CN113076573B - 一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，属于辅助绘图技术领域，本发明提供的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，包括：通信系统设备布置功能模块、通信系统房间布置模块、通信系统管线连接功能模块、通信系统线缆统计功能模块、通信系统设备材料统计功能模块、信号系统轨旁设备信息提取功能模块、信号系统轨旁设备信息处理功能模块和信号系统轨旁图纸绘制功能模块。本发明通过各个模块间的协调处理可以自动对各个设备间进行连线和线缆长度的计算，避免了大量繁琐和重复操作，大大提高了绘图人员的绘图效率。

Description

一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统

技术领域

本发明属于辅助绘图技术领域，更具体地说，是涉及一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统。

背景技术

城市轨道交通通信系统与信号系统共同实现列车的调度指挥,通信系统为城市轨道交通的其他各子系统提供信息传输通道和时标信号，是城市轨道交通内部行车调度与日常、紧急状况下运营工作联络的主要途径,使构成城市轨道交通内部的各个子系统能够紧密联系,以提高整个系统的运行效率。信号系统通过轨旁设备、车载设备的系统构成，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶化等功能为一体的列车控制系统。

目前针对目前中国制造2025，其中提到一项明确目标即是要求制造业信息化水平大幅提升，即工程、工厂化、数字化，而根据设计图纸的施工图纸发展历程，由原来的手绘制图已被计算机制图全面替代，但目前最终的CAD电子图纸不应该是设计发展模式的终结，针对既有电子图纸如何将其数据尽可能挖掘，如何将图纸转变为数字化信息，服务于工程建设，则是本发明创造的目的与发展方向。

传统设计工作中，对于轨道交通通信系统与信号系统的绘制往往采用人工在CAD软件中手动对文字、线缆、图块等设计图纸元素手动进行一一绘制，其绘制速度即受设计人员工作效率制约，也往往出现不少因人员工作疲劳而产生的低级错误，例如标注错误或计算错误等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，旨在解决现有的手动绘图方式对工作效率提升不高，且易出现标注错误的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，包括：

通信系统设备布置功能模块，用于识别通信系统设备图例，并按照设计人员使用需求，将所述通信系统设备图例布置到CAD图纸相应位置；

通信系统房间布置模块，用于识别CAD图纸中各个房间名称与位置，并根据指定房间布置原则表对目标通讯设备进行布置；

通信系统管线连接功能模块，用于识别各个通信系统设备图例的设备插入点，并识别出相应通信系统设备图例的接入线槽连接点，绘制通讯线缆连接设备插入点与相应通信系统设备图例的接入线槽连接点；

通信系统线缆统计功能模块，用于根据所述通讯线缆生成通信系统设备线缆统计对照表；

通信系统设备材料统计功能模块，用于统计所述各个通信系统设备图例、所述通讯线缆和保护管的数量并生成通信系统设备与材料数量表；

信号系统轨旁设备信息提取功能模块，用于提取轨旁设备图纸中的轨旁信息，并生成轨旁设备信息表；

信号系统轨旁设备信息处理功能模块，用于根据所述轨旁设备信息表提取轨旁设备线缆信息，并根据所述轨旁设备线缆信息，确定相应轨旁设备的轨旁线缆至集中站的轨旁设备线缆长度；

信号系统轨旁图纸绘制功能模块，用于根据所述轨旁设备信息表和所述轨旁设备线缆长度，确定轨旁设备图例位置并绘制轨旁设备图例至相应集中站的轨旁设备线缆。

优选的，所述通信系统设备布置功能模块包括：

通信系统设备图例识别子模块，用于识别所述通信系统设备图例，并在所述通信系统设备图例中增加相应的通信系统设备按钮；所述通信系统设备图例包括：枪机摄像头、云台摄像头、广播扬声器、无线接入点、网络插座与电话插座；

通信系统设备图例自动布置子模块，用于根据预设的垂直与水平距离的间距参数，计算所述通信系统设备图例在图纸上的设备坐标，并根据所述设备坐标对所述通信系统设备图例进行绘制，同时标注相应的设备名称；

设备自动贴墙放置功能子模块，用于识别墙所属的图层，并将所述网络插座或者所述电话插座，贴墙绘制。

优选的，所述通信系统房间布置模块包括：

自动识别房间名称与位置子模块，用于根据用户框选的图层，识别并记录图纸中房间名称与房间位置；

房间布置原则表生成子模块，用于生成房间布置原则表；所述房间布置原则表记载有各个房间内需要布置的通信系统设备的数量；

自动房间布置子模块，用于根据所述房间布置原则表，对相应房间内所需的通信系统设备进行布置。

优选的，所述通信系统管线连接功能模块包括：

通信系统设备识别子模块，用于根据用户指定的所有目标通讯系统设备的目标图层名称，得到目标图层中的块，并获取每个块的坐标；

图纸线槽识别子模块，用于根据用户指定线槽图层名称，得到所述线槽图层中的线槽坐标集合；

线槽和设备连接点计算子模块，用于根据每个块的坐标得到各个所述通讯系统设备图例的设备插入点，并根据所述设备插入点和所述线槽坐标集合，得到各个通讯系统设备图例的所述接入线槽连接点；

通讯线缆绘制子模块，用于根据所述设备插入点和所述接入线槽连接点，绘制所述设备插入点到相应所述接入线槽连接点的通讯线缆。

优选的，所述通信系统线缆统计功能模块包括：

通讯线缆长度计算子模块，用于计算图纸中各个通讯线缆的长度；

通讯设备线缆统计表生成子模块，用于根据所述各个通讯线缆的长度生成通讯系统设备线缆统计对照表。

优选的，所述通信系统设备材料统计功能模块包括：

通讯系统设备数量统计子模块，用于统计各个所述通讯系统设备图例的数量；

通讯系统线缆数量统计子模块，用于统计各个所述通讯线缆和保护管的数量；

通信系统设备与材料数量表生成子模块，用于根据所述通讯系统设备图例的数量和所述通讯线缆和保护管的数量生成通讯系统设备与材料数量表。

优选的，所述信号系统轨旁设备信息提取功能模块包括：

块类型信息提取子模块，用于提取轨旁设备图纸中的块类型信息；

文字信息提取子模块，用于提取所述轨旁设备图纸中的文字信息；

轨旁设备信息表生成子模块，用于根据所述块类型信息和所述文字信息生成所述轨旁设备信息表。

优选的，所述信号系统轨旁设备信息处理功能模块包括：

轨旁线缆与保护管信息提取子模块，用于提取所述轨旁设备信息表中记载的轨旁线缆规格、轨旁保护管规格、长链长度、长链数量、短链长度和短链数量；

过人防门数量确定子模块，用于根据所述轨旁设备图纸中人防门位置，得到轨旁设备至相应集中站需要经过人防门的过人防门数量信息；

轨旁线缆长度计算子模块，用于根据所述过人防门数量信息、长链长度、长链数量、短链长度和短链数量得到相应轨旁设备的轨旁线缆至集中站的轨旁设备线缆长度。

优选的，所述信号系统轨旁图纸绘制功能模块包括：

轨旁设备插入位置确定子模块，用于确定各个轨旁设备在图纸中的插入位置；

轨旁设备图例绘制子模块，用于根据所述插入位置在图纸中相应位置插入各个轨旁设备图例；

轨旁设备管线敷设子模块，用于绘制各个轨旁设备至相应集中站的轨旁设备线缆。

本发明提供的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明公开的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，包括：通信系统设备布置功能模块、通信系统房间布置模块、通信系统管线连接功能模块、通信系统线缆统计功能模块、通信系统设备材料统计功能模块、信号系统轨旁设备信息提取功能模块、信号系统轨旁设备信息处理功能模块和信号系统轨旁图纸绘制功能模块。本发明通过各个模块间的协调处理可以自动对各个设备间进行连线和线缆长度的计算，避免了大量繁琐和重复操作，大大提高了绘图人员的绘图效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的轨道交通通讯系统辅助设计模块原理图；

图2为本发明实施例提供的轨道交通信号系统辅助设计模块原理图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的目的在于提供一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，旨在解决现有的手动绘图方式对工作效率提升不高，且易出现标注错误的问题。

请一并参考图1、2，为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，包括： 轨道交通通讯系统辅助设计模块和轨道交通信号系统辅助设计模块。其中，轨道交通通讯系统辅助设计模块包括：通信系统设备布置功能模块、通信系统房间布置模块、通信系统管线连接功能模块、通信系统线缆统计功能模块、通信系统设备材料统计功能模块。轨道交通信号系统辅助设计模块包括：信号系统轨旁设备信息提取功能模块、信号系统轨旁设备信息处理功能模块和信号系统轨旁图纸绘制功能模块。

通信系统设备布置功能模块，用于识别通信系统设备图例，并按照设计人员使用需求，将通信系统设备图例布置到CAD图纸相应位置；

在本发明中，通信系统设备布置功能模块，主要用于在图纸中按照设计人员使用需求，批量布置通信各类型设备，可在指定区域或线段内，按照设备布置原则自动在CAD图纸中进行布置，同时提供了使用者自动设备编号及设备自动贴墙放置等便捷操作。同时对于通信系统中如CCTV摄像头需要旋转的功能，本发明亦提供自动旋转的功能，可将图纸中摄像头自动旋转至指定角度。

具体的，通信系统设备布置功能模块包括：

通信系统设备图例识别子模块，用于识别通信系统设备图例，并在通信系统设备图例中增加相应的通信系统设备按钮；通信系统设备图例包括：枪机摄像头、云台摄像头、广播扬声器、无线接入点、网络插座与电话插座；

在实际应用中，通信系统设备图例识别子模块，通过CAD开放接口，可实现通过软件在图纸点击选取指定设备块，并可通过框选等方式进行多选，在选取后，同样通过CAD接口，可自动识别所选图例的块名称，此时软件即可根据所选图例的块类型名称在软件中增加相应通信系统设备按钮。

通信系统设备图例自动布置子模块，用于根据预设的垂直与水平距离的间距参数，计算通信系统设备图例在图纸上的设备坐标，并根据设备坐标对通信系统设备图例进行绘制，同时标注相应的设备名称；

下面对本发明中的通信系统设备图例自动布置子模块实现的功能做进一步说明，通过软件，可指定目标线段和线框的图层，此时，只要在CAD图形中按照目标图层绘制相应线段与线框区域，同时在软件中设置垂直与水平的间距参数，软件即可通过CAD接口，先查找到目标线段与线框区域各端点的x轴、y轴坐标，同时根据参数设定，按照间距，计算每一个设备在图纸上的x轴、y轴坐标，计算完成后通过与CAD接口中，在文档绘制块的API命令，按照各通讯设备坐标，在图纸上对每个通讯设备通过其设备图例块名称、 x轴、y轴坐标进行绘制，同时在每个块名称旁，通过与CAD接口中，在文档绘制文字的API命令，在每个块旁绘制相应的设备名称。设备名称分为两个部分，以“-”为分隔符，其中分隔符前为设备代号，通过软件对各类型通讯设备进行自由设定，例如SXT、AP、YSQ等，可通过软件将其与块名称一一对应，以供软件自动识别哪类设备用哪种代号。分隔符后为设备流水号，1、2、3、4等，该流水号将根据设备X轴、Y轴位置，先根据Y轴排序，再以X轴进行排序对设备初始编号进行赋值。

设备自动贴墙放置功能子模块，用于识别墙所属的图层，并将网络插座或者电话插座，贴墙绘制。

在实际应用中，通过设备自动贴墙放置功能子模块，可以选取轨道交通图纸中建筑部分一次墙及二次墙任一线段，通过选取的线段，软件即可识别墙所属的图层，所有需要贴墙放置的设备，如网络插座、电话插座等，在图纸中都均将贴墙进行绘制。在软件得知墙所属图层后，在每次通过软件单独布置需要贴墙布置的设备位置时，软件都将识别该设备插入点为圆心，500mm为半径的区域是否存在属于墙体图层的线段，如有或有多个线段，则将寻找最近于该插入点的线段。当找到线段后，软件将计算该插入点到该线段的垂直点。同时，软件将计算该设备属于墙体的左右方或上下方，如为上下方，则选取设备垂直方向即图例的高度，将其垂直点根据其所属墙的上方或下方进行偏移，偏移数量为图例高度的一半，此时该位置，即为设备图例目标插入点，按照该插入点绘制设备即可将设备图例完美贴至墙体上。如为左右方，则先将设备根据其与所属墙的左方或右方进行顺时针90度或逆时针90度的旋转，再根据其设备高度的一半进行与墙体垂直点的计算，按照该计算点进行对设备的插入。

在本发明中，通信系统设备布置功能模块还包括：单点布置功能子模块和自动旋转功能子模块。其中，单点布置功能子模块，用于在通过选取图例按钮后，软件界面上即可增加该图例名称的对应布置按钮，并分为单点布置与自动布置，对于单点布置可通过软件界面对该设备的设备名称进行定义，设备名称分为两个部分，以“-”为分隔符，其中分隔符前为设备代号，其中分隔符后为设备流水号，可自由指定起始位置，如1、5、7。因为单点布置按钮按下后，即可在图纸中连续点击，连续指定每个插入点对每次设备进行插入绘制。当按下ESC键，将中断单点布置功能。每在图纸绘制一个设备后，软件即可自动对流水号+1，当中断布置后，软件将自动记录中断点的流水号大小，并将其反馈至软件操作界面中。

自动旋转功能子模块，用于在软件提供具备在单点插入后，可同时指定旋转位置的布置按钮，该按钮一般主要用于枪机摄像头指定其照射目标位置的角度。该功能在单点布置的基础功能上实现。如布置枪机摄像头，在点击图纸插入点位置后，枪机摄像头将以水平位置暂时插入至图纸内，然后用户即可在图纸点击摄像头目标照射点的位置，软件将可获取该目标点的X、Y坐标，并通过该目标点与摄像头插入点的角度进行计算，其夹角的角度即为摄像头需旋转的角度，软件将通过CAD接口中，对设备的旋转命令，输入计算后的旋转角度，即可完成摄像头对目标点的自动旋转。

通信系统房间布置模块，用于识别CAD图纸中各个房间名称与位置，并根据指定房间布置原则表对目标通讯设备进行布置；在实际应用中，软件可自动识别CAD图纸中各房间名称与类型，按照工程指定的房间布置原则表，自动在房间四周的墙体上按照布置原则，自动布置指定的相关类型设备；

具体的，通信系统房间布置模块包括：

自动识别房间名称与位置子模块，用于根据用户框选的图层，识别并记录图纸中房间名称与房间位置；

在实际应用中，用户可对每个房间通过指定图层通过线段区域进行框选，同时在软件中指定房间名称文字的图层。在点选软件自动识别房间功能按钮后，软件将根据图层识别图纸中每一个目标房间区域，并识别每个区域内房间名称图层的文字内容，每识别一个区域，软件即将自动记录每一个房间名称的区域与名称信息。

房间布置原则表生成子模块，用于生成房间布置原则表；房间布置原则表记载有各个房间内需要布置的通信系统设备的数量；

房间布置原则表由于信息较多，一般采用Excel记录相关信息，该相关信息表头为每个目标房间的名称，第一列为各设备类型的相关名称，在表格的每个内容中，将填入该目标房间即将放入该目标设备的数量，例如表头对应列为车站控制室，第一列对应行为网络插座，该数量如为5，则表示将在车站控制室内布置5个网络插座。由于每个轨道交通工程每座车站设备布置数量原则基本一致，故该信息表一般可用于整个工程的图纸设计，大大增加绘图速度。

自动房间布置子模块，用于根据房间布置原则表，对相应房间内所需的通信系统设备进行布置。

在确定了房间信息与房间布置信息原则表后，即可通过单点布置功能子模块结合贴墙布置的基础功能，在每个目标房间中对每个目标类型的设备，延墙体进行布置。同时由于每个房间至少有4面墙，则当目标设备数量超过4时，将按照顺时针顺序，对每个墙一一进行布置，如5个数量，则有一面墙设备数量为2，并在该墙上均匀布置两个设备，另三面墙各布置一个设备，并在墙体中心点位置进行布置。

通信系统管线连接功能模块，用于识别各个通信系统设备图例的设备插入点，并识别出相应通信系统设备图例的接入线槽连接点，绘制通讯线缆连接设备插入点与相应通信系统设备图例的接入线槽连接点；在实际应用中，通信系统管线连接功能模块可自动识别图纸中通信系统设备，并对通信图纸中的所有目标设备进行连线，该连线为设备至线槽间的最短路径连线，其中如果设备垂直或水平方向不存在线槽时，则将通过90度折角线自动连接至最近线槽端点。

具体的，通信系统管线连接功能模块包括：

通信系统设备识别子模块，用于根据用户指定的所有目标通讯系统设备的目标图层名称，得到目标图层中的块，并获取每个块的坐标；

在实际应用中，用户可利用通信系统设备识别子模块指定所有目标通信系统设备的图层名称，软件即可自动识别所有图纸中目标图层中的块，软件可获取每个块的X轴、Y轴坐标位置，并一一记录。

图纸线槽识别子模块，用于根据用户指定线槽图层名称，得到线槽图层中的线槽坐标集合；

用户可在利用图纸线槽识别子模块，指定线槽的图层名称，软件即可自动识别所有图纸中目标图层中的线段，该线段集合即为每一段线槽的坐标位置。

线槽和设备连接点计算子模块，用于根据每个块的坐标得到各个通讯系统设备图例的设备插入点，并根据设备插入点和线槽坐标集合，得到各个通讯系统设备图例的接入线槽连接点；

线槽和设备连接点计算子模块，可针对于图纸中自动识别的每一个通信设备，根据设备插入点，对自动识别的线槽集合中每一段线槽进行查找，查找每一段线槽与目标设备是否有垂直点，并记录每一段线槽对应短垂直点及其到设备插入点的长度距离。最终，其最短长度距离对应的垂直点即为该设备的线槽连接点。如整个线槽集合均未找到对应线槽的垂直点，即该插入点在水平方向、垂直方向均找不到对应线槽，则将重新检索线槽集合中每段线槽的起点与终点位置，寻找据设备插入点最近的线槽起点或终点，该点即为设备接入线槽的连接点。

通讯线缆绘制子模块，用于根据设备插入点和接入线槽连接点，绘制设备插入点到相应接入线槽连接点的通讯线缆。

在确定每个设备的插入点与线槽的连接点后，通讯线缆绘制子模块即可通过CAD接口中的绘制线段API接口，通过输入起点位置参数（即插入点）与终点位置参数（即连接点），CAD即可按照相关参数完成线段的绘制，即通讯线缆的绘制。如设备在线槽上有垂直点时，该线段为水平或垂直的一段线，但当无垂直点时，因为满足管线的水平与垂直敷设要求，采用计算由插入点到线槽连接点的中点作为转折点，由插入点连接到插入点X轴/转折点Y轴位置，再连接到线槽连接点X轴/转折点Y轴位置，再连接到线槽连接点完成管线的绘制，由3段线段组成。

通信系统线缆统计功能模块，用于根据通讯线缆生成通信系统设备线缆统计对照表；进一步的，通信系统线缆统计功能模块可将自动识别图纸中系统管线及管线起末设备，对图纸中各线缆与保护管长度、类型进行自动批量化统计，生成通信系统设备线缆统计对照表；

具体的，通信系统线缆统计功能模块包括：

自动识别图纸中通信系统设备子模块，用户可在通信系统线缆统计功能模块中指定所有目标通信系统设备的图层名称，软件即可自动识别所有图纸中目标图层中的块，该块即为图纸中目标的通信系统设备，同时软件可自动读取块的块标签与块属性，根据标签中设备名称的描述找到标签对应的块属性该块属性即为设备的设备名称。

通讯线缆长度计算子模块，用于计算图纸中各个通讯线缆的长度；

因为通信系统设备基本采用交换机组网或由统一配电箱进行配电，所以所有设备基本均会连接至统一的目标箱柜设备。目标箱柜设备也可通过软件与CAD的API接口，通过指定箱柜设备名称在图纸中进行查询，并得出其对应坐标位置。故在计算出线槽连接点与目标箱柜位置点后，采用Dijkstra最短路径算法，即可得出该连接点与目标箱柜位置的长度距离，并得到总线缆长度与钢管距离。在本发明中可利用线槽和设备连接点计算子模块得到线槽连接点与目标箱柜位置点的最短路径。利用通讯线缆绘制子模块即可得出设备至线槽间的线缆长度，该线缆长度等同于设备至线槽的钢管距离。同时该设备至线槽间的线缆长度加上线槽连接点至目标箱柜的最短距离即为每个设备的线缆总长度。

通讯设备线缆统计表生成子模块，用于根据各个通讯线缆的长度生成通讯系统设备线缆统计对照表。

在实际应用中，由于设备线缆信息表信息较多，一般采用Excel记录相关信息。Excel表头分别为设备类型名称、采用线缆规格、采用保护管规格、设备对应块名称。在软件通过Excel接口读取该设备线缆信息表后，在对每个设备进行距离计算时，将根据其对应设备块名称查找对应设备名称、线缆规格、保护管规格信息，并将其一一记录，以供生成下一步表格。

通讯系统设备线缆统计对照表：线缆统计表格式为Excel表，该表格表头分为设备名称、连接至箱柜名称、线缆长度、线缆规格、保护管长度、保护管规格。软件与Excel具备接口，可以按照Excel的表头绘制Excel表格中每一行的内容，故软件将自动生成Excel中的每一行，分别对每一个设备，将其在上述阶段获得的设备名称、目标箱柜名称、线缆长度、线缆规格、保护管长度、保护管规格一一填入表格中。

通信系统设备材料统计功能模块，用于统计各个通信系统设备图例、通讯线缆和保护管的数量并生成通信系统设备与材料数量表；进一步的，通信系统设备材料统计功能模块，将自动识别与统计图纸中设备类型与数量，结合通讯系统设备线缆统计对照表，自动生成通信系统设备与材料数量表。

具体的，通信系统设备材料统计功能模块包括：

通讯系统设备数量统计子模块，用于统计各个通讯系统设备图例的数量；

通讯系统设备数量统计子模块在识别了各种需要统计的设备图例块名称后，将对图纸中每一个符合目标设备图例块名称的数量进行统计，并一一记录。设备类型一般根据工程，可分为枪机摄像头、云台摄像头、广播扬声器、无线AP、网络与电话插座等设备。

通讯系统线缆数量统计子模块，用于统计各个通讯线缆和保护管的数量；软件在识别了各种需要统计的线缆、保护管的规格后，将对通讯系统设备线缆统计对照表中的每一个符合目标管线规格的数量进行统计，并一一记录。

通信系统设备与材料数量表生成子模块，用于根据通讯系统设备图例的数量和通讯线缆和保护管的数量生成通讯系统设备与材料数量表。

在实际应用中，首先要制定通讯系统设备与材料数量表模板，其中通讯系统设备与材料数量表模板分为设备数量与线缆及保护管材料数量两个部分，且在最终的设备材料表中，有些设备数量无需统计为固定数量，故需先定义一个设备材料表模板，为excel格式，软件可读取该通讯系统设备与材料数量表模板，获取整个设备材料表的信息，并根据表格中空缺的数量信息自动统计与补全缺少的设备与材料数量。其中需要统计的设备数量表格中记录了目标设备的块名称，需要统计的材料数量表格中记录了材料的规格，例如线缆规格与保护管规格。最后使用通信系统设备与材料数量表生成子模块，将根据统计完成后的设备数量与管线、保护管数量一一填入通讯系统设备与材料数量表模板的表格中，最终完成通讯系统设备与材料数量表模板的绘制。

信号系统轨旁设备信息提取功能模块，用于提取轨旁设备图纸中的轨旁信息，并生成轨旁设备信息表；由于信号系统轨旁设备的输入资料为信号系统厂家输入的轨旁设备图纸，但由于其输入图纸存在大量无序性以及无规则性，则需要对输入图纸进行智能化分析与处理，才能够实现对轨旁设备的信息提取。因此本发明中的信号系统轨旁设备信息提取功能模块，不论其输入资料为文字、块属性或其他CAD图元类型，均能够自动识别，提取其设备编号、名称、所属公里标、所属上下行、轨道内外侧等相关信息，并存入轨旁设备信息表内。

轨旁设备信息一般有设备名称、设备编号、公里标、所属轨道上、下行等信息。由于信号厂家输入资料其轨旁设备在图纸中表示有两种形式，为块元素类型与纯文字信息类型，故需通过两种方式进行提取。

具体的，信号系统轨旁设备信息提取功能模块包括：

块类型信息提取子模块，用于提取轨旁设备图纸中的块类型信息；

由于存在厂家输入资料各种信号设备图形符号为块类型，为从块中提取目标信息，可通过每个块的块标签与块属性进行定义。块标签一般为属性标签信息，一般为设备名称、设备编号、公里标、所属轨道上、下行等信息，而每个块标签均会对应一个块属性，该属性即为对应的相关信息。故可指定设备编号标签与设备位置标签的名称，通过根据块属性生成信号外线图信息按钮的功能，对目标设备的相关信息进行提取。

文字信息提取子模块，用于提取轨旁设备图纸中的文字信息；

由于文字信息为很多CAD单行文字进行表示，信息在图纸中分布较为松散，故需要通过一定规则提取相关信息，其中需根据设备类型编号为索引，查找到每一个对应的设备名称，例如设备类型为XS，则将查找XS-01、XS-02等设备，根据信号图纸规则，根据其设备类型所属图纸在上行轨道区域还是下行轨道区域确定设备所属上下行信息。按照信号图纸规则，图纸上下行轨道区域有明确的接线划分。然后根据其所属上下行信息，查找设备所属位置公里标，如为上行，公里标所属位置为设备类型上方，下行则相反。故根据其规则，软件将自动查找设备名称上方所属公里标的相关文字，根据信号图纸规则，其公里标信息中必定含“K”xx“+”xxx，例如K15+100，故可根据“K”与“+”夹杂着数字的原则作为索引。软件将提取设备上方所属所有的公里标，并选取在X轴方向最近于设备未知的公里标为设备的公里标信息。

轨旁设备信息表生成子模块，用于根据块类型信息和文字信息生成轨旁设备信息表。

轨旁设备信息表生成子模块将前几个阶段获得的块类型和文字信息生成轨旁设备信息表，其表格中表头分别为设备名称、设备编号、公里标、所属轨道上/下行、过人防门数量、长短链长度、集中站位置、线缆长度、线缆规格等信息，本发明自动填入已根据图纸自动查询到的相关信息，未查到信息在下阶段进行完善。例如设备编号：X0603，设备坐标：K28——610，所属轨道：上行，线缆代号：空，块名称（块名称为当最终绘制图纸时，图纸中表示图例所选用的块名称）：空，线缆长度：空，集中站位置：空，线缆规格：空，线缆颜色：空，过人防门数量：空，长链长度：空，短链长度：空，集中站位置：空。

信号系统轨旁设备信息处理功能模块，用于根据轨旁设备信息表提取轨旁设备线缆信息，并根据轨旁设备线缆信息，确定相应轨旁设备的轨旁线缆至集中站的轨旁设备线缆长度；进一步的信号系统轨旁设备信息处理功能模块，可根据上一步完成的轨旁设备信息表和项目工程特点，自动分析每个设备所属设备类型、所选用线缆等信息，根据集中站位置、人防门位置、长短链长度，自动计算各个设备所连接至集中站的轨旁设备线缆长度。

具体的，信号系统轨旁设备信息处理功能模块包括：

轨旁线缆与保护管信息提取子模块，用于提取轨旁设备信息表中记载的轨旁线缆规格、轨旁保护管规格、长链长度、长链数量、短链长度和短链数量；

每个工程用户可利用轨旁线缆与保护管信息提取子模块，定义信号与系统线缆与保护管信息规格表，软件可根据其规格表提取，每类型设备所采用的设备编号特征提取线缆规格与保护管规格信息，例如该表格含有内容为设备代号：X，线缆代号：X，块名称：信号灯，线缆规格：16(4)， 线缆颜色：绿色。则列入上阶段例子将深化为信号系统轨旁设备信息表，该表格包含的内容为：设备编号：X0603，设备坐标：K28——610，所属轨道：上行，线缆代号：X，块名称：信号灯，线缆长度：空，线缆规格：16(4)，线缆颜色：绿色，过人防门数量：空，长链长度：空，短链长度：空，集中站位置：空。

过人防门数量确定子模块，用于根据轨旁设备图纸中人防门位置，得到轨旁设备至相应集中站需要经过人防门的过人防门数量信息；

在信号设计计算每个设备到集中站的线缆长度时，需要确定集中站位置和考虑到轨旁设备至集中站间过人防门的数量。确定所属集中站位置：用户在确定信号集中站公里标位置后（集中站代表了所有该区段所有轨旁设备连接至的目标点，每个区段为一套信号图纸），可通过软件手动将公里标位置输入至信号系统轨旁设备信息表中每一个设备的集中站位置一栏。确定过人防门的数量：人防门因其特殊结构，导致线缆每过一次人防门，均需要考虑5m长度的预留，故过人防门数量确定子模块可自动分析图纸中人防门的位置，根据图纸上人防门文字的检索，查找集中站到设备间，人防门文字出现的数量，确定轨旁设备至集中站过人防门的次数。并填入信号系统轨旁设备信息表中过人防门数量一栏中。

轨旁线缆长度计算子模块，用于根据过人防门数量信息、长链长度、长链数量、短链长度和短链数量得到相应轨旁设备的轨旁线缆至集中站的轨旁设备线缆长度。

首先要确定长短链数量的长度。由于轨道区间存在弯道，故导致线缆总长度存在差异，根据信号厂家输入图纸，会在每段区间标注长短链数量，但由于每类设备可能会经过多端区间，故需要将每段区间长链与短链数量分别进行统计，并填入信号系统轨旁设备信息表中长链与短链数量一栏中。轨旁设备线缆长度为设备公里标与集中站公里标间距加过人防门数量如5乘以5m加上长链与短链的长度如18与13。其中，其中公里标如K28+610、集中站为K32+810，则其间距为32810-28610+5x5+18+13=4256m。根据上述步骤，上阶段例子将深化信号系统轨旁设备信息表为设备编号：X0603，设备坐标：K28+610，所属轨道：上行，线缆代号：X，块名称：信号灯，线缆长度：4256，线缆规格：16(4)，线缆颜色：绿色，过人防门数量：5，长链长度：18，短链长度：13，集中站位置：K32+810。

信号系统轨旁图纸绘制功能模块，用于根据轨旁设备信息表和轨旁设备线缆长度，确定轨旁设备图例位置并绘制轨旁设备图例至相应集中站的轨旁设备线缆。本发明中信号系统轨旁图纸绘制功能模块，可自动在信号室外管线图纸中定位并绘制各轨旁设备以及设备至集中站的管线连接，同时根据设备与管线的信息，自动在图纸中标注设备编号、设备名称、管线类型、管线长度等图纸所需相关信息，最终完成信号系统的室外管线图纸设计。

具体的，信号系统轨旁图纸绘制功能模块包括：

轨旁设备插入位置确定子模块，用于确定各个轨旁设备在图纸中的插入位置；

在实际应用中，因信号系统集中站区段一般为3至4个车站，且为了保证每个区段内轨旁设备的均匀布置以及区段间的均匀布置，故可利用轨旁设备插入位置确定子模块，通过用户输入每个区段3至4个车站的公里标位置，再通过每个车站的公里标位置确定每个区段内轨旁设备的数量。轨旁设备插入位置确定子模块，将每个区段按照两站间公里标的长度分为10个小区段，然后将区段内所有设备按照其公里标分布至每个小区段内，例如原两座车站在CAD图纸中分别位于X轴1000mm与2000mm的水平位置（信号系统设备、车站表示在CAD图纸中均按照水平方式进行表示），在实际公里标位置为1000m与2000m的位置（CAD与实际公里位置并非精确比例关系，只按照相对比例位置进行表示即可），则站间区段在CAD图纸中为1000mm的X轴距离，再分为10个小区段即每个区段为CAD图纸中100mm的X轴间距，对于实际线路区段，1000米的间距同样划为10个区段，每个区段为100m的距离范围。其中对应实际设备坐标，如某一台转辙机实际坐标为1150米，则其按照实际线路距离划分则落入第二个区段内，其对应对于CAD图纸中的区段也属于第二个区段。在所有设备进行区段归属后，则将以每个设备的实际线路位置计算每个区段内的设备先后顺序，用于计算每个设备在该区段内的CAD图纸X轴坐标位置，其中每一类设备均考虑占用固定间距，目前按照20mm-30mm进行考虑，可通过软件进行设定。根据工程经验，每个区段内所预留空间能够满足该区段内所有设备分布，如某一区段集中存在大量设备，则软件将自动调整该区段范围大小及后续区段起始点，例如该区段每个设备占25mm，但其中有8个设备，则该区段又原100mm间距调整为200mm间距，下一个区段其实位置向后延续100mm。利用分布方式保证了图纸能够表示设备在区段内的相关位置，又不会因为某一位置的设备过于密集导致无法表现设备的相关位置。如不采用此种方法，而在一个区间段内均与分布所有设备，当在一个车站近车站侧集中布置了大量轨旁设备，而区间其他位置又未存在或存在很少的设备的情况时，则靠近第一个车站的轨旁设备将被均匀分布在整个区间段，无法表示出大量设备靠近在一侧车站端头的位置关系。

轨旁设备图例绘制子模块，用于根据插入位置在图纸中相应位置插入各个轨旁设备图例；

具体的，将根据上一步计算后的X轴坐标位置，在图纸中插入每一个轨旁设备，其轨旁设备的图例符号所采用信息表中定义的块名称。并根据信息表中设备编号、设备坐标、线缆代号、线缆长度和线缆规格补充图纸上的相关信息内容，例如X0603，则在设备图例旁增加X0603的编号，在图例下方增加其所属公里标K28+610，上方增加结合后的线缆信息例如：X-16(4)-4256，即线缆代号-线缆规格-线缆长度。同时将在图纸中插入集中站的相关图例。

轨旁设备管线敷设子模块，用于绘制各个轨旁设备至相应集中站的轨旁设备线缆。

在实际应用中，轨旁设备至集中站的管线敷设采用干线+支线型的敷设方式，由每个类型的最远端轨旁设备至集中站敷设一条水平的干线，再由每个设备朝上或朝下（取决于设备属于上行还是下行）垂直敷设至干线的支线。由于存在多种设备类型，故存在多种类型的干线，故需轨旁设备管线敷设子模块根据设备类型即干线类型的数量进行均匀布置，在垂直干线的方向上均匀布置各个支线，并确定各支线与各干线的接入位置。至此，完成了信号系统轨旁设备的管线敷设图纸。

本发明针对现有机制下城市轨道交通弱电系统工程设计采用CAD软件，在以往的设计过程中，需要设计人员在CAD软件中手动一一绘制各设备、手动对设备编号与连线、手动计量各管线长度、手动绘制系统图等繁琐与重复操作，往往一套设计图纸需要一个人半个月至一个月的手动设计周期，而在工期紧张、图纸多、人手少等恶劣环境下，不止图纸完成堪忧，而且会出现大量低级错误，故本发明与传统人工在CAD软件上对系统图纸进行手绘相比，根据轨道交通弱电系统工程设计流程与需求，提供标准化、智能化的辅助CAD系统设计工具，将前线的设计人员从大量低效且重复的工作中解脱出来，通过标准流程化的绘图作业，提高了设计人员间的协作与绘图效率，同时又能够通过软件工具进行智能化的分析，检查图纸中潜存在的人工错误，大大提高图纸的准确率。

本发明公开了的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，包括：通信系统设备布置功能模块、通信系统房间布置模块、通信系统管线连接功能模块、通信系统线缆统计功能模块、通信系统设备材料统计功能模块、信号系统轨旁设备信息提取功能模块、信号系统轨旁设备信息处理功能模块和信号系统轨旁图纸绘制功能模块。本发明通过各个模块间的协调处理可以自动对各个设备间进行连线和线缆长度的计算，避免了大量繁琐和重复操作，大大提高了绘图人员的绘图效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，包括：

通信系统设备布置功能模块，用于识别通信系统设备图例，并按照设计人员使用需求，将所述通信系统设备图例布置到CAD图纸相应位置；

通信系统房间布置模块，用于识别CAD图纸中各个房间名称与位置，并根据指定房间布置原则表对目标通讯设备进行布置；

通信系统管线连接功能模块，用于识别各个通信系统设备图例的设备插入点，并识别出相应通信系统设备图例的接入线槽连接点，绘制通讯线缆连接设备插入点与相应通信系统设备图例的接入线槽连接点；

通信系统线缆统计功能模块，用于根据所述通讯线缆生成通信系统设备线缆统计对照表；

通信系统设备材料统计功能模块，用于统计所述各个通信系统设备图例、所述通讯线缆和保护管的数量并生成通信系统设备与材料数量表；

信号系统轨旁设备信息提取功能模块，用于提取轨旁设备图纸中的轨旁信息，并生成轨旁设备信息表；

信号系统轨旁设备信息处理功能模块，用于根据所述轨旁设备信息表提取轨旁设备线缆信息，并根据所述轨旁设备线缆信息，确定相应轨旁设备的轨旁线缆至集中站的轨旁设备线缆长度；

信号系统轨旁图纸绘制功能模块，用于根据所述轨旁设备信息表和所述轨旁设备线缆长度，确定轨旁设备图例位置并绘制轨旁设备图例至相应集中站的轨旁设备线缆。

2.如权利要求1所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述通信系统设备布置功能模块包括：

通信系统设备图例识别子模块，用于识别所述通信系统设备图例，并在所述通信系统设备图例中增加相应的通信系统设备按钮；所述通信系统设备图例包括：枪机摄像头、云台摄像头、广播扬声器、无线接入点、网络插座与电话插座；

通信系统设备图例自动布置子模块，用于根据预设的垂直与水平距离的间距参数，计算所述通信系统设备图例在图纸上的设备坐标，并根据所述设备坐标对所述通信系统设备图例进行绘制，同时标注相应的设备名称；

设备自动贴墙放置功能子模块，用于识别墙所属的图层，并将所述网络插座或者所述电话插座，贴墙绘制。

3.如权利要求2所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述通信系统房间布置模块包括：

自动识别房间名称与位置子模块，用于根据用户框选的图层，识别并记录图纸中房间名称与房间位置；

房间布置原则表生成子模块，用于生成房间布置原则表；所述房间布置原则表记载有各个房间内需要布置的通信系统设备的数量；

自动房间布置子模块，用于根据所述房间布置原则表，对相应房间内所需的通信系统设备进行布置。

4.如权利要求3所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述通信系统管线连接功能模块包括：

通信系统设备识别子模块，用于根据用户指定的所有目标通讯系统设备的目标图层名称，得到目标图层中的块，并获取每个块的坐标；

图纸线槽识别子模块，用于根据用户指定线槽图层名称，得到所述线槽图层中的线槽坐标集合；

线槽和设备连接点计算子模块，用于根据每个块的坐标得到各个所述通讯系统设备图例的设备插入点，并根据所述设备插入点和所述线槽坐标集合，得到各个通讯系统设备图例的所述接入线槽连接点；

通讯线缆绘制子模块，用于根据所述设备插入点和所述接入线槽连接点，绘制所述设备插入点到相应所述接入线槽连接点的通讯线缆。

5.如权利要求4所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述通信系统线缆统计功能模块包括：

通讯线缆长度计算子模块，用于计算图纸中各个通讯线缆的长度；

通讯设备线缆统计表生成子模块，用于根据所述各个通讯线缆的长度生成通讯系统设备线缆统计对照表。

6.如权利要求5所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述通信系统设备材料统计功能模块包括：

通讯系统设备数量统计子模块，用于统计各个所述通讯系统设备图例的数量；

通讯系统线缆数量统计子模块，用于统计各个所述通讯线缆和保护管的数量；

通信系统设备与材料数量表生成子模块，用于根据所述通讯系统设备图例的数量和所述通讯线缆和保护管的数量生成通讯系统设备与材料数量表。

7.如权利要求1所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述信号系统轨旁设备信息提取功能模块包括：

块类型信息提取子模块，用于提取轨旁设备图纸中的块类型信息；

文字信息提取子模块，用于提取所述轨旁设备图纸中的文字信息；

轨旁设备信息表生成子模块，用于根据所述块类型信息和所述文字信息生成所述轨旁设备信息表。

8.如权利要求7所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述信号系统轨旁设备信息处理功能模块包括：

轨旁线缆与保护管信息提取子模块，用于提取所述轨旁设备信息表中记载的轨旁线缆规格、轨旁保护管规格、长链长度、长链数量、短链长度和短链数量；

过人防门数量确定子模块，用于根据所述轨旁设备图纸中人防门位置，得到轨旁设备至相应集中站需要经过人防门的过人防门数量信息；

轨旁线缆长度计算子模块，用于根据所述过人防门数量信息、长链长度、长链数量、短链长度和短链数量得到相应轨旁设备的轨旁线缆至集中站的轨旁设备线缆长度。

9.如权利要求8所述的一种用于轨道交通弱电设计的计算机辅助系统，其特征在于，所述信号系统轨旁图纸绘制功能模块包括：

轨旁设备插入位置确定子模块，用于确定各个轨旁设备在图纸中的插入位置；

轨旁设备图例绘制子模块，用于根据所述插入位置在图纸中相应位置插入各个轨旁设备图例；

轨旁设备管线敷设子模块，用于绘制各个轨旁设备至相应集中站的轨旁设备线缆。

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