中的计算后处理信息，根据内嵌的选取规则，在节点库中选取相应的节点，并根据后处理模块中的计算结果信息，利用构件的规格型号，自动将选取的典型节点相应的规格型号、相关尺寸、相关焊缝等参数信息具体数据化，形成可施工的工程施工图纸节点。

在智能绘图模块中，对于图纸绘制，该模块不但实现了图形自动智能定制功能，还针对图纸中的内容内嵌有图形过滤、智能选取、智能编辑、智能拼图功能。根据智能绘图模块模板化定制绘图功能，该模块可预先将各类型的烟风道结构的立面图、平面图、断面图、展开图进行内嵌设置好，施工图出图时，根据设置好的图纸进行自动抽取即可。在大型有限元计算软件自身绘图功能中，其自身绘图还会绘制一些其它图纸，这些图纸不是烟风道结构工程图纸所必需所绘图纸，智能绘图模块会将这些图纸自动过滤掉，而仅抽取所必须的图纸内容。另外，智能绘图模块还具有智能选取功能，对于典型节点库中的参数化典型节点，智能绘图模块会根据智能后处理计算结果数据智能选取相应节点图纸，并根据具体后处理结果构件规格型号将选取的参数化节点具体数据化。在大型有限元计算软件基础上绘制的图纸，其图纸样式往往不够美观，甚至有些图纸还会出现字字重叠、字形重叠的情况，智能绘图模块针对不同的图纸内容开发有智能编辑功能，该功能内嵌有设计经验，根据不同的图纸类型自动将图纸编辑美化，使图纸更可视化。在具体的工程施工图中，往往会绘制较多的图纸内容，这些图纸内容一般分图纸模块离散存在，在常规设计时，这些图纸往往需要设计师自行进行拼图编辑，智能绘图模块对此设有智能拼图功能，该功能自动计算每个图纸模块面积，根据每个模块面积大小进行图纸拼取编辑，并根据图纸类型结合图框大小将相同类型的图纸智能拼取到一个图框内，省去了设计师人工拼取图纸的工作内容。

智能绘图模块通过图形定制、图形过滤、智能选取、智能编辑、智能拼图等功能实现工程图纸自动智能出图的功能。

同智能建模模块、智能计算模块及智能后处理模块相适应，因为管道结构外形及荷载和圆形烟道结构比较类似，钢制方仓、钢制圆仓、钢制容器和竖向烟道结构外形及荷载比较类似，其工程图纸绘制也比较类似，故智能绘图模块不但适用于烟风道结构，也适用于管道、钢仓、容器等结构。同样，在智能绘图模块中，烟风道智能优化设计系统的开发平台可以是在PKPM、MIDAS、SAP2000、STAAD.PRO等大型有限元计算软件基础上开发，原大型有限元计算软件所有功能予以保留，智能绘图模块中相关内嵌规则支持用户修改。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为智能绘图模块同其它智能模块关系图；

图2为智能绘图模块工作流程图；

图3为智能绘图模块节点绘制流程图；

图4为智能绘图模块功能图。

附图标记说明：

1-智能建模模块；2-智能计算模块；3-智能后处理模块；4-智能绘图模块；5-智能建模模块工程信息自动传递；6-智能后处理模块计算结果信息自动传递；7-模板化定制绘图；8-节点图自动选取；4a-设计说明智能绘制；4b-结构立面图；4c-结构断面图；4d-结构展开图；4e-典型节点图4f-材料表；9a-柱脚节点；9aa-固定支座节点；9ab-铰接支座节点；9ac-滑动支座节点；9ad-弹性支座节点；9b-内撑杆交接节点；9c-钢板拼接节点；9d-加劲肋钢板交接节点；9e-内撑杆加劲肋钢板交接节点；9f-柱脚加劲肋钢板交接节点；9g-柱脚内撑杆加劲肋钢板交接节点。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1所示，在我们开发的烟风道结构智能优化设计系统中，智能绘图模块4是成果模块，该模块前承智能建模模块1、智能计算模块2及智能后处理模块3，在整个烟风道智能优化设计系统中处于最后成果位置。通过智能绘图模块4，可自动将烟风道结构计算结果绘制成工程施工图纸，省却了设计师大部分的工程图纸绘制工作，提高了设计效率。

在智能绘图模块4中，我们对各类型的烟风道结构工程施工图纸绘图成品进行了分类总结，并将分类总结后的图纸形成了烟风道结构的图纸绘制模板化及标准化。另外，智能绘图模块省却了常规设计中节点图的设计工作，总结了各种烟风道结构的参数化节点库，在该智能模块中，节点库智能连接智能后处理模块的后处理结果数据，可以自动选取节点库中的节点并将选取后的参数化的节点库的各种参数具体数据化。在智能绘图模块种的材料表统计也同智能后处理数据互联互通，并和图纸种的构件规格形成联动，修改一处则相关构件信息可联动修改，达到了图纸绘制的智能化。在对具体图纸绘制中，智能绘图模块实现了图形定制、图形过滤、智能选取、智能编辑、智能拼图功能，实现了工程图纸一键出图功能。

在模板化、标准化图纸绘制中，智能绘图模块4包括设计说明智能绘制4a、结构立面图4b、结构断面图4c、结构展开图4d、典型节点图4e、材料表4f等七部分内容。在具体实施时，首先，智能绘图模块4调取智能建模模块工程信息自动传递5中的有关工程信息内容，将此内容具体数据信息通过设计说明智能绘制4a替换设计说明模板中的相关参数，形成烟风道结构的设计说明。第二步，在完成设计说明绘制后，智能绘图模块4调用智能后处理模块3及智能建模模块1中结构模型的最终计算信息，通过模板化定制绘图7形成结构立面图b、结构断面图4c、结构展开图4d等图纸内容，此图纸内容将模板化的图纸中的构件序号及构件规格根据智能模块1及智能后处理模块3中的信息数据具体化。第三步，在完成工程主体图纸绘制后，智能绘图模块4根据内嵌规则，根据智能建模模块1及智能后处理模块3中构件信息，结合烟风道结构类型，根据内嵌规则，在节点库9中通过节点图自动选取8选取相应的适应本工程的具体参数化节点，形成该工程的典型节点图4e。第四步，在完成节点图4e绘制后，进行材料表4f的统计绘制工作，在进行此工作时，智能绘图模块同样调用智能模块1及智能后处理模块3中的信息，并将信息结果在材料表4f中进行体现。材料表4f中各个构件的序号、规格、长度、数量、容重、总重等信息同工程主体图纸中的信息产生联动，形成一致性数据。

在根据智能绘图模块4中图形定制4-1功能形成上述工程图纸成果后，智能绘图模块4将对图纸进行自动美化编辑工作，通过图形过滤4-2工作对大型有限元软件自身平台形成的部必要图纸进行过滤，去掉工程实际非必要的施工图纸，然后通过智能选取4-3选取工程所需要的图纸和节点。再通过智能编辑4-4的功能对选取后的说明、图纸、节点、材料表进行美化编辑，形成比较美观的各个图形模块。最后，根据智能拼图4-5的功能对形成的图形模块进行分类拼取形成带有图框的施工图纸。

智能绘图模块4集成了我们在烟风道结构日常设计过程中图纸绘制的设计经验并进行了计算机化处理，可以使智能绘图模块代替设计师自动进行结构图纸绘制工作和材料统计工作，实现了烟风道结构图纸绘制的自动后台运行，根据智能绘图模块4，我们可以将烟风道结构绘图工作量减少95％以上，通过该智能绘图模块4，可以在不需要设计师参与的情况下进行工程施工图的智能绘制工作，节省了时间、提升了设计效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块，其特征在于，包括：

所述智能模块是烟风道结构智能优化设计系统的成果模块，由设计说明智能绘制、模板化定制绘图、节点图自动选取、材料表编制四大部分组成；

所述智能模块具有图形定制功能、图形过滤功能、智能选取功能、智能编辑功能、智能拼图功能；

所述智能后处理模块可用于管道、钢仓、容器等结构的结构模型的智能计算；

所述智能绘图模块和烟风道结构系统的智能建模模块、智能计算模块、智能后处理模块信息相互联动并能在计算机后台自动生成烟风道结构工程施工图纸。

2.如权利要求1所述的烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块，其特征在于，所述设计说明智能绘制内嵌有参数模板，并通过所述智能建模模块、所述智能计算模块、所述智能后处理模块中的相关信息传递到设计说明模板中的参数模块中自动形成。

3.如权利要求1所述的烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块，其特征在于，所述模板化定制绘图包括结构立面图、结构平面图、结构断面图、结构展开图四部分组成，这些图纸通过所述智能建模模块中烟风道结构的各种烟风道结构类型，内嵌了需要选取绘制的内容模板，根据智能后处理最终计算的结果信息传递自动绘制而成。

4.如权利要求1所述的烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块，其特征在于，所述节点图自动选取是在所述智能绘图模块中构建了各类烟风道结构的参数化节点库，所述智能后处理模块根据最终计算结果信息在所述节点库中自动选取相适应节点并根据具体构建信息将选取的参数化节点参数具体数据化而成，所述节点库包括柱脚节点、内撑杆交接节点、钢板拼接节点、加劲肋钢板交接节点、内撑杆加劲肋钢板交接节点、柱脚加劲肋钢板交接节点、柱脚内撑杆加劲肋钢板交接节点。

5.如权利要求1所述的烟风道结构智能设计系统中的智能绘图模块，其特征在于，所述材料表编制中包含结构构件序号、结构构件规格型号、长度、数量、容重、总重等信息内容，所述材料表编制中的构件序号和构件规格型号同图纸中的内容互联互动，可以联动修改。

6.一种风道结构智能设计系统中的智能绘图方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述智能绘图模块绘制工程施工图纸时，通过智能绘图模块中的图形定制功能完成权利要求2、3、5中内容；所述图形过滤功能自动过滤排除有限元软件自身产生的非图形定制内容要求的图纸；所述智能选取功能自动完成工程实际节点的选取和参数数据具体化工作；所述智能编辑功能是自动将形成的图纸进行美化编辑；所述智能拼图功能是将每个形成的图块以图块面积计算为基础，对各类图纸和相应图框进行自动拼接。

7.如权利要求6所述的风道结构智能设计系统中的智能绘图方法，其特征在于，所述智能绘图模块可用于管道、钢仓、容器等结构模型的智能绘图工作。

8.如权利要求6所述的风道结构智能设计系统中的智能绘图方法，其特征在于，所述智能绘图模块是个开放性模块，即在烟风道结构绘图过程中，所述智能绘图模块可利用原有限元计算软件平台的绘图功能；所述图形定制功能形成的设计说明模块和定制绘图模板可以人工修改；所述智能绘图模块中的节点库也可通过人工进行增删。

9.如权利要求6所述的风道结构智能设计系统中的智能绘图方法，其特征在于，所述智能绘图模块具有记忆和自动学习功能，该模块可通过不同的工程实例形成不同的图纸模板成果供新工程项目选择参考。

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