CN114462176A - 一种自动生成强弱电布线设计方案的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，包括下述步骤：获取元件信息：获取并检查全屋强弱电元件安装信息；获取电箱信息：获取强弱电箱位置信息；对元件进行回路编组：对强电元件进行强电回路编组，对弱电元件进行弱电回路编组；对强电元件进行排序：对强电回路编组内的强电元件进行排序；连接元件：对同一回路的元件进行连接，构建强弱电支路；获得最短布线路径：在强弱电支路中，选取强弱电支路的起点，采用密度聚类算法获得聚类中心点，以聚类中心点布线；构建强弱电的主路；构成布线设计方案；本申请旨在提供一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，兼顾户型结构特点，以及施工规范，智能生成全屋户型的强电布线设计方案。
Description
技术领域
本发明涉及室内装修技术领域，尤其涉及一种自动生成强弱电布线设计方案的方法。
背景技术
在室内装修全过程中，水电工程是装修环节中极其重要复杂的工程之一，直接关系着房屋安全以及家庭生活安全问题。而强弱电布线是水电工程中关键一环，影响后续用电安全和便利。
传统强电布线需要有专业电气和布线知识，满足强弱电布线规范标准，保证用电安全性；同时需要兼顾户型结构，保证用户用电便利性；要考虑到现场施工状况，不影响强弱电管线布置施工。
强弱电布线设计需要综合多方面考虑，这就造成一个户型的强弱电布线设计过程需要耗费几天甚至一周的时间去做布线设计，不但费时费力，而且还影响整个装修施工周期。
发明内容
本发明的目的在于提出一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，兼顾户型结构特点，以及施工规范，智能生成全屋户型的强电布线设计方案。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，包括下述步骤：
获取元件信息：获取并检查全屋强弱电元件的安装信息；
获取电箱信息：获取强弱电箱的位置信息；
对元件进行回路编组：对强电元件进行强电回路编组，对弱电元件进行弱电回路编组；
对强电元件进行排序：对强电回路编组内的强电元件进行排序；
连接元件：对同一回路的元件进行连接，构建强弱电支路；
获得最短布线路径：在强弱电支路中，选取强弱电支路的起点，采用密度聚类算法获得聚类中心点，以聚类中心点布线；
构建强弱电的主路：计算获得强弱电支路与电箱的最短路径，构成强弱电的主路；
构成布线设计方案：将与电箱连接的主路和支路连接，构成完整的强弱电布线设计方案。
优选的，在所述获取元件信息的步骤中，获取全屋强弱电元件的类型和位置，分成强电和弱电两类，并且检查元件的位置是否有异常，是否符合布线规范。
优选的，在所述对元件进行回路编组的步骤中，根据回路设置对强电元件进行强电的回路编组，根据每个弱电元件作为单独一个回路进行回路编组。
优选的，在所述对强电元件进行排序的步骤中，进行回路编组后，对编组内的强电元件进行排序，以元件所在房间组成的轮廓，按照元件在轮廓上的位置逆时针进行排序。
优选的，在所述连接元件的步骤中，连接步骤包括：
将两个元件位置点投影到房屋地面，作为起始点和终止点；
利用启发式算法求解两点在全屋的最短路径；
连接两个元件的实际位置，构成这个两个元件的最后连接；
完成强弱电元件连接的部分作为回路的强弱电支路。
优选的，在所述获得最短布线路径的步骤中，密度聚类算法包括下述步骤：
步骤a：标记所有支路起始点为未处理状态；
步骤b：选择一个未处理状态的支路起始点p，标记为处理状态；
步骤c：找到与这个支路起始点p距离在领域半径r之内的所有支路起始点，如果范围包含的支路起始点数量小于领域最小点数min，则标记为噪声点；如果包含数量大于等于领域最小点数min，则包含的点形成一个支路簇C，将支路簇C加到支路待处理集合N；
步骤d：对于支路待处理集合N内未处理状态的支路起始点q，找到这个支路起始点q距离在领域半径r之内的所有支路起始点,如果范围包含的支路起始点数量小于领域最小点数min，将其添加到支路簇C；如果包含数量大于等于领域最小点数min，将其添加到支路待处理集合N；
步骤e：重复步骤d，判断支路待处理集合N中是否还存在未处理状态对象，直到支路待处理集合N中没有对象；
步骤f：重复步骤步骤a至步骤d，直到所有支路起始点均属于支路簇或者噪声点。
优选的，在所述构建强弱电的主路的步骤中，具体为将得到的支路聚类中心点，计算获得强弱电支路的聚类中心点与电箱的最短路径，作为强弱电的主路；
检查强电主路和弱电主路的位置情况，如果强电主路与弱电主路的距离小于预定值，调整强电主路和弱电主路进行偏移，使其间隔大于预定值。
优选的，还包括减少回路交叉的步骤，具体为根据回路支路起点在全屋轮廓上的位置逆时针排序来对回路进行排序，减少回路的交叉情况。
本发明的一个技术方案的有益效果：能够兼顾户型结构特点，以及施工规范，智能生成全屋户型的强电布线设计方案，大大提高强弱电布线设计效率，规范强电布线，更好地指导现场强弱电布线施工，缩短装修施工周期。
附图说明
图1是本发明一个实施例的流程示意图；
图2是本发明一个实施例两个元件的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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和图2所示，一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，包括下述步骤：
获取元件信息：获取并检查全屋强弱电元件的安装信息；
获取电箱信息：获取强弱电箱的位置信息；
对元件进行回路编组：对强电元件进行强电回路编组，对弱电元件进行弱电回路编组；
对强电元件进行排序：对强电回路编组内的强电元件进行排序；
连接元件：对同一回路的元件进行连接，构建强弱电支路；
获得最短布线路径：在强弱电支路中，选取强弱电支路的起点，采用密度聚类算法获得聚类中心点，以聚类中心点布线；
构建强弱电的主路：计算获得强弱电支路与电箱的最短路径，构成强弱电的主路；
构成布线设计方案：将与电箱连接的主路和支路连接，构成完整的强弱电布线设计方案。
在不需要过多的强电专业知识的情况，同时兼顾户型结构特点，以及施工规范，智能生成全屋户型的强电布线设计方案，大大提高强弱电布线设计效率，规范强电布线，更好地指导现场强弱电布线施工，缩短装修施工周期。
在全屋布置好电气元件、强弱电箱、强弱电插座、开关以及灯位，接着设置灯组，针对多个灯串联的情况，多个灯串联绑定成一组，由一个开关进行控制，常见于筒灯组；根据前面设置好的灯组，再进行开关设置，绑定灯位与开关的控制关系；再进行回路设置，设置回路数量，将布置好的电气元件添加到对应的回路当中；最后根据设置的回路信息，自动生成强弱电布线设计方案。
具体地，在所述获取元件信息的步骤中，获取全屋强弱电元件的类型和位置，分成强电和弱电两类，并且检查元件的位置是否有异常，是否符合布线规范。
检查元件的位置是否有异常，具体为检查强电和弱电元件的分布位置是否符合实际的房屋轮廓，以及是否符合强弱电布线施工的规范。
获取强弱电箱的位置，作为强弱电布线的总出口，若强弱电箱位置在二维上是重合，这时需要进行偏移，避免强弱电出口管线密集重合，使强弱电出口管线符合施工安全。
优选的，在所述对元件进行回路编组的步骤中，根据回路设置对强电元件进行强电的回路编组，根据每个弱电元件作为单独一个回路进行回路编组。
在所述对强电元件进行排序的步骤中，进行回路编组后，对编组内的强电元件进行排序，以元件所在房间组成的轮廓，按照元件在轮廓上的位置逆时针进行排序。
在所述连接元件的步骤中，连接步骤包括：
将两个元件位置点投影到房屋地面，作为起始点和终止点；
利用启发式算法求解两点在全屋的最短路径；
连接两个元件的实际位置，构成这个两个元件的最后连接；
完成强弱电元件连接的部分作为回路的强弱电支路。
回路排序后的元件进行两两连接后，因为这里还没有与电箱最后连接，只是构成这个完整回路的一部分，我们称这部分为回路的支路，通过这个步骤构建好所有强弱电的支路。
在所述获得最短布线路径的步骤中，密度聚类算法包括下述步骤：
步骤a：标记所有支路起始点为未处理状态；
步骤b：选择一个未处理状态的支路起始点p，标记为处理状态；
步骤c：找到与这个支路起始点p距离在领域半径r之内的所有支路起始点，如果范围包含的支路起始点数量小于领域最小点数min，则标记为噪声点；如果包含数量大于等于领域最小点数min，则包含的点形成一个支路簇C，将支路簇C加到支路待处理集合N；
步骤d：对于支路待处理集合N内未处理状态的支路起始点q，找到这个支路起始点q距离在领域半径r之内的所有支路起始点,如果范围包含的支路起始点数量小于领域最小点数min，将其添加到支路簇C；如果包含数量大于等于领域最小点数min，将其添加到支路待处理集合N；
步骤e：重复步骤d，判断支路待处理集合N中是否还存在未处理状态对象，直到支路待处理集合N中没有对象；
步骤f：重复步骤步骤a至步骤d，直到所有支路起始点均属于支路簇或者噪声点。
在得到的所有强弱电支路中，选取强弱电支路的起点，进行密度聚类得到这些样本点的聚类中心点；这里密度聚类是为了求解一个点到各个支路最短的距离，从而实现布线的路径最短，消耗管材最少的目的；在支路密度聚类算法中，输入数据为：Points：所有强弱电支路的起始点；r：邻域半径；min：领域最小点数；输出结果为：基于密度的支路簇集合。
具体地，在所述构建强弱电的主路的步骤中，具体为将得到的支路聚类中心点，计算获得强弱电支路的聚类中心点与电箱的最短路径，作为强弱电的主路；
检查强电主路和弱电主路的位置情况，如果强电主路与弱电主路的距离小于预定值，调整强电主路和弱电主路进行偏移，使其间隔大于预定值。
在获得最短布线路径的步骤中，得到支路的聚类中心点，求得其与电箱的最短路径，作为强弱电的主路。需要检查强电主路和弱电主路的位置情况，如果强电主路与弱电主路的距离过近，需要进行调整，如果强电主路和弱电主路距离小于300mm，强电主路和弱电主路进行偏移，使其间隔大于300mm。根据回路数量偏移相应距离，如存在6个回路，间距linespace＝30mm，则主路需要分别偏移i*linespace距离,i＝0,1,2,3,4,5，得到一组主路布线距离。
优选的，还包括减少回路交叉的步骤，具体为根据回路支路起点在全屋轮廓上的位置逆时针排序来对回路进行排序，减少回路的交叉情况。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，包括下述步骤：
获取元件信息：获取并检查全屋强弱电元件的安装信息；
获取电箱信息：获取强弱电箱的位置信息；
对元件进行回路编组：对强电元件进行强电回路编组，对弱电元件进行弱电回路编组；
对强电元件进行排序：对强电回路编组内的强电元件进行排序；
连接元件：对同一回路的元件进行连接，构建强弱电支路；
获得最短布线路径：在强弱电支路中，选取强弱电支路的起点，采用密度聚类算法获得聚类中心点，以聚类中心点布线；
构建强弱电的主路：计算获得强弱电支路与电箱的最短路径，构成强弱电的主路；
构成布线设计方案：将与电箱连接的主路和支路连接，构成完整的强弱电布线设计方案。
2.根据权利要求1所述的一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，在所述获取元件信息的步骤中，获取全屋强弱电元件的类型和位置，分成强电和弱电两类，并且检查元件的位置是否有异常，是否符合布线规范。
3.根据权利要求1所述的一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，在所述对元件进行回路编组的步骤中，根据回路设置对强电元件进行强电的回路编组，根据每个弱电元件作为单独一个回路进行回路编组。
4.根据权利要求1所述的一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，在所述对强电元件进行排序的步骤中，进行回路编组后，对编组内的强电元件进行排序，以元件所在房间组成的轮廓，按照元件在轮廓上的位置逆时针进行排序。
5.根据权利要求1所述的一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，在所述连接元件的步骤中，连接步骤包括：
将两个元件位置点投影到房屋地面，作为起始点和终止点；
利用启发式算法求解两点在全屋的最短路径；
连接两个元件的实际位置，构成这个两个元件的最后连接；
完成强弱电元件连接的部分作为回路的强弱电支路。
6.根据权利要求5所述的一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，在所述获得最短布线路径的步骤中，密度聚类算法包括下述步骤：
步骤a：标记所有支路起始点为未处理状态；
步骤b：选择一个未处理状态的支路起始点p，标记为处理状态；
步骤c：找到与这个支路起始点p距离在领域半径r之内的所有支路起始点，如果范围包含的支路起始点数量小于领域最小点数min，则标记为噪声点；如果包含数量大于等于领域最小点数min，则包含的点形成一个支路簇C，将支路簇C加到支路待处理集合N；
步骤d：对于支路待处理集合N内未处理状态的支路起始点q，找到这个支路起始点q距离在领域半径r之内的所有支路起始点,如果范围包含的支路起始点数量小于领域最小点数min，将其添加到支路簇C；如果包含数量大于等于领域最小点数min，将其添加到支路待处理集合N；
步骤e：重复步骤d，判断支路待处理集合N中是否还存在未处理状态对象，直到支路待处理集合N中没有对象；
步骤f：重复步骤步骤a至步骤d，直到所有支路起始点均属于支路簇或者噪声点。
7.根据权利要求6所述的一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，在所述构建强弱电的主路的步骤中，具体为将得到的支路聚类中心点，计算获得强弱电支路的聚类中心点与电箱的最短路径，作为强弱电的主路；
检查强电主路和弱电主路的位置情况，如果强电主路与弱电主路的距离小于预定值，调整强电主路和弱电主路进行偏移，使其间隔大于预定值。
8.根据权利要求1所述的一种自动生成强弱电布线设计方案的方法，其特征在于，还包括减少回路交叉的步骤，具体为根据回路支路起点在全屋轮廓上的位置逆时针排序来对回路进行排序，减少回路的交叉情况。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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