CN115455553A - 机电系统辅助设计方法、装置、介质及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的应用于机电系统辅助设计设备的机电系统辅助设计方法、装置、介质及设备中，机电系统辅助设计设备获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系；由于该楼栋体系描述了多个楼层之间的空间结构，因此，该机电系统辅助设计设备根据所述多个楼层的平面设计，确定出位于同一水平位置的多个目标区域，并沿所述楼栋体系的竖直方向，生成与所述多个目标区域相关联的主干路由；最后，根据主干路由，为楼栋体系构建与目标系统相匹配的系统路由。如此，根据每一楼层的平面设计自动构建该楼栋对应目标系统的系统路由。

Description

机电系统辅助设计方法、装置、介质及设备

技术领域

本申请涉及建筑设计领域，具体而言，涉及一种机电系统辅助设计方法、装置、介质及设备。

背景技术

建筑设计过程中，不仅涉及楼栋的土建结构，还包括依附于土建结构的机电系统。例如，给排水系统(给水系统、排水系统)、电气系统、暖通系统等。然而，目前主流的建筑项目多采用AutoCAD等二维CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)为对机电系统进行设计，少量项目采用Revit等三维CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)为工具对机电系统进行设计。无论哪种方式，设计人员都是通过局部的手工绘制或手工拼搭模型，来拟合宏观的机电系统。该方式需要设计人员具有很好的抽象思维能力的情况下，对楼栋中所有的机电细节管线、构件进行人为绘制，不仅效率低下，而且缺乏整体、直观的设计效果，难于修改调整。

发明内容

为了克服现有技术中的至少一个不足，本申请提供一种机电系统辅助设计方法、装置、介质及设备，用于根据多个楼层多构建的楼栋体系，自动生成该楼栋目标系统的系统路由。该机电系统辅助设计方法、装置、介质及设备包括：

第一方面，本申请提供一种机电系统辅助设计方法，应用于机电系统辅助设计设备，所述方法包括：

获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系，其中，所述楼栋体系用于描述多个楼层之间的空间结构；

根据所述多个楼层的平面设计，为位于同一水平位置的多个目标区域生成目标系统的主干路由；

根据所述主干路由，为所述楼栋体系生成与所述目标系统相匹配的系统路由。

第二方面，本申请提供一种机电系统辅助设计装置，应用于机电系统辅助设计设备，所述装置包括：

楼栋模块，用于获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系，其中，所述楼栋体系用于描述多个楼层之间的空间结构；

路由模块，用于根据所述多个楼层的平面设计，为位于同一水平位置的多个目标区域生成目标系统的主干路由；

所述路由模块，还用于根据所述主干路由，为所述楼栋体系生成与所述目标系统相匹配的系统路由。

第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的机电系统辅助设计方法。

第四方面，本申请提供一种机电系统辅助设计设备，所述机电系统辅助设计设备包括处理器以及存储器，所处存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述的机电系统辅助设计方法。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请提供的应用于机电系统辅助设计设备的机电系统辅助设计方法、装置、介质及设备中，机电系统辅助设计设备获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系；由于该楼栋体系描述了多个楼层之间的空间结构，因此，该机电系统辅助设计设备根据所述多个楼层的平面设计，确定出位于同一水平位置的多个目标区域，并沿所述楼栋体系的竖直方向，生成与所述多个目标区域相关联的主干路由；最后，根据主干路由，为楼栋体系构建与目标系统相匹配的系统路由。如此，根据平面设计自动构建该楼栋对应目标系统的系统路由。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的场景示意图；

图2为本申请实施例提供的楼层配置界面示意图；

图3为本申请实施例提供的楼层切换界面示意图；

图4为本申请实施例提供的楼栋体系示意图；

图5为本申请实施例提供的方法流程示意图；

图6为本申请实施例提供的功能属性配置效果示意图；

图7为本申请实施例提供的供水分区示意图；

图8为本申请实施例提供的第一接驳点与第二接驳点示意图；

图9A-图9C为本申请实施例提供的曼哈顿连线原理示意图；

图10A-图10D为本申请实施例提供的入户路由走线原理示意图；

图11为本申请实施例提供的入户路由效果示意图；

图12为本申请实施例提供的户内路由以及障碍区域连接效果示意图；

图13A-图13B为本申请实施例提供的汇水点位置示意图；

图14为本申请实施例提供的局部区域示意图；

图15为本实施例提供的第一局部区域中排水点分布示意图；

图16A-图16D为本申请实施例提供的排水路由连接原理示意图；

图17为本申请实施例提供的子区域示意图；

图18为本申请实施例提供的子区域排水路由连接原理示意图；

图19为本申请实施例提供的机电系统辅助设计装置结构示意图；

图20为本申请实施例提供的机电系统辅助设计设备的结构示意图。

图标：301-闭合轮廓；401-规避线段；402-规避区域；403-走线区域；501-排水立管；502-汇水点；503-虚拟闭合轮廓；504-参考边界；601-楼栋模块； 602-路由模块；720-存储器；730-处理器；740-通信单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

鉴于相关技术中，通过传统设计工具对机电系统进行设计时，需要设计人员具有很好的抽象思维能力的情况下，对楼栋中所有的机电系统进行人为绘制，不仅效率低下，而且缺乏直观的设计效果。

经研究之后发现，相较于传统的平面设计图，本实施例对于包括多个楼层的楼栋，为其每一层提供的平面设计不仅在平面设计图中绘制了洁具、电气暖通器具等器具的几何图样，而且附带了机电末端的端点(例如，用水点、排水点、电气末端点、暖通末端点)。这些水、电、暖通末端的端点来源于具体的洁具、器具，虽然不同每个楼层中不同的区域具有各自用水、排水、用电、冷热、通风的需求，但各区域机电系统的组织模式却具有一定的标准化、逻辑性；因此，有了这些丰富信息的机电末端点，以及所处区域的使用功能，则能够调用相应的机电路由逻辑，将同一类型的机电末端点归集在一起，求解出相应的系统路由。

并且，研究还进一步发现，对于各区域所提供的使用功能，往往具有行业的特定设计标准。例如，一个卫生间马桶的水量、水压、排水要求是既定标准的，一个洗衣机的用水量、水压、用电负荷同样有既定标准，一个卧室或者住宅的单位冷量、热量和通风需求是既定标准的。因此，对于机电末端点还可以根据器具标准、区域对应使用功能标准求得负荷(水流、水压、电流、电压、功率、风量、冷量、热量等)。

需要注意的是，基于上述技术问题的发现，发明人经过创造性劳动提出下述技术方案以解决或者改善上述问题。另外，以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在发明创造过程中对本申请做出的贡献，而不应当理解为本领域技术人员所公知的技术内容。

鉴于此，本实施例提供一种应用于机电系统辅助设计设备的机电系统辅助设计方法。该方法中，机电系统辅助设计设备获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系；由于该楼栋体系描述了多个楼层之间的空间结构，因此，该机电系统辅助设计设备根据多个楼层的平面设计，确定出位于同一水平位置的多个目标区域，并沿楼栋体系的竖直方向，生成与多个目标区域相关联的主干路由；最后，将每个楼层的枝干路由与主干路由之间的连接关系，获得目标系统的系统路由。如此，根据每一楼层的平面设计自动构建该楼栋对应目标系统的系统路由。

其中，本实施中的机电系统辅助设计设备可以随使用场景的不同而发生变换，在一些实施例中，该机电系统辅助设计设备可以是服务器，其中，服务器的类型可以是单个服务器，也可以是服务器组。服务器组可以是集中式的，也可以是分布式的(例如，服务器可以是分布式系统)。在一些实施例中，服务器相对于用户终端，可以是本地的、也可以是远程的。在一些实施例中，服务器可以在云平台上实现；仅作为示例，云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云(Community Cloud)、分布式云、跨云(Inter-Cloud)、多云(Multi-Cloud)等，或者它们的任意组合。在一些实施例中，服务器还可以在具有一个或多个组件的电子设备上实现。

在其他实施方式中，该机电系统辅助设计设备还可以是本地使用的用户终端，例如，移动终端、平板计算机、膝上型计算机、台式计算机等，或其任意组合。在一些实施例中，该移动终端可以包括可穿戴设备、虚拟现实设备、增强现实设备、智能移动设备等，或其任意组合。在一些实施例中，可穿戴设备可包括智能头盔、智能眼镜等、或其任意组合。在一些实施例中，该智能移动设备可以包括智能手机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、游戏设备等，或其任意组合。

在以上实施方式中，机电系统辅助设计设备生成楼栋对应目标系统的系统路由时，依赖于多个楼层所构建的楼栋体系。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面假定该机电系统辅助设计设备为服务器，对楼栋体系的构建过程进行示例性说明。

如图1所示的实施场景中，用户终端与服务器之间通过网络通信连接，设计人员可以通过该用户终端访问服务器，在服务器提供的操作界面中构建楼栋的楼栋体系，并为每一楼层的建筑、结构等进行平面设计。

该配置界面中包括编辑按钮以及切换按钮。若设计人员点击编辑按钮，该服务器则为设计人员提供图2所示的楼层配置界面，该楼层配置界面包括有命名栏、层高栏、自然层编辑栏:

命名栏：设计人员可以在命名栏对各典型楼层的名称进行编辑，当前楼层配置界面中：

第1个典型层的名称为“1F”，代表的自然楼层位于1层；

第2个典型层的名称为“2F”，代表的自然楼层位于第2层；

第3个典型层的名称为“3-18F”，代表的自然楼层位于3-18层，且具有相同的平面设计；

第4个典型成的名称为“Roof”，代表的自然楼层为屋面机房层；

第5个典型层的名称为“Top”，代表的自然楼层位于楼栋最顶层。

层高栏：设计人员可以在层高栏中对各楼层的高度进行编辑，当前楼层配置界面中，1层的层高为4.5m，2层的层高为3m，3-18层的层高分别为3m，屋面机房的层高为4.5m。

自然层编辑栏：设计人员可以通过自然层编辑栏对楼层之间的信息进行配置，当前楼层配置界面中，3-18层对应相同的典型层，因此，3-18层具有相同的楼层信息；而第1个典型层、第2个典型层、第3个典型层、第4个典型层以及第5个典型层之间的平面设计和/或层高存在一定的差异。

另外，该楼层配置界面还为设计人员的楼层编辑操作提供有总楼层输入框、应用按钮、取消按钮、确认按钮等。

待设计人员将以上信息配置完成之后，点击图2所示配置界面中的切换按钮，该服务器则针对设计人员在图3中构建的楼栋体系，在三维场景中为各楼层对应的空间位置建立控制性平面；并为设计人员提供图3所示的切换界面。设计人员可以通过该切换界面双击其中一典型层，则可以将选中的典型层作为当前工作层，在当前工作层的控制性平面中对当前典型层多代表的自然楼层进行平面设计。

最终，作为一种示例，通过三维场景的透视视角，各典型层对应的控制性平面在三维场景中所呈现的效果如图4所示；其中，每个控制性平面用于绘制对应典型层的平面设计，图4中从低到高依次为1层、2层、3-18层、屋面机房层以及屋顶层的控制性平面。另外，设计人员在对当前工作层的平面设计进行编辑时，可以点击图3中的可视按钮显示其它楼层的信息，以作为当前工作层的参考或对照。

基于以上关于发明构思以及楼栋体系相关介绍，为了使得本领域技术人员能够实施本申请所提供的技术方案，下面结合图5所示的方法流程图对各步骤进行详细阐述，如图5所示，该机电系统辅助设计方法包括：

S101，获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系。

其中，楼栋体系用于描述多个楼层之间的空间结构。关于该楼栋体系，在以上实施方式中已经结合图2-图4进行了详细介绍，因此，此处不再进行赘述。

S102，根据多个楼层的平面设计，为位于同一水平位置的多个目标区域生成目标系统的主干路由。

此处的目标区域为楼层与楼层之间需要通过统一的主干路由建立连通网络的区域。例如，每个楼层的排水区域以及机电管井区域等，而机电管井区域则指的是水井区域、暖通管井区域、电井区域等。其中，对于排水区域，与之对应的目标系统为排水系统，用于将每个楼层排水区域产生的污水通过统一的主干路由管道进行排放；对于水井区域，与之对应的目标系统则为给水系统，用于通过统一的主干路由管道为每个楼层的进行供水；对于暖通管井区域，与之相互对应的目标系统为暖通系统；对于电井区域，与之对应的目标系统则为电气系统，用于通过统一的主干路由管道为每个楼层进行供电。

经过研究发现，这些目标区域在整个楼栋体系的约束条件下，楼层与楼层之间同一功能属性的目标区域，通常位于同一水平位置。因此，对于图5中的步骤S102可以包括以下实施方式，用于生成主干路由：

S102-1，根据多个楼层的平面设计，确定出位于同一水平位置的多个目标区域。

此处应理解的是，对于任意一楼层，不同的机电系统部署或服务于不同的功能房间。比如，楼层中的卫生间、厨房、阳台限定了给水系统、排水系统的服务范围，水井限定了给水系统的主干部署，因此，同一楼栋中可能需要多个相同类型的目标系统。

还应理解的是，为了确定出位于同一水平位置的多个目标区域，本实施例考虑到绝大部分空间都由墙体围合而成，所以当设计人员在对典型层进行平面设计时，基于平面设计图中所绘制的墙体，该机电系统辅助设计设备通过基于图论原理所设计的算法对平面设计图进行识别，确定出平面设计图中由墙体封闭而成的区域。如图6所示一平面设计的局部区域，对于其中识别出的由墙体封闭而成的区域，设计人员为其中一区域配置的功能属性为卧室，为另外一区域配置的功能属性为卫生间。当然，该功能属性还包括厨房、阳台、生活阳台、入户阳台、景观阳台、储物间、衣帽间、保姆房、设备平台、空调板、电梯厅、公共走道等。

因此，对于步骤S102-1，其具体实施方式中，机电系统辅助设计设备可以分别根据每个楼层的平面设计，确定出每个楼层中的待处理区域，其中，待处理区域的功能属性与目标系统相匹配；然后，根据每个楼层中的待处理区域的位置，确定出位于同一水平位置的目标区域。

例如，以排水系统为例，该机电系统辅助设计设备可以分别根据每个楼层的平面设计，将每个楼层中所有的排水区域，分别作为后续待分组的待处理区域；然后，根据每个楼层中的待处理区域的位置，将楼层之间位于相同水平位置的待处理区域分划分为一组目标区域。如此，通过以上提供的实施方式，对于楼栋体系中依次重叠的楼层，从每一楼层的众多区域中确定出位于同一水平位置的目标区域。

基于以上关于步骤S102-1的介绍，图5中的步骤S102还包括：

S102-2，沿楼栋体系的竖直方向，生成与多个目标区域相关联的主干路由。

应理解的是，对于位于同一水平位置的多个目标区域，每个目标区域均对应有主干路由的一个主干连接点。因此，步骤S102-2可以包括以下实施方式：

S102-2-1，分别确定出每个目标区域的主干连接点。

S102-2-2，沿楼栋体系的竖直方向建立多个目标区域对应主干连接点之间的连接关系，获得主干路由。

在一些实施方式中，该主干连接点可以位于目标区域以内，并且靠近目标区域的其中一个角点。其他实施方式中，该主干连接点还可以位于目标区域以外，并且，靠近目标区域的其中一个角点。因此，本领域技术人员可以根据实际需要进行适应性选择。

基于以上关于步骤S102的相关介绍，继续参见图5，该机电系统辅助设计方法还包括：

S103，根据主干路由，为楼栋体系生成与目标系统相匹配的系统路由。

示例性的，以基于图4所示的控制性平面所搭建的楼栋体系为例，并继续假定该目标系统为排水系统，相应的目标区域为归属于排水区域的卫生间。由于一个楼栋内不同位置的卫生间所产生的污水是分几个排水立管排出，而竖直方向上轮廓相同或重叠的卫生间会共用同一排水立管，因此，该机电系统辅助设计设备对各楼层每个区域的功能属性进行遍历，然后，按水平重合、重叠来分组；从而可以将位于同一水平位置的所有卫生间分为一组，共同构成一个污水分区。

对于归为同一分区的卫生间，该机电系统辅助设计设备沿楼栋体系的竖直方向，生成与多个卫生间相关联的主干路由。由于每个卫生间用于排放污水的排水立管往往会寻找离其最近的总图管沟，并以最短路径接入，因此，按照这一设计标准，该机电系统辅助设计设备确定出每个卫生间的主干连接点，然后，将多个卫生间的主干连接点沿竖直方向依次连接，从而形成主干路由。

还应理解的是，对于污水排水系统，有清晰明确的规范，排水范围超过一定楼层数或高度，排水管必须伸出屋面通气；排水范围超过一定楼层或高度必须设置专用通气管。而规范中的要求可以明确转化为本示例中的算法逻辑，进而在系统生成时可以根据楼层和高度信息，准确执行算法，生成正确的排水立管。因此，主干路由可以包括排水立管和专用通气立管的主干路由。基于生成的主干路由，在实际施工时按照该主干路由安装排水立管以及通气立管，以及按照每层卫生间中的枝干路由安装排污管道，最后，将每层卫生间中的排污管道与排水立管连通，从而构建出排污系统。

如此，该机电系统辅助设计设备根据楼栋体系的平面设计，建立目标系统的主干路由，并基于该主干路由构建与目标系统相匹配的系统路由。从而设计人员不再需要设计人员对楼栋中所有的机电细节管线、构件进行人为绘制；并且，还能够从整体直观地展示设计效果。

正如以上实施方式中所介绍的，本实施例将多个卫生间的主干连接点沿竖直方向依次连接，从而形成主干路由，而为了降低主干路由对楼层其他空间区域的影响，目标区域的主干连接点通常设置在与目标相对不经常使用的位置。例如，当目标区域为卫生间时，卫生间的排水立管、通气立管通常位于墙角。因此，对于以上确定主干连接点的步骤S102-2-1，可以包括以下具体实施方式，此处为了便于描述将“S102-2-1”用“SA”进行替代：

SA-1，对于每个目标区域，确定出目标区域的参考位置。

SA-2，从目标区域中确定出与参考位置满足预设位置关系的目标位置。

SA-3，基于目标位置，确定出目标区域的主干连接点。

其中，当目标区域为卫生间或者水井区域时，可以选取卫生间或者水井的开门位置作为参考位置。示例性的，以卫生间为例，通常将卫生间的开门位置作为参考位置，该机电系统辅助设计设备选取卫生间中远离卫生间开门位置的墙角作为主干连接点。在多数情况下，这样的放置位置满足设计要求，当然，基于各种情况考虑，工程师可以在系统生成后灵活调整竖向主管的位置。

而为了确定出选取卫生间中远离卫生间开门位置的墙角，该机电系统辅助设计设备通过求解卫生间轮廓上各角点到开门位置中心点的距离，从中确定出距离该中心最远的角点，并将离该中心最远的角点作为主干连接点，用于设置卫生间的排水立管。若存在排水立管和通气管两根立管，则将通气管置于更靠近角点位置，沿此角点长边方向相隔一定间距后放置用于排污的排水立管。当然，对于其他的一些排水区域，可以不依靠门的安装位置来进行定位，本领域技术人员可以根据实际需要进行适当调整，只要能够降低主干路由对楼层其他空间区域的影响即可。

另外，当目标区域为机电管井区域时，对于楼层数量较多的楼栋，会为不同分区的楼层分别提供不同的主干路由，这就导致低楼层的机电管井区域需要提供多个主干连接点。例如，当目标系统为给水系统，相应的机电管井区域为水井区域时；由于每户的供水压力是标准化的，这就导致对于位置较高的楼层，需要额外增加的供水压力。因此，在已知市政接入的给水压力的情况下，可以将楼栋按照供水压力进行分区。而低压分区由市政压力直接供水，高压分区或中高区需要由水泵房加压供水，因此，在确定水井区域的主干连接点时，需要考虑市政接入压力设计多条主干路由，从而适应不同楼层的供水压力。鉴于此，在通过步骤SA-3确定机电管井区域的主干连接点时，具体包括以下实施方式：

SA-3-1，根据机电管井区域所属的楼层分区，确定机电管井区域对主干连接点的需求量。

其中，机电管井区域所属的楼层分区通过对机电管井区域所在楼层进行划分获得。

SA-3-2，根据机电管井区域对主干连接点的需求量，在目标位置确定相应数量的主干连接点。

示例性的，继续以给水系统为例，如图7所示的3个楼层分区，分别为低压分区、中压分区以及高压分区。其中的高压分区以及中压分区的水管均需要经过低压分区，因此，对于低压分区每一层的水井区域，水井区域对主干连接点的需求量为3个，分别用于生成低压分区、中压分区、高压分区对应供水水管的主干路由。同理，对于中压分区而言，高压分区的水管需要经过中压分区，因此，对于中压分区每一层的水井区域，水井区域对主干连接点的需求量为2个，分别用于生成中压分区、高压分区对应供水水管的主干路由。

另外，还应理解的是，诸如给排水系统、电气系统以及暖通系统等系统的系统路由不仅包括主干路由，还包括需要与主干路由相连接的枝干路由。因此，步骤S103包括以下具体实施方式，用于构建楼栋体系的系统路由：

S103-1，为每个楼层生成与目标系统相关联的枝干路由。

S103-2，建立每个楼层的枝干路由与主干路由之间的连接关系，获得目标系统的系统路由。

对于步骤S103的以上的实施方式，应理解的是，由于该目标系统可以是给排水系统、电气系统、暖通系统等，而楼栋体系中一些楼层生成有以上各系统对应的枝干路由，因此，对于整个楼栋而言，需要一条主干路由将各楼层的枝干路由建立连接关系，从而获得完整的系统路由。而值得注意的是，位于同一水平位置的目标区域，往往需要部署相同类型的目标系统，因此，该机电系统辅助设计设备沿楼栋体系的竖直方向，生成与多个目标区域相关联的主干路由，然后，建立每个楼层的枝干路由与主干路由之间的连接关系，从而自动基于多个楼层的楼栋体系获得目标系统的系统路由。

基于上述主干路由的相关介绍，下面进一步对用于与主干路由建立连接关系的枝干路由进行详细介绍。其中，在对枝干路由进行详细介绍之前，首先需要理解的是，对于不同类型的主干路由，与之连接的枝干路由的生成方式存在一定的差异。例如，对于用于安装给水系统、暖通系统以及电气系统等系统的机电管井区域，其枝干路由包括需要经过公共区域连接至同一楼层多个户内区域的入户路由。

例如，对于给水系统，需要在公共区域生成供水管道的路由，用于将水井区域中的生活用水输送到该楼层的户内区域；而电气系统，则需要在公共区域生成电线的铺设路由，用于将电井中的生活用电接入该楼层的户内区域；同理，对于暖通系统，同样需要在公共区域生成相应的入户路由。而在生成这些入户路由时，不仅需要避免入户路由之间相交，而且还需要尽可能的降低入户路由的总长度。

而与给水系统、暖通系统以及电气系统不同的是，对于排水系统，则需要使得生成的排水路由尽可能地降低排放污水时发生堵塞的概率，并尽可能的降低排水路由总的长度。

因此，对于给水系统、暖通系统以及电气系统等，其在每个楼层的机电管井区域分别称为水井区域、暖通管井区域、电井区域；而每个楼层包括与这些机电管井区域邻接的公共区域以及与公共区域邻接的多个户内区域。其中，此处的户内区域，对于住宅建筑而言，指一个住户家庭生活的一组房间；对于办公建筑而言，指一个公司或一个功能区所包括的一组房间；对于商业建筑而言，指一个商户经营所包括的一组房间；对于酒店建筑而言，指一个居住单元所包括的一组房间。

在以上相关介绍的基础上，对于图5中的步骤S103-1可以包括以下具体实施方式，用于在公共区域生成入户路由：

S103-1-1A，获取公共区域的多个路由组。

其中，多个路由组构建了沿公共区域的闭合轮廓为目标区域确定的多个第一接驳点以及为多个户内区域确定的多个第二接驳点之间的对应关系，并且，基于多个路由组分别构建的连接直线互不相交。对于步骤S103-1-1A，为了达到基于多个路由组分别构建的连接直线互不相交的目的，本实施例提供有以下具体实施方式。此处为了便于描述，将“S103-1-1A”用“SB”进行替代，因此，步骤S103-1-1A可以包括：

SB1，将多个第一接驳点沿公共区域的闭合轮廓按照第一时针顺序进行排序，获得第一排序结果。

SB2，将多个第二接驳点沿公共区域的闭合轮廓按照第二时针顺序进行排序，获得第二排序结果，其中，第一时针顺序与第二时针顺序相反。

以水井区域为例，如图8所示的一楼层的平面设计图的局部区域，包括一水井区域、与水井区域邻接的公共区域以及与公共区域邻接的3个户内区域。图中水井区域与公共区域之间的邻接边缘通常位于水井区域的开门位置，又由于需要为3个户内区域供水，因此，意味着需要水井区域提供3个第一接驳点，其中，水井区域提供的接驳点又称为出水接驳点。仅作为示例，图8所示的示例中，沿公共区域的闭合轮廓在水井区域的开门位置构建相邻的3个出水接驳点，分别用字母a、b、c进行标记，图中的3个出水接驳点沿公共区域的闭合轮廓依次排列。

然后，机电系统辅助设计设备分别沿公共区域的闭合轮廓与每个户内区域之间的邻接边界，为3个户内区域构建3个第二接驳点，其中，户内区域的接驳点又称为接入接驳点，分别用字母A、B、C进行标记。一些实施方式中，在确定户内区域的接入接驳点时，可以假定水井区域的开门位置的中点为目标点，然后，对于每个户内区域，该户内区域与公共区域之间存在邻接的边界，将该边界上距离目标点最近的位置作为接入接驳点。还应注意的，在一些设计标准中，要求水管与墙体之间保持一定的距离，因此，确定出的出水接驳点以及接入接驳点实际向内偏移了一段距离。例如，对应水管而言，该距离可以是200mm。

SB3，根据第一排序结果与第二排序结果，将多个第一接驳点与多个第二接驳点划分为多个路由组，其中，每组路由组中的第一接驳点与第二接驳点具有相同的排列位置。

示例性的，可以继续参见10，为了避免在公共区域构建的入户路由之间彼此相交，同时，尽量降低公共区域内入户路由的总长度，需要建立3个出水接驳点与3个接入接驳点之间合理的对应关系。该示例中，可以将排列在首位的出水接驳点a或者排列在末尾的出水接驳点c作为起始点。继续参见图8，此处以出水接驳点a为例，机电系统辅助设计设备基于出水接驳点a沿公共区域的闭合轮廓逆时针将3个户内区域的接入接驳点进行排序，得到的第一排序结果为“A、B、C”；然后，基于出水接驳点a沿公共区域的边缘顺时针将3个出水接驳点进行排序，得到的第二排序结果为“a、b、c”。

基于以上的第一排序结果“A、B、C”以及第二排序结果“a、b、c”，接入接驳点A与出水接驳点a之间存在对应关系，作为路由组“aA”，接入接驳点B与出水接驳点b之间存在对应关系，作为路由组“bB”，接入接驳点C与出水接驳点c之间的对应关系，作为路由组“cC”。

紧接以上关于步骤S103-1-1A的介绍，步骤S103-1还包括：

S103-1-2A，根据多个路由组按照各自的第一接驳点沿闭合轮廓的排列顺序，从中选取未生成入户路由且排列在首尾位置的作为目标路由组。

继续参见图8所示的示例，对于其中的路由组“aA”、“bB”、“cC”，按照各自的出水接驳点沿公共区域闭合轮廓的排列顺序，3个路由组的排列顺序为“aA、bB、cC”。由于3个路由组的排列顺序为“aA、bB、cC”，因此，在进行一轮循环时，由于所有的路由组均未生成有入户路由，因此，“aA、bB、cC”均为候选路由组，选择其中排列在首位的“aA”以及排列在末尾的“cC”作为目标路由，建立“aA”与“cC”的2条入户路由。

在第二轮循环时，由于“aA”与“cC”已经生成了入户路由，剩余的候选路由组为“bB”；又由于此时的候选路由组仅有一个，也就意味着候选路由组的首尾位置为同一位置，因此，将“bB”作为目标路由组，建立“bB”的1条入户路由。当然，对于不止3个路由组的情况，在每一轮循环周期内，可以以此类推选择出相应的目标路由组。

S103-1-3A，对于每个目标路由组，根据公共区域中剩余的走线区域，将目标路由组中第一接驳点与第二接驳点之间的曼哈顿连线作为目标路由组的入户路由。

为使本领域技术人员能够实施本方案，下面结合图9A-图9C对曼哈顿连线进行说明。曼哈顿连线的定义为，假定在一个给定坐标系中存在位于闭合轮廓301的两点，分别表示为M、N，其中点M的平面坐标为表示为(x1,y1)；点N的平面坐标表示为(x2,y2)；则点M、N之间初始曼哈顿连线为“M-D-N”和“M-E-N”，其中D点坐标为(x2,y1)，E点坐标为(x1,y2)。

如图9A所示，将其中M、N两点间的初始曼哈顿连线分别表示为r1、r2，并且两条初始曼哈顿连线都在闭合轮廓301内，则从中选取连线中点距离已知闭合轮廓较小者作为结果。若两者距离相等时，则随机选取其中一条作为结果，此处，r2的中点距离闭合轮廓的距离更小，因此，将r2作为最终的曼哈顿连线。

当闭合轮廓不再是规则的矩形时，M、N两点间的初始曼哈顿连线中可能出现位于闭合轮廓以外的联系。如图9B所示，其中的初始曼哈顿连线r2位于轮廓外侧，则取轮廓内侧的初始曼哈顿连线r1作为最终的曼哈顿连线。

随着闭合轮廓进一步复杂化，M、N两点间的初始曼哈顿连线可能均位于轮廓外侧。如图9C所示，其中的初始曼哈顿连线r1以及初始曼哈顿连线r2均位于轮廓外侧，而r2位于轮廓外侧的长度大于r1位于轮廓外侧的长度，因此，选取r1进行下一步计算。在下一步计算中，r1与外轮廓的交点将闭合轮廓分割为两部，一部分为图9C中由符号“U-V-W”标记的部分，另外一部分为闭合轮廓中剩余的部分，取其中长度较短的“U-V-W”向闭合轮廓301内侧偏移一定的距离，得到由符号“E-F-G”标记的线段；最后，将“M-E-F-G-N”作为M、N两点之间的最终曼哈顿连线。其中，较短的“U-V-W”线段向内侧偏移的距离可以与以上接驳点偏移出墙体的距离一致。

S103-1-4A，从公共区域剩余的走线区域中扣减掉目标路由组的入户路由形成的规避区域。

其中，规避区域为位于入户路由与规避线段之间的区域，规避线段为位于入户路由一侧且远离目标第二接驳点的轮廓线段，目标第二接驳点为多个第二接驳点中排列在中间位置的第二接驳点。

值得说明的是，发明人在研究过程中发现，若对于每个路由组，均以整个公共区域为曼哈顿连线的走线区域，而不对其走线区域加以限制，则容易导致多个路由组的入户路由之间出现相交或者重叠的现象。而当按照多个路由组的排列顺，依次对每个路由组进行走线时；若对于当前的路由组，根据已有的入户路由对走线区域进行限制，又会导致排列位置靠后的路由组没有可供走线的区域。

鉴于此，本实施例根据多个路由组的排列顺序，巧妙地按照“1、n”、“2、n-1”、“3、n-2”……首尾交错的方式选择目标路由组，用于生成其入户路由；并且，每生成一条入户路由，则从公共区域剩余的走线区域中扣减掉后续走线时需要规避的规避区域。

为使本领域技术人员能够实施本方案，下面继续以图8所示公共区域为例，结合图10A-图10C对规避区域的扣减方式进行详细说明。如图10A所示，图中所示3个路由组的排列顺序为3个路由组的排列顺序为“aA、bB、cC”，因此，按照以上实施例中的介绍，第一轮循环中，将“aA”与“cC”作为目标路由组。

首先，如图10A所示，对于“aA”这个目标路由组，此时剩余的走线区域403为整个公共区域作，机电系统辅助设计设备为“aA”构建如图10A所示的入户路由。又由于接入接驳点“A、B、C”中的B排列在中间位置，意味着最后才会为接入接驳点B生成入户路由，因此，需要为接入接驳点B预留足够的走线区域，也就意味着扣减的规避区域需要尽量远离接入接驳点B。基于以上分析，对于“aA”的入户路由两侧的轮廓线段，机电系统辅助设计设备需要选择远离接入接驳点B的轮廓线段作为规避线段，用于与“aA”的入户路由形成规避区域。

仅作为示例，机电系统辅助设计设备可以基于“aA”入户路由的端点沿远离接入接驳点B的方向做如图10A所示的垂线，将垂线从闭合轮廓中截取的线段作为规避线段401，从而获得如图10B所示的规避区域402，并将其从整个公共区域中扣减掉，得到如图10B所示剩余的走线区域403。由于在扣减掉规避区域402之后，其他路由组在走线时，都会从剩余的走线区域所对应闭合轮廓边界向内偏移一定距离；因此，其他路由组的入户路由自然就避开了已经形成的入户路由。当然，截取规避线段401的方式不仅限于此，实施本方案的技术人员可以进行适当调整。

对于“cC”这一目标路由组，该机电系统辅助设计设备根据图10B所示的走线区域403，生成“cC”如图10C所示的入户路由。同样，基于“cC”入户路由的端点沿远离接入接驳点B的方向做如图10C所示的垂线，将垂线从闭合轮廓中截取的线轮作为规避线段401，从而获得如图10D所示的规避区域402，并将其从12C所示剩余的走线区域403中扣减掉，得到如图10D所示的走线区域403。

以此类推，对于图10中的3个路由组分别生成各自的入户路由，最终，3个路由组的入户路由如图11所示。如此，当路由组的数量较多时，经过多轮的循环后，使得剩余的走线区域逐渐向位于中间位置的目标第二接驳点收拢，从而达到既能避免入户路由相互相交或者重合，又能为靠后的路由组预留足够的走线区域。

S103-1-5A，若多个路由组中剩余有未生成入户路由的，则返回步骤S103-1-2A执行，直至获得多个路由组的入户路由。

本实例中，楼层的枝干路由还包括该楼层中位于每个户内区域的户内路由，因此，对应给水系统，为每个楼层生成枝干路由的步骤S103-1还包括：

S103-1-6A，对于每个户内区域，根据户内区域的平面设计，确定户内区域的障碍区域以及第三接驳点。

S103-1-7A，通过避障算法建立户内区域的接入接驳点与第三接驳点之间的户内路由。

示例性的，当第三接驳点是用水点时，户内给水管有走地板和贴天花板两种设置方式，而对于不同的设置方式，障碍区域的定义具有一定的差异。其中，对于埋地敷设的情况，户内空间都是水管的可走空间，所以将户型轮廓外的区域设置为障碍区域。

而对于贴天花板敷设的情况，水管的走线应该控制在可能的吊顶区域，因此，如图12所示，没有与用水点所属区域(厨房、卫生间等)直接相连的区域被定义为障碍区域；而对于与用水点所属区域直接连通的区域(客餐厅、卧室、生活阳台)，将其非吊顶区设为障碍区域。此处，为便于理解，将图12中的障碍区域用阴影进行覆盖。

在确定出障碍区域之后，通过避障算法生成户内区域的户内路由， 其中，该避障算法可以是OA-RSMT(Obstacle-Avoiding Rectilinear Steiner Minimal Tree，避障直线最小斯坦纳树)算法，该算法为基于图论原理的成熟算法，本实施例不再进行赘述。

而对于与以上给水系统相对应的排水系统而言，此时，本实施例中的多个目标区域分别为排水区域，对于每个楼层，楼层的枝干路由包括位于对应排水区域的排水路由；因此，用于获得每个楼层的枝干路由的步骤S103-1则包括以下实施方式：

S103-1-1B，从排水区域中确定出与主干路由关联的汇水点。

其中，该排水区域可以是卫生间以及厨房等需要排放生活污水的区域，而在对排水区域内的排水路由进行介绍之前，首先应理解的是，排水区域的汇水点与主干路由对应排水立管设置方式相关。以卫生间为例，如图13A所示，当卫生间的排水立管501位于卫生间的内部，将排水立管501在卫生间中排水标高的位置确定为汇水点502。因此，当卫生间的排水立管位于卫生间内时，排水立管501与汇水点502在卫生间中的投影位置位于同一位置。而在图13A中，为了便于展示排水立管501与汇水点502之间的位置关系，将排水立管501与汇水点502分别标记为不同大小的圆圈，用于对两者进行区分。

如图13B所示，当排水立管501位于卫生间外部，则需要按照一定的规则求得其在卫生间内的汇水点502。具体方法中，机电系统辅助设计设备为将卫生间的闭合轮廓向内偏移一定距离(一般取100mm)后，得到虚拟闭合轮廓503(在图13B中用虚线进行表示)；然后，求得排水管的位置在得到虚拟闭合轮廓503上的最近点，以此最近点作为汇水点502。

应注意的是，以上的排水立管501的位置、得到虚拟闭合轮廓503以及汇水点502均是在卫生间排水标高的位置进行求解。其中，若卫生间采用同层排水，排水标高位于卫生间楼板上方，若卫生间采用下层排水，排水标高位于卫生间楼板下方；以上排水方式在房间信息中已经记录此信息，可以自动获取。

S103-1-2B，分别复用每个排水点的主级路由，生成每个排水点的次级路由。

其中，每个排水点的主级路由均连接至汇水点。也就意味着，当每个排水点通过次级路由连接至主级路由后，该排水点所排放的污水能够通过主级路由排放到汇水点。

S103-1-3B，分别将每个排水点的次级路由以及复用的主级路由，作为排水点的排水路由。

相较于分别建立每个排水点到汇水点的排水路由，在以上实施方式中，该机电系统辅助设计设备复用已有的主级路由，将排水点通过次级路由连接至主级路由，从而能够极大降低所获得排水路由的总长度。

进一步地，由于排水区域中排水点的分布具有多样性，难以通过单一的设计原则为各个排水点生成合适的排水路由。因此，在本实施例中，基于汇水点构建局部坐标系，通过该局部坐标系的坐标轴将排水区域划分为多个局部区域，并为各局部区域采取合适的连接方式生成区域内各排水点的排水路由。

在如图14所示的示例性中，用符号Q对图中的汇水点进行标记。该机电系统辅助设计设备从与汇水点相邻的两条轮廓线段中选择一条作为参考边界504，沿该参考边界504建立局部坐标系的Y轴，然后，将Y轴绕顺时针方向旋转90°得到X轴，从而获得如图14所示的局部坐标系(X,Y)；并且，该局部坐标系的坐标轴将图14中的排水区域划分为4个局部区域，分别位于局部坐标系的4个象限。因此，在规划排水点的排水路由时，需要依据对4个局部区域中排水点分布规律分别进行处理。

研究还进一步发现，在一些实施场景中，多个局部区域包括第一局部区域，第一局部区域中的排水点包括需要排放固形物的第一排水点以及不需要排放固形物的多个第二排水点。所谓固形物，对于卫生间而言，主要指的是马桶中的排放物体；而对于厨房而言，则主要指的是较大体积的厨余垃圾。因此，对于包括有第一排水点的局部区域需要优先考虑第一排水点的路由。

因此，对于步骤S103-1-2B，本实施例提供以下具体实施方式，用于在优先考虑第一排水点的排水路由的情况下，生成其他第二排水点的排水路由。此处为便于以下实施方式中对其进行描述，将“S103-1-2B”用“SD”进行替代，因此，步骤S103-1-2B包括以下具体实施方式：

SD1，从多个第二排水点中选取未生成次级路由的作为目标排水点。

SD2，若目标排水点不是首个选取的第二排水点，则从已生成的排水路由中选取第一主级路由以及第二主级路由作为目标排水点的主级路由。

其中，第一主级路由为第一排水点的排水路由，第二主级路由为复用连接点的排水路由，复用连接点为距离目标排水点最近且已生成次级路由的第二排水点。如此，在为其中的第二排水点生成次级路由时，提供了两条主级路由进行连接，从中选择连接效果最优的作为次级路由，从而既考虑到了第一主级路由优先级，同时又兼顾了对主级路由的复用率。

SD4，生成目标排水点连接至第一主级路由的第一候选路由，以及目标排水点连接至第二主级路由的第二候选路由。

SD5，将第一候选路由以及第二候选路由中距离最短的作为目标排水点的次级路由。

SD6，若多个第二排水点中还剩余有未生成次级路由的，则返回步骤SD1执行，直至获得多个第二排水点的次级路由。

为使相关技术人员能够更好的实施以上实施例，在介绍目标排水点复用第一主级路由以及第二主级路由的具体示例之前，先结合图15所示的示例，对第一局部区域中的第一排水点以及第二排水点进行介绍。

如图15所示的示例中，包括P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7共7个排水点。假定其中P1标记的为第一排水点，P3、P4、P5、P6、P7标记的为第二排水点。而对于位于坐标轴上的P2，在一些实施方式中，可以将其作为第二排水点划归到第一局部区域。而在其他一些实施方式中，则将位于坐标轴上的P2单独归为一类，即不属于任何一个局部区域。

在本实施例中，将P2作为第二排水点划归到第一局部区域，因此，在图15所示位于第一象限内的第一局部区域，包括P1标记的第一排水点以及P2、P3、P4、P5、P6、P7标记的第二排水点。

进一步地，继续以图15所示第一局部区域及其中排水点的分布为例，结合图16A-图16D提供目标排水点复用第一主级路由以及第二主级路由如下示例：

如图16A所示，由于存在需要排放固形物的第一排水点，因此，需要优先生成P1的排水路由并作为其他第二排水点的第一主级路由；而为了降低沿P1的排水路由排放包含固形物的污水时发生堵塞的概率，将P1排水路由发生弯折的位置，且沿排水方向一侧的夹角设计为直角或者钝角。例如，可以基于图中P1向(-X,-Y)方向发出与坐标系的X轴相交于K点的射线，从而得到P1的排水路由(P1->K1->Q)，其中，“P1->K1”中的符号“->”表示排水方向为从P1排放至K1，并且，此时位于K1点且沿排水方向一侧的夹角为135°。

继续参见图16A，在生成P1的排水路由之后，P1的排水路由将图中P2、P3、P4、P5、P6、P7划分为P2、P3、P4、P5与P6、P7两部分，位于排水路由的两侧。由于每一侧的处理方式相同，因此，在后续示例中选取P2、P3、P4、P5进行介绍。

该机电系统辅助设计设备将P1的排水路由作为P2、P3、P4、P5的第一主级路由，用于生成P2、P3、P4、P5的次级路由。假定在生成第二排水点的次级路由时，第一个被选中的目标排水点为P2，由于此时有且仅有第一主级路由(P1->K1->Q)，因此，机电系统辅助设计设备可以将P2与第一主级路由之间的最短连线作为P2的次级路由；或者将P2沿-X轴方向发出射线，将其被第一主级路由截取线段作为P2的次级路由；又或者将P2与汇水点之间的曼哈顿连线作为次级路由。对于图中的P2，以上3种方式所获得的次级路由均是(P2->Q)。

当然，技术人员在实施本方案时，还可以通过其他方式生成P2的次级路由，但需要尽量使得在P2的次级路由与第一主级路由的连接位置，沿排水方向的一侧的夹角大于或者等于90°，从而有利于污水更好地排放。

如图16B，在生成P2的次级路由之后，假定第二个被选中的第二排水点为P3。此时，为了复用已有的排水路由以达到降低排水路由总长度的目的，P3可以复用P1的排水路由或者P2的排水路由，因此，对于P3而言，P3的第一主级路由为P1的排水路(P1->K1->Q)，第二主级路由为P2的排水路由(P2->Q)。基于此时P3的第一主级路由与第二主级路由，该机电系统辅助设计设备生成从P3连接至第一主级路由的第一候选路由，以及从P3连接至第二主级路由的第二候选路由，选取其中距离最短的作为P3的次级路由。

继续参见图16B，在生成P3连接至第一主级路由的第一候选路由时，同样需要尽可能的使得在第一候选路由与第一主级路由的连接位置，沿排水方向一侧的夹角大于或者等于90°，因此，机电系统辅助设计设备可以基于P3沿-Y轴的方向发出与第一主级路由相较于K2的射线，从而获得P3的第一候选路由(P3->K2)。而在生成从P3连接至第二主级路由的第二候选路由时，该机电系统辅助设计设备可以将P3与P2之间的曼哈顿连线作为P3的第二候选路由(P3->P2)。其中，第一候选路由(P3->K2)的长度小于第二候选路由(P3->P2)的长度，因此，将第一候选路由(P3->K2)作为P3的次级路由。

如图16C，在生成P3的次级路由之后，假定第三次选中的目标排水点为P4。此时，P4的第一主级路由同样是P1的排水路由(P1->K1->Q)，而在确定P4的第二主级路由时，此时已生成次级路由的第二排水点包括P2、P3。虽然从中随机选取一个作为复用连接点，能够在一定程度上降低排水路由的总长度，但本示例中为了最大限度地降低排水路由的总长度，从中选取距离最近的作为复用连接点。其中，P4与P2之间的距离为线段L1的长度，P4与P3之间的距离为线段L2的长度，而L2的长度小于L1的长度，因此，将P3作为P4的复用连接点，将P3的排水路由(P3->K2->K1->Q)作为P4的第二主级路由。

按照以上复用第一主级路由与第二主级路由的相关介绍以此类推，可以获得图16D所示P4、P5的次级路由，此处不再进行赘述。

经研究进一步发现，若随机从P2、P3、P4、P5中选取目标排水点，并按照以上示例中的方式生成各个第二排水点的次级路由，虽然能够在一定程度上对已有第一主级路由或者第二主级路由进行复用，但容易造成各个第二排水点的排水路由出现过多的弯折，而不利于污水排放。鉴于此，以上实施例中的步骤SD1可以包括以下距离实施方式中，用于从多个第二排水点中选取目标排水点：

SD1-1，将多个第二排水点按照各自在局部坐标系中的坐标沿坐标轴进行了排序；

SD1-2，按照多个第二排水点的排序结果，依次从多个第二排水点中选取未生成次级路由的作为目标排水点。

继续以图15中所示第二排水点为例，对于其中的P2、P3、P4、P5，首先将符号Q标记的汇水点作为原点，建立如图所示的局部坐标系，然后按照P2、P3、P4、P5在X轴上的坐标以从小达到的顺序进行排序；若X轴的坐标相同，则按照Y轴上的坐标以从小达到的顺序进行排序。因此，按照以上沿坐标轴的排序原则，P2、P3、P4、P5的排序结果为依次为P2、P3、P4、P5。最终，该机电系统辅助设计设备按照以上第二排水点的排序结果，依次生成P2、P3、P4、P5的次级路由。

在一些实施场景中，排水区域不仅包括第一局部区域，还包括剩余的第二局部区域。其中，在第二局部区域不包括需要排放固形物的排水点，并且，将第二局部区域中排水点的主级路由称为第三主级路由。因此，对于第二局部区域，步骤S103-1-2B还包括以下具体实施方式：

SD7，将与局部坐标系的坐标轴相重合的线段作为第三主级路由。

SD8，将第二局部区域划分为多个子区域。

SD9，分别采用不同的连接方式为每个子区域中的排水点生成连接至第三主级路由的次级路由。

示例性的，如图17所示，剩余的第二局部区域分别位于第二象限以及第四象限，下面以位于第二象限的第二局部区域为例。如图17所示，该第二局部区域中包括P8、P9、P10三个排水点；并将Y轴作为P8、P9、P10三个排水点的第三主级路由，用于生成这三个排水点连接至Y轴的次级路由。在划分子区域时，机电系统辅助设计设备通过函数y=-x+200以及y=200将第二局部区域划分为3个子区域。

第二局部区域中y>=-x+200的范围为一个子区域，表示为A1；

第二局部区域中y<-x+200，且y>200的范围为一个子区域，表示为A2；

第二局部区域中0<y<=200的范围为一个子区域，表示为A3。

为便于对于以上3个子区域进行理解，在图17中分别用不同的阴影图案进行了区分；而对于以上3个子区域内的第二排水点，分别采用不同的走线方式生成次级路由，在满足最小弯头接驳距离的前提下尽可能的降低次级路由发生堵塞的概率。如图18所示，对于图中位于A1区域的第二排水点P8，直接基于P8斜向下45°(X方向,-Y方向)发出射线直到被Y轴截断，从而获得P5的次级路由。

对于位于A2区域的第二排水点P9，则基于P9向X方向发出射线，直到被y=-x+200截断，然后，基于截断的位置沿y=-x+200斜向下45°(X方向,-Y方向)发射射线直到被主级路由截断，从而获得P8的次级路由。

对于位于A3区域的P10，则基于P10向X方向发出射线，直到被Y轴截断，从而获得P9的次级路由。

值得说明的是，上述函数y=-x+200以及y=200中的常数200约束了135度斜接弯头接驳点距离汇水点Q的最小距离，以保证保有足够的安装接驳距离。具体应用过程中，实施此方案的技术人员可以根据具体管材管径等情况对此值进行调整。

对于位于第四象限内的第二局部区域，若其中包括有排水点，则其中排水点的次级路由具有与第二象限中类似的处理方式，本实施例不再进行赘述。

基于以上实施方式中所获得目标系统的系统路由，该机电系统辅助设计方法还包括以下实施方式，用于获得该系统路由的图纸：

S104，将目标系统的系统路由投影到二维平面，获得系统路由对应的图纸。

其中，本实施例中的目标系统包括给水系统、排水系统等，均属于建筑领域的机电系统，机电系统的图纸分为系统图、平面图、大样轴测图三类。在获取系统图时，实质是抽取目标系统的主干路由，将其转换坐标到平面，然后，并对其本身具备的楼层信息进行标注；而平面图与土建的看线处理一致，再叠合到已经准备好的建筑平面上；大样轴测则是三维系统转为某一视角的轴测图，由于前置已经生成三维的机电系统，所以只要做简单的视图转换即可完成。

进一步地，正如以上事实方式所介绍的，对于各区域所提供的使用功能，往往具有行业的特定设计标准。例如，一个卫生间马桶的水量、水压、排水要求是既定标准的，一个洗衣机的用水量、水压、用电负荷同样有既定标准，一个卧室或者住宅的单位冷量、热量和通风需求是既定标准的。因此，该机电系统辅助设计方法还包括：

S105，根据预先的设计标准，确定在满足设计标准的条件下，系统路由对应物料的型号；

S106，根据物料的型号，预测完成系统路由所需要的施工成本。

因此，该机电系统辅助设计设备可以按照行业设计标准，推算系统中各节点、边的负载信息(如水流、水量、电流、电压、风量等等)，从而自动化完成系统计算；然后，基于各节点、边的负载信息，调用标准化的各类材料(线材、管材)，可以求解出每段路由、每个节点的具体选型；最终为后续算量、计价、采购、安装等环节提供数据支撑。

基于与以上机电系统辅助设计方法相同的发明构思，本实施例还提供一种机电系统辅助设计装置，应用于机电系统辅助设计设备。机电系统辅助设计装置包括至少一个可以软件形式存储于存储器或固化在机电系统辅助设计设备的操作系统(OperatingSystem，简称OS)中的软件功能模块。机电系统辅助设计设备中的处理器用于执行存储器中存储的可执行模块，例如，机电系统辅助设计装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。请参照图19，从功能上划分，机电系统辅助设计装置可以包括：

楼栋模块601，用于获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系，其中，楼栋体系用于描述多个楼层之间的空间结构。

本实施例中，该楼栋模块601用于实现图5中的步骤S101，关于该楼栋模块601的详细描述可以参见关于步骤S101的详细描述。

路由模块602，用于根据多个楼层的平面设计，为位于同一水平位置的多个目标区域生成目标系统的主干路由。

路由模块602，还用于根据主干路由，为楼栋体系生成与目标系统相匹配的系统路由。

本实施例中，该路由模块602用于实现图5中的步骤S102-S103，关于该路由模块602的详细描述可以参见步骤S102-S103的详细描述。

值得说明的是，由于机电系统辅助设计装置与机电系统辅助设计方法具有相同的发明构思，因此，楼栋模块601、路由模块602还可以用于实现机电系统辅助设计方法的其他步骤或者子步骤，本实施例不再进行赘述。在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

还应理解的是，以上实施方式如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

因此，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现本实施例提供的机电系统辅助设计方法。其中，该计算机可读存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例还提供一种机电系统辅助设计设备，机电系统辅助设计设备包括处理器以及存储器，所处存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现所述的机电系统辅助设计方法。

如图20所示，该机电系统辅助设计设备包括存储器720、处理器730、通信单元740。该存储器720、处理器730以及通信单元740各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，该存储器720可以是基于任何电子、磁性、光学或其它物理原理的信息记录装置，用于记录执行指令、数据等。在一些实施方式中，该存储器720可以是，但不限于，易失存储器、非易失性存储器、存储驱动器等。

在一些实施方式中，该易失存储器可以是随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)；在一些实施方式中，该非易失性存储器可以是只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、闪存等；在一些实施方式中，该存储驱动器可以是磁盘驱动器、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合等。

该通信单元740用于通过网络收发数据。在一些实施方式中，该网络可以包括有线网络、无线网络、光纤网络、远程通信网络、内联网、因特网、局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)、城域网(Metropolitan Area Network，MAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、公共电话交换网(Public Switched Telephone Network，PSTN)、蓝牙网络、ZigBee网络、或近场通信(Near Field Communication，NFC)网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络可以包括有线或无线网络接入点，例如基站和/或网络交换节点，服务请求处理系统的一个或多个组件可以通过该接入点连接到网络以交换数据和/或信息。

该处理器730可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，并且，该处理器可以包括一个或多个处理核(例如，单核处理器或多核处理器)。仅作为举例，上述处理器可以包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、专用指令集处理器(Application SpecificInstruction-set Processor，ASIP)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、物理处理单元(Physics Processing Unit，PPU)、数字信号处理器 (Digital SignalProcessor，DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、控制器、微控制器单元、简化指令集计算机(Reduced Instruction Set Computing，RISC)、或微处理器等，或其任意组合。

应该理解到的是，在上述实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种机电系统辅助设计方法，其特征在于，应用于机电系统辅助设计设备，所述方法包括：

获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系，其中，所述楼栋体系用于描述多个楼层之间的空间结构；

根据所述多个楼层的平面设计，为位于同一水平位置的多个目标区域生成目标系统的主干路由；

根据所述主干路由，为所述楼栋体系生成与所述目标系统相匹配的系统路由。

2.根据权利要求1所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述根据所述多个楼层的平面设计，为位于同一水平位置的多个目标区域生成目标系统的主干路由，包括：

根据所述多个楼层的平面设计，确定出所述位于同一水平位置的多个目标区域，其中，每个所述目标区域属于所述目标系统的部署区域；

沿所述楼栋体系的竖直方向，生成与所述多个目标区域相关联的主干路由。

3.根据权利要求2所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述沿所述楼栋体系的竖直方向，生成与所述多个目标区域相关联的主干路由，包括：

分别确定出每个所述目标区域的主干连接点；

沿所述楼栋体系的竖直方向，建立所述多个目标区域对应主干连接点之间的连接关系，获得所述主干路由。

4.根据权利要求3所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述分别确定出每个所述目标区域的主干连接点，包括：

对于每个所述目标区域，确定出所述目标区域的参考位置；

从所述目标区域中确定出与所述参考位置满足预设位置关系的目标位置；

基于所述目标位置，确定出所述目标区域的主干连接点。

5.根据权利要求4所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述多个目标区域分别为位于同一水平位置的机电管井区域，所述基于所述目标位置，确定出所述目标区域的主干连接点，包括：

根据所述机电管井区域所属的楼层分区，确定所述机电管井区域对所述主干连接点的需求量，其中，所述机电管井区域所属的楼层分区通过对所述机电管井区域所在楼层进行划分获得；

根据所述机电管井区域对所述主干连接点的需求量，在所述目标位置确定相应数量的主干连接点。

6.根据权利要求1所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述根据所述主干路由，为所述楼栋体系生成与所述目标系统相匹配的系统路由，包括：

为每个所述楼层生成与所述目标系统相关联的枝干路由；

建立每个所述楼层的枝干路由与所述主干路由之间的连接关系，获得所述目标系统的系统路由。

7.根据权利要求6所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，对于每个所述楼层，所述楼层的目标区域为机电管井区域，所述楼层还包括与所述楼层的机电管井区域邻接的公共区域以及与所述公共区域邻接的多个户内区域，所述楼层的枝干路由包括位于所述楼层对应公共区域入户路由，所述为每个所述楼层生成与所述目标系统相关联的枝干路由，包括：

获取所述公共区域的多个路由组，其中，所述多个路由组建立了沿所述公共区域的闭合轮廓为所述机电管井区域确定的多个第一接驳点以及为所述多个户内区域确定的多个第二接驳点之间的对应关系，并且，基于所述多个路由组分别构建的连接直线互不相交；

根据所述多个路由组按照各自第一接驳点沿所述闭合轮廓的排列顺序，从中选取未生成入户路由且排列在首尾位置的作为目标路由组；

对于每个所述目标路由组，根据所述公共区域中剩余的走线区域，将所述目标路由组中第一接驳点与第二接驳点之间的曼哈顿连线作为所述目标路由组的入户路由；

从所述公共区域剩余的走线区域中扣减掉所述目标路由组的入户路由形成的规避区域；

若所述多个路由组中剩余有未生成入户路由的，则返回所述根据所述多个路由组按照各自第一接驳点沿所述闭合轮廓的排列顺序，从中选取未生成入户路由且排列在首尾位置的作为目标路由组的步骤执行，直至获得所述多个路由组的入户路由。

8.根据权利要求7所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述获取所述公共区域的多个路由组，包括：

将所述多个第一接驳点沿所述公共区域的闭合轮廓按照第一时针顺序进行排序，获得第一排序结果；

将所述多个第二接驳点沿所述公共区域的闭合轮廓按照第二时针顺序进行排序，获得第二排序结果，其中，所述第一时针顺序与所述第二时针顺序相反；

根据所述第一排序结果与所述第二排序结果，将所述多个第一接驳点与所述多个第二接驳点划分为所述多个路由组，其中，每组所述路由组中的第一接驳点与第二接驳点具有相同的排列位置。

9.根据权利要求7所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述楼层的枝干路由还包括位于每个所述户内区域的户内路由，所述方法还包括：

对于每个所述户内区域，根据所述户内区域的平面设计，确定所述户内区域的障碍区域以及第三接驳点；

通过避障算法建立所述户内区域的第二接驳点与所述第三接驳点之间的户内路由。

10.根据权利要求6所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，对于每个所述楼层，所述楼层的目标区域为包括多个排水点的排水区域，所述楼层的枝干路由包括位于所述楼层对应排水区域的排水路由；所述为每个所述楼层生成与所述目标系统相关联的枝干路由，包括：

从所述排水区域中确定出与所述主干路由关联的汇水点；

分别复用每个所述排水点的主级路由，生成每个所述排水点的次级路由，其中，每个所述排水点的主级路由均连接至所述汇水点；

分别将每个所述排水点的次级路由以及复用的所述主级路由，作为所述排水点的排水路由。

11.根据权利要求10所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述排水区域被基于所述汇水点建立的局部坐标系划分为多个局部区域，所述多个局部区域包括第一局部区域，所述第一局部区域中的排水点包括需要排放固形物的第一排水点以及不需要排放所述固形物的多个第二排水点，所述分别复用每个所述排水点的主级路由，生成每个所述排水点的次级路由，包括：

从所述多个第二排水点中选取未生成次级路由的作为目标排水点；

若所述目标排水点不是首个选取的第二排水点，则从已生成的排水路由中选取第一主级路由以及第二主级路由作为所述目标排水点的主级路由，所述第一主级路由为所述第一排水点的排水路由，所述第二主级路由为复用连接点的排水路由，所述复用连接点为距离所述目标排水点最近的第二排水点；

生成从所述目标排水点连接至所述第一主级路由的第一候选路由，以及从所述目标排水点连接至所述第二主级路由的第二候选路由；

将所述第一候选路由以及所述第二候选路由中距离最短的作为所述目标排水点的次级路由；

若所述多个第二排水点中还剩余有未生成次级路由的，则返回所述从所述多个第二排水点中选取未生成次级路由的作为目标排水点的步骤执行，直至获得所述多个第二排水点的次级路由。

12.根据权利要求11所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述多个第二排水点按照各自在所述局部坐标系中的坐标沿坐标轴进行了排序，所述从所述多个第二排水点中选取未生成次级路由的作为目标排水点，包括：

按照所述多个第二排水点的排序结果，依次从所述多个第二排水点中选取未生成次级路由的作为目标排水点。

13.根据权利要求11所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，在所述第一排水点的排水路由出现弯折的位置，沿排水方向一侧的夹角大于或者等于90°；

在所述第一候选路由与所述第一主级路由的连接位置，沿排水方向一侧的夹角大于或者等于90°；

所述第二候选路由与所述第二主级路由之间通过所述复用连接点相连接。

14.根据权利要求11所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述多个局部区域还包括剩余的第二局部区域，所述第二局部区域中排水点的主级路由为第三主级路由，所述分别复用每个所述排水点的主级路由，生成每个所述排水点的次级路由，还包括：

将与所述局部坐标系的坐标轴相重合的线段作为所述第三主级路由；

将所述第二局部区域划分为多个子区域；

分别采用不同的连接方式为每个所述子区域中的排水点生成连接至所述第三主级路由的次级路由。

15.权利要求2所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，每个所述楼层的平面设计包括各区域配置的功能属性，所述根据所述多个楼层的平面设计，确定出所述位于同一水平位置的多个目标区域，包括：

分别根据每个所述楼层的平面设计，确定出每个所述楼层中的待处理区域，其中，所述待处理区域的功能属性与所述目标系统相匹配；

根据每个所述楼层中的待处理区域的位置，确定出所述位于同一水平位置的目标区域。

16.根据权利要求1-15任意一项所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述目标系统的系统路由投影到二维平面，获得所述系统路由对应的图纸。

17.根据权利要求1-15任意一项所述的机电系统辅助设计方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据预先的设计标准，确定在满足所述设计标准的条件下，所述系统路由对应物料的型号；

根据所述物料的型号，预测完成所述系统路由所需要的施工成本。

18.一种机电系统辅助设计装置，其特征在于，应用于机电系统辅助设计设备，所述装置包括：

楼栋模块，用于获取由多个楼层的平面设计所构建的楼栋体系，其中，所述楼栋体系用于描述多个楼层之间的空间结构；

路由模块，用于根据所述多个楼层的平面设计，为位于同一水平位置的多个目标区域生成目标系统的主干路由；

所述路由模块，还用于根据所述主干路由，为所述楼栋体系生成与所述目标系统相匹配的系统路由。

19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-17任意一项所述的机电系统辅助设计方法。

20.一种机电系统辅助设计设备，其特征在于，所述机电系统辅助设计设备包括处理器以及存储器，所处存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1-17任意一项所述的机电系统辅助设计方法。

Images