CN115470569A - 一种电气原理驱动三维区域设计的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电气原理驱动三维区域设计的方法，将电气原理图转换成电缆册，基于电缆册和区域设计装配规则，在三维软件中快速同步生成装配层级结构和三维设备模型及三维电缆模型；基于电缆册中设备的舱室编号和舱室空间简化模型，自动读取舱室空间坐标，自动对设备进行初步的预布置；采用电缆册为单一数据源，快速赋予三维设备和电缆的各项属性；将三维的设备和电缆的属性与二维进行比对，快速校核三维与二维的一致性；将电气装配树和总装配树的三维设备分别与二维进行比对，快速校核电气装配树和总装配树的一致性；快速校核三维模型与区域装配规则的匹配性，提高了设计准确度。

Description

一种电气原理驱动三维区域设计的方法

技术领域

本发明属于船舶数字化设计领域及厂所协同设计技术领域，具体涉及一种电气原理驱动三维区域设计的方法。

背景技术

船舶设计包含概念设计、方案设计、技术设计、施工设计、生产设计多个环节。在船舶概念设计、方案设计、技术设计阶段，设计人员按专业、系统维度组织产品结构，以系统、专业完整性维度考虑产品结构组织，不反映建造需求。施工设计阶段，则需要考虑总装厂建造能力，对原理设计进行加工，按区域形成总装厂可建造的方案。

在概念设计、方案设计、技术设计阶段，电气专业主要依据各二级系统设计原则对配电系统、照明系统、消磁系统、供电系统等所有图纸进行设计、绘制。施工设计阶段，则需要对以上原理图进行深化设计，同时考虑原理设计到三维布置过程中的合理性，利用原理图来进行按区域的设备布置和电缆托盘划分，适应总装厂按区域的建造要求，实现原理设计到区域设计的转换。

总装厂电气专业下发的托盘主要有电气设备安装托盘表、电缆托盘表。

总装厂电气设备安装托盘表划分原则：以区域甲板为单位编制电气设备安装托盘表，每个托盘表内按照舱室排序，每个舱室按电气原理图的顺序编制，分别列出各系统原理图中布置在该舱室内的所有电气设备。而总体所电气原理图按系统编制，同一原理图中设备会布置在多个区域、甲板、舱室内，编制电气设备安装托盘表时需将原理图中设备按区域、甲板、舱室分解，将每个设备划分到对应的托盘中，并在对应的舱室下按原理图做好排序。

总装厂电缆托盘表划分原则：根据电缆连接始末端设备所在位置，将电缆托盘表划分为分线电缆托盘表、区域主干电缆托盘表和全船主干电缆托盘表、消磁电缆托盘表。每份电缆托盘表都要注明船号、拉放区域、安装图号、托盘代号、型号、规格、长度、始端设备及所在舱室、末端设备及所在舱室、电缆路径节点以及隔离等级等。其中电缆代号、型号、规格、电缆始末端设备名称、隔离等级应与原理图一致，各设备的位置要与原理图和电气设备综合布置图的位置相一致。

为适应总装厂的电气设备安装托盘表、电缆托盘表的划分要求，需要找到上游电气原理图与下游电装托盘表之间的映射关系，这一映射包括两方面的内容，一是从原理中的设备到生产放样的设备托盘表之间的映射，二是从原理中电缆信息到生产设计的电缆托盘表之间的映射关系。这个映射关系也是原理设计到区域设计的映射关系，找到这个映射关系，才能完成施工设计阶段电气基于原理驱动的区域设计工作。

根据电气设备安装托盘表、电缆托盘表的划分要求，需建立起电气设备装配层级结构和电缆装配层级结构，同时将原理图的设备和电缆映射到装配结构树相应的节点下。将原理图中设备按区域、甲板、舱室分解，将每个设备划分到对应的舱室层级节点下，并在对应的舱室下按原理图再次划分。原理图中电缆按电缆连接始末端设备所在区域、甲板划分为分线电缆、区域主干电缆、主船体主干电缆、上建主干电缆、消磁电缆5个类别。如果是主船体和上建主干电缆又可以按区域划分为：区域1-区域2电缆、区域1-区域3电缆、区域1-区域4电缆、……。如果是消磁电缆则可以划分为：消磁1区电缆、消磁2区电缆、……。将原理图中每根电缆划分到对应类别对应区域的电缆层级节点下。

上述将原理图中按系统划分的每个设备、每根电缆打散，再按区域划分到每个装配层级节点的过程，正是从原理的按系统划分的设备和电缆到生产的按区域划分的设备和电缆的一对一的映射过程，这个过程是极其繁琐的，数据量大，耗费时间长，差错率高。因此需研究一种由二维原理快速生成按区域维度组织的电气装配层级结构的方法。另外在生成按区域维度组织的电气装配层级结构的同时，若能同时快速生成三维设备和电缆，并对三维设备初步布置将大大节省布置设备的时间。

二维原理设备和电缆在二维平台绘制的二维原理图中，三维设备和电缆则处于三维平台中，两个平台缺乏关联的桥梁。二维原理图由原理图设计人员完成，三维设计则由三维设计人员完成，一旦二维修改了，三维设计人员不知晓或知晓不充分需反复排查。在二维原理图频繁迭代修改的情况下，如何保证三维设备和电缆与二维在编码、基础属性、位置属性上的一致，采用人工方法必然工作量大，耗时长且差错率高。因此需研究一种能快速校核三维设备和电缆与二维原理设备和电缆一致性的方法。

三维设计平台上有电气装配树与总装配树两棵结构树，两棵树的作用和功能不一样，电气装配树为了电缆三维布线，需保证接电设备的齐全完整。总装配树则需保证所有设备的齐全完整，用于干涉检查、综合平衡和出图。由于设备布置的先后顺序有差别，大型设备和动力设备在方案设计和技术设计阶段就要提前布置并参与干涉检查，而小型电气密封件则在施工设计末期才布置，这就导致了在三维电缆布线之前，有的设备(小型电气密封件)在电气装配树已布置，有的设备(大型设备和动力设备)在总装配树已布置。在电气装配树的设备需布置到总装配树下参与干涉检查和出图，在总装配树的接电设备需布置到电气装配树下用于电缆三维布线，由于设备需同时存在于电气装配树与总装配树，因此必须保证同一个设备在两个装配树的装配节点、布置位置、属性等完全一致。在设备频繁迭代修改的情况下，如何保证电气装配树的设备与总装配树的设备在编码、基础属性、位置属性上的一致，采用人工方法必然工作量大，耗时长且差错率高。因此需研究一种能快速校核电气装配树设备与总装配树设备一致性的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种电气原理驱动三维区域设计的方法，用于依据二维电气原理快速同步生成三维电气模型，并遵循区域设计规则。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种电气原理驱动三维区域设计的方法，包括以下步骤：

S1：根据电缆册样式模板将二维电气原理图转换为二维电缆册；准备包括电缆基础参数信息的电缆基础表、三维模型库和设备库清单；根据层级节点创建规则初步创建电气装配树和总装配树的前两级节点；

S2：分析二维电缆册，列出所有接电设备的明细；比对设备明细与电气装配树、总装配树的三维设备，对电气装配树与总装配树进行一致性校核，形成设备匹配结果；

S3：按照符合总装厂电气设备安装托盘表、电缆托盘表的划分要求组织空间维度，自动生成总装配树和电气装配树下的电气设备装配层级结构和电缆装配层级结构的装配层级节点；

S4：对批量设备自动生成三维模型并进行预先布置；

S5：分析二维电缆册和设备库清单中二维设备和二维电缆的编码、基本属性和位置属性信息，并将上述信息赋予三维设备和电缆的模型；

S6：批量快速校核二维电缆册中的二维设备、二维电缆与电气装配树、总装配树中的三维设备、三维电缆的各项属性信息的一致性，对不一致处进行提示和更改。

按上述方案，所述的步骤S1中，二维电缆册包括原理设备和原理电缆的相关信息；二维电缆册的属性信息包括电缆编号、设备唯一编码、设备名称、设备类型编码、舱室名称、舱室编号、甲板、船舷、肋位、始端设备原理图名、始端设备原理图号、末端设备原理图名、末端设备原理图号、电缆型号、电缆规格、电缆直径、线密度、转弯半径、电缆隔离等级、电缆长度、电缆敷设、电缆备注、电缆原理图名、电缆原理图；设备类型编码、设备唯一编码和电缆编号为二维驱动关联三维的关键属性信息，设备和电缆的位置信息和区域信息是从原理设计到区域设计的关键信息。

按上述方案，所述的步骤S1中，具体步骤为：收集各电缆生产厂商的电缆产品数据，建立电缆基础表，包括不同型号规格电缆的各项参数信息；完成设备的三维建模并入库，入库后登记到设备库清单上；设备库清单为人工登记和管理设备状态的表格，用于快速搜索已入库的三维模型；通过设备类型编码关联设备库清单和二维电缆册。

按上述方案，所述的步骤S2中，快速校核电气装配树与总装配树的一致性的具体步骤为：

S21：遍历整个电气装配树，若该设备未找到，则再遍历整个总装配树，若该设备仍未找到，则在两个装配树均生成设备层级节点，在电气装配树下生成设备并预布置，再将该设备父节点引用至总装配树；遍历整个电气装配树，若该设备未找到，则再遍历整个总装配树，若该设备找到，则在电气装配树生成设备层级节点，将总装配树设备父节点引用至电气装配树；遍历整个电气装配树，若该设备找到，则再遍历整个总装配树，若该设备找到，则不生成设备；遍历整个电气装配树，若该设备找到，则再遍历整个总装配树，若该设备未找到，则在总装配树生成设备层级节点，将电气装配树设备父节点引用至总装配树；

S22：核查两个装配树下设备层级节点、属性、位置的一致性，并同步为一致。

按上述方案，所述的步骤S3中，具体步骤为：

S31：创建总装配树设备层级节点；总装配树的设备包括8个层级节点，每级节点命名均有相应的规则要求；总装配树以施工设计为目标且面向总装厂交付，按空间维度组织，并基于设计计划和模型成熟度以数据包形式按总段交付给总装厂；

S32：创建电气装配树物理端层级节点；电气装配树包括6～8个层级节点，每级节点命名均有相应的规则要求；电气装配树物理端以施工设计和电缆三维布线为目标且面向总装厂交付，按区域的空间维度组织；电气装配树还将电缆按照所属区域或所跨越区域进行划分；

S33：分析二维电缆册中所有设备，根据两个装配树进行设备一致性校核后的设备匹配结果，以及二维电缆册中设备的属性信息和位置区域信息，分别在总装配树和电气装配树自动创建设备层级节点；

S34：分析二维电缆册中的所有电缆，列出所有电缆的明细，按照总装厂对电缆始末端设备定义的要求调整电缆始末端设备的顺序；根据电缆的始端设备区域和末端设备区域判断电缆所属类别和所跨区域，并自动创建电缆层级节点和电缆。

进一步的，所述的步骤S33中，具体步骤为：

S331：根据二维电缆册中设备的属性信息，自动依次生成包括产品、总段、电专业设备、甲板、舱室、原理图名、设备名称、设备类型编码的总装配树设备装配层级结构；

S332：根据二维电缆册中设备的属性信息，自动依次生成包括接电设备、区域、甲板、舱室、原理图名、设备名称、设备类型编码的电气装配树设备装配层级结构。

进一步的，所述的步骤S34中，具体步骤为：

S341：总装厂对电缆在三维布线中的方向需求为电缆从船首拉向船尾、从上建拉向主船体、从上层甲板拉向下层甲板；根据这个需求调整电缆始末端设备的顺序；

S342：按电缆连接的始末端设备所在区域、甲板将电缆划分为包括分线电缆、区域主干电缆、主船体主干电缆、上建主干电缆、消磁电缆的多个类别；主船体主干电缆和上建主干电缆又按所跨区域划分为区域1-区域2电缆、区域1-区域3电缆、区域1-区域4电缆、…区域1-区域N电缆；消磁电缆划分为消磁1区电缆、消磁2区电缆、…消磁M区电缆；将二维电气原理图中的每根电缆划分到对应类别对应区域的电缆层级节点下；

S343：根据二维电缆册的电缆始末端设备位置属性依次生成包括电气装配树、电缆、区域电缆或主干电缆、按区域的电缆分类、跨区电缆所跨区域和电缆编号的电气装配树的电缆装配层级结构。

按上述方案，所述的步骤S4中，具体步骤为：

S41：从二维电缆册查找并读取设备的分类编码，根据分类编码从设备库清单查找设备的三维模型唯一编码，根据唯一编码自动从设备库读取设备三维模型并布置在船舶坐标系原点；

S42：从二维电缆册查找设备所在的舱室编号，根据舱室编号查找舱室空间简化模型SAO，读取舱室的几何中心坐标，将设备的三维模型自动布置到舱室的几何中心。

按上述方案，所述的步骤S5中，二维设备的基本属性包括设备代号、分类编码、名称和型号；二维设备的安装属性包括设备所属的系统代号、设备所属的区域号、设备所属的房间号或肋位号、设备的接线端口编号和设备连接的电缆代号；二维电缆的基本属性包括电缆代号、型号、规格、直径和线密度；二维电缆的安装属性包括电缆所属的系统图号、电缆所属的区域代号、电缆连接的起始设备和终止设备的代号、电缆连接的起始设备端口编号和终止设备端口编号。

按上述方案，所述的步骤S6中，对以下三种情况进行提示：三维设备、电缆缺失，或装配层级节点错误，或二维与三维属性不一致；更改方式为按照提示自动补充缺失的设备、电缆和层级节点，修改错误的层级节点，修改不正确的属性。

本发明的有益效果为：

1.本发明基于二维原理驱动三维物理模型设计的思想，将二维电气原理图转换成电缆册，由电缆册快速生成按区域维度组织的三维区域设计电气装配层级结构和三维模型并进行布置。基于电缆册和区域设计的装配规则，设定了装配树的搭建规则，判断设备和电缆所处或所跨越的区域，将二维设备和电缆映射到基于区域维度的三维装配结构下并自动生成三维设备和电缆，实现了从原理设计到区域设计的快速转换，大幅缩短了设计周期。

2.本发明采用电缆册为单一数据源，将三维设备和电缆与二维原理设备和电缆一一映射，确保二维和三维的一致性，提高了设计准确度。

3.本发明在设计反复迭代时，能快速校核三维与二维的一致性，快速校核电气装配树与总装配树的一致性，快速校核三维模型与区域装配规则的匹配性，大幅缩短了校核和修改周期。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图。

图2是本发明实施例的电缆册样式图。

图3是本发明实施例的电气装配树与总装配树的一致性校核流程图。

图4是本发明实施例的总装配树设备装配层级图。

图5是本发明实施例的电气装配树物理端装配层级图。

图6是本发明实施例的电缆始末端设备定义图。

图7是本发明实施例的电缆按区域分类表图。

图8是本发明实施例的设备生成并预先布置-总段视图。

图9是本发明实施例的设备生成并预先布置-舱室视图。

图10是本发明实施例的设备和电缆属性同步至三维模型图。

图11是本发明实施例的二维三维一致性的检查内容图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，本发明实施例的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，包括以下步骤：

S1：数据准备；根据电缆册样式模板，将二维电气原理图输出成二维电缆册。二维电缆册包含原理设备、原理电缆的相关信息，其中设备类型编码、设备唯一编码、电缆编号为二维驱动、关联三维的关键属性信息。设备和电缆的位置和区域信息则是从原理设计到区域设计的重要信息。为保证三维电缆装配节点和三维电缆生成以及三维电缆布线需求，电缆册需要大量属性信息。电缆册样式如图2所示。

此外还需准备具有电缆基础参数信息的电缆基础表，三维模型库和设备库清单。根据层级节点创建规则，初步创建电气装配树和总装配树前两级节点。收集各电缆生产厂商的电缆产品数据，建立电缆基础表，含不同型号规格电缆的各项参数信息。完成设备三维建模并入库，入库后登记于设备库清单。设备库清单为人工登记和管理设备状态的表格，用于快速搜索已入库的三维模型。设备库清单和电缆册通过设备类型编码进行关联。

S2：快速校核电气装配树与总装配树的一致性；由于电气装配树与总装配树的设备存在不一致，需快速校核其一致性。对电缆册进行分析，列出所有接电设备的明细，将设备明细与电气装配树、总装配树的三维设备进行比对进行一致性校核，形成设备匹配结果；校核规则如下：

遍历整个电气装配树，若该设备未找到，则再遍历整个总装配树，若该设备仍未找到，则在两个装配树均生成设备层级节点，在电气装配树下生成设备并预布置，再将该设备父节点引用至总装配树。

遍历整个电气装配树，若该设备未找到，则再遍历整个总装配树，若该设备找到，则在电气装配树生成设备层级节点，将总装配树设备父节点引用至电气装配树。

遍历整个电气装配树，若该设备找到，则再遍历整个总装配树，若该设备找到，则不生成设备。

遍历整个电气装配树，若该设备找到，则再遍历整个总装配树，若该设备未找到，则在总装配树生成设备层级节点，将电气装配树设备父节点引用至总装配树。

核查两个装配树下设备层级节点、属性、位置的一致性，并同步为一致。电气装配树与总装配树的一致性校核流程如图3所示。

S3：自动生成装配层级节点；总装配树和电气装配树下的电气设备装配层级结构和电缆装配层级结构需符合总装厂电气设备安装托盘表、电缆托盘表的划分要求，即按照空间维度去组织。

创建总装配树设备层级节点。总装配树的设备含8个层级节点，每级节点命名均有相应的规则要求，总装配树以施工设计为目标，面向总装厂交付，该产品结构树按空间维度去组织，并基于设计计划和模型成熟度以数据包形式按总段交付给总装厂。

创建电气装配树物理端层级节点。电气装配树含6-8个层级节点，每级节点命名均有相应的规则要求，电气装配树物理端以施工设计和电缆三维布线为目标，面向总装厂交付，该产品结构树按区域的空间维度去组织。电气装配树除了设备，还需将电缆按照所属区域或所跨越区域来进行划分。

分析电缆册中所有设备，根据两个装配树设备一致性校核后的设备匹配结果，和电缆册中设备的属性信息和位置区域信息，分别在总装配树和电气装配树自动创建设备层级节点。

总装配树的设备装配层级：根据电缆册中设备的属性信息：总段、甲板、舱室、原理图名、设备名称等来自动生成产品→总段→电专业设备→甲板→舱室→原理图名→设备名称→设备类型编码的层级结构。总装配树设备装配层级如图4所示。

电气装配树的设备装配层级：根据电缆册中设备的属性信息：总段、甲板、舱室、原理图名、设备名称等来自动生成电气装配树→接电设备→区域→甲板→舱室→原理图名→设备名称→设备类型编码的层级结构。

分析电缆册中所有电缆，列出所有电缆明细，按照总装厂对电缆始末端设备定义的要求，调整电缆始末端设备的顺序。根据电缆的始端设备区域和末端设备区域来判断电缆所属类别和所跨区域，并自动创建电缆层级节点和电缆。

电气装配树的电缆装配层级：根据电缆册的电缆始末端设备位置属性等，生成电气装配树→电缆→区域/主干电缆→电缆分类(按区域)→电缆所跨区域(跨区电缆)→电缆编号的层级结构。

在原理图设计时，电缆是没有方向的，电缆始末端设备的顺序是没有要求的，即电缆可以从A→B，也可以从B→A。但总装厂对于电缆在三维布线中则有方向的需求：电缆应从船首拉向船尾，从上建拉向主船体，从上层甲板拉向下层甲板。根据这个需求，应调整电缆始末端设备的顺序。

电缆按电缆连接的始末端设备所在区域、甲板划分为分线电缆、区域主干电缆、主船体主干电缆、上建主干电缆、消磁电缆5个类别。如果是主船体和上建主干电缆又可以按所跨区域划分为：区域1-区域2电缆、区域1-区域3电缆、区域1-区域4电缆、……。如果是消磁电缆则可以划分为：消磁1区电缆、消磁2区电缆、……。将原理图中每根电缆划分到对应类别对应区域的电缆层级节点下。

电气装配树物理端装配层级如图5所示，电缆始末端设备定义如图6所示。电缆按区域分类表如图7所示。

S4：自动生成三维设备和预先布置；从电缆册查找并读取设备的分类编码，根据分类编码从设备库清单查找设备的三维模型唯一编码，根据该唯一编码自动从设备库读取设备三维模型并布置在船舶坐标系原点；即从电缆册查找设备所在的舱室编号，根据舱室编号查找舱室的SAO模型(舱室空间简化模型，为船舶外板面、甲板面和舱室的舱壁面等各个面组成的空间模型，可用于设备的初步布置)，读取舱室的几何中心坐标，将设备的三维模型自动布置到舱室的几何中心。运用此方法一次性布置1个总段或1张原理图上的所有设备，如图8、图9所示。

S5：自动赋予三维设备、电缆属性信息；分析电缆册和设备库中二维设备和二维电缆的编码、基本属性、位置属性信息并赋予三维设备和电缆。如图10所示。

二维设备基本属性应包括设备代号、分类编码、名称、型号等；二维设备安装属性应包括设备所属的系统代号、设备所属的区域号、设备所属的房间号或肋位号、设备的接线端口编号、设备连接的电缆代号。

二维电缆基本属性包括电缆代号、型号、规格、直径、线密度等；二维电缆安装属性包括电缆所属的系统图号、电缆所属的区域代号、电缆连接的起始设备和终止设备的代号、电缆连接的起始设备端口和终止设备端口的编号。

S6：快速校核二维三维的一致性；校核二维电缆册中的二维设备、二维电缆与电气装配树、总装配树中的三维设备、三维电缆的各项属性信息的一致性，对不一致处进行提示和更改。对以下三种情况进行提示：三维设备、电缆缺失，装配层级节点错误，二维三维属性不一致。按照提示自动补充缺失的设备、电缆及其层级节点，修改错误的层级节点，修改不正确的属性。运用此方法批量快速校核二维三维的一致性。如图11所示。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据电缆册样式模板将二维电气原理图转换为二维电缆册；准备包括电缆基础参数信息的电缆基础表、三维模型库和设备库清单；根据层级节点创建规则初步创建电气装配树和总装配树的前两级节点；

S2：分析二维电缆册，列出所有接电设备的明细；比对设备明细与电气装配树、总装配树的三维设备，对电气装配树与总装配树进行一致性校核，形成设备匹配结果；

S3：按照符合总装厂电气设备安装托盘表、电缆托盘表的划分要求组织空间维度，自动生成总装配树和电气装配树下的电气设备装配层级结构和电缆装配层级结构的装配层级节点；

S4：对批量设备自动生成三维模型并进行预先布置；

S5：分析二维电缆册和设备库清单中二维设备和二维电缆的编码、基本属性和位置属性信息，并将上述信息赋予三维设备和电缆的模型；

S6：批量快速校核二维电缆册中的二维设备、二维电缆与电气装配树、总装配树中的三维设备、三维电缆的各项属性信息的一致性，对不一致处进行提示和更改。

2.根据权利要求1所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S1中，二维电缆册包括原理设备和原理电缆的相关信息；二维电缆册的属性信息包括电缆编号、设备唯一编码、设备名称、设备类型编码、舱室名称、舱室编号、甲板、船舷、肋位、始端设备原理图名、始端设备原理图号、末端设备原理图名、末端设备原理图号、电缆型号、电缆规格、电缆直径、线密度、转弯半径、电缆隔离等级、电缆长度、电缆敷设、电缆备注、电缆原理图名、电缆原理图；

设备类型编码、设备唯一编码和电缆编号为二维驱动关联三维的关键属性信息，设备和电缆的位置信息和区域信息是从原理设计到区域设计的关键信息。

3.根据权利要求1所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S1中，具体步骤为：

收集各电缆生产厂商的电缆产品数据，建立电缆基础表，包括不同型号规格电缆的各项参数信息；

完成设备的三维建模并入库，入库后登记到设备库清单上；设备库清单为人工登记和管理设备状态的表格，用于快速搜索已入库的三维模型；

通过设备类型编码关联设备库清单和二维电缆册。

4.根据权利要求1所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S2中，快速校核电气装配树与总装配树的一致性的具体步骤为：

S21：遍历整个电气装配树，若该设备未找到，则再遍历整个总装配树，若该设备仍未找到，则在两个装配树均生成设备层级节点，在电气装配树下生成设备并预布置，再将该设备父节点引用至总装配树；

遍历整个电气装配树，若该设备未找到，则再遍历整个总装配树，若该设备找到，则在电气装配树生成设备层级节点，将总装配树设备父节点引用至电气装配树；遍历整个电气装配树，若该设备找到，则再遍历整个总装配树，若该设备找到，则不生成设备；

遍历整个电气装配树，若该设备找到，则再遍历整个总装配树，若该设备未找到，则在总装配树生成设备层级节点，将电气装配树设备父节点引用至总装配树；

S22：核查两个装配树下设备层级节点、属性、位置的一致性，并同步为一致。

5.根据权利要求1所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S3中，具体步骤为：

S31：创建总装配树设备层级节点；总装配树的设备包括8个层级节点，每级节点命名均有相应的规则要求；总装配树以施工设计为目标且面向总装厂交付，按空间维度组织，并基于设计计划和模型成熟度以数据包形式按总段交付给总装厂；

S32：创建电气装配树物理端层级节点；电气装配树包括6～8个层级节点，每级节点命名均有相应的规则要求；电气装配树物理端以施工设计和电缆三维布线为目标且面向总装厂交付，按区域的空间维度组织；电气装配树还将电缆按照所属区域或所跨越区域进行划分；

S33：分析二维电缆册中所有设备，根据两个装配树进行设备一致性校核后的设备匹配结果，以及二维电缆册中设备的属性信息和位置区域信息，分别在总装配树和电气装配树自动创建设备层级节点；

S34：分析二维电缆册中的所有电缆，列出所有电缆的明细，按照总装厂对电缆始末端设备定义的要求调整电缆始末端设备的顺序；根据电缆的始端设备区域和末端设备区域判断电缆所属类别和所跨区域，并自动创建电缆层级节点和电缆。

6.根据权利要求5所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S33中，具体步骤为：

S331：根据二维电缆册中设备的属性信息，自动依次生成包括产品、总段、电专业设备、甲板、舱室、原理图名、设备名称、设备类型编码的总装配树设备装配层级结构；

S332：根据二维电缆册中设备的属性信息，自动依次生成包括接电设备、区域、甲板、舱室、原理图名、设备名称、设备类型编码的电气装配树设备装配层级结构。

7.根据权利要求5所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S34中，具体步骤为：

S341：总装厂对电缆在三维布线中的方向需求为电缆从船首拉向船尾、从上建拉向主船体、从上层甲板拉向下层甲板；根据这个需求调整电缆始末端设备的顺序；

S342：按电缆连接的始末端设备所在区域、甲板将电缆划分为包括分线电缆、区域主干电缆、主船体主干电缆、上建主干电缆、消磁电缆的多个类别；主船体主干电缆和上建主干电缆又按所跨区域划分为区域1-区域2电缆、区域1-区域3电缆、区域1-区域4电缆、…区域1-区域N电缆；消磁电缆划分为消磁1区电缆、消磁2区电缆、…消磁M区电缆；将二维电气原理图中的每根电缆划分到对应类别对应区域的电缆层级节点下；

S343：根据二维电缆册的电缆始末端设备位置属性依次生成包括电气装配树、电缆、区域电缆或主干电缆、按区域的电缆分类、跨区电缆所跨区域和电缆编号的电气装配树的电缆装配层级结构。

8.根据权利要求1所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S4中，具体步骤为：

S41：从二维电缆册查找并读取设备的分类编码，根据分类编码从设备库清单查找设备的三维模型唯一编码，根据唯一编码自动从设备库读取设备三维模型并布置在船舶坐标系原点；

S42：从二维电缆册查找设备所在的舱室编号，根据舱室编号查找舱室空间简化模型SAO，读取舱室的几何中心坐标，将设备的三维模型自动布置到舱室的几何中心。

9.根据权利要求1所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S5中，二维设备的基本属性包括设备代号、分类编码、名称和型号；二维设备的安装属性包括设备所属的系统代号、设备所属的区域号、设备所属的房间号或肋位号、设备的接线端口编号和设备连接的电缆代号；

二维电缆的基本属性包括电缆代号、型号、规格、直径和线密度；二维电缆的安装属性包括电缆所属的系统图号、电缆所属的区域代号、电缆连接的起始设备和终止设备的代号、电缆连接的起始设备端口编号和终止设备端口编号。

10.根据权利要求1所述的一种电气原理驱动三维区域设计的方法，其特征在于：所述的步骤S6中，对以下三种情况进行提示：三维设备、电缆缺失，或装配层级节点错误，或二维与三维属性不一致；更改方式为按照提示自动补充缺失的设备、电缆和层级节点，修改错误的层级节点，修改不正确的属性。

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