CN117290981A - 一种散流器连接方法、系统、存储介质及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散流器连接方法、系统、存储介质及设备，方法包括：将房间平面图分割成多个子房间，定义散流器的行编号和列编号，若子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则将每列散流器按列编号依次进行两两分组，将每列中的散流器按行编号依次进行两两连接，将每组中同一行的连接线的中点进行两两连接，并提取中点连接线的中点生成组内连接点集合；根据斯坦纳树算法将组内连接点集合中的点与管道进行连接。本发明中的散流器连接方法、系统、存储介质及设备，同时通过将每列散流器进行两两分组，再将每列散流器从上之下进行两两连接，提取散流器连接线的中点，将同组两列的散流器的连接线的中点进行连接，快速实现散流器连接。

Description

一种散流器连接方法、系统、存储介质及设备

技术领域

本发明涉及建筑信息规划领域，特别涉及一种散流器连接方法、系统、存储介质及设备。

背景技术

BIM(Building Information Model) 是“建筑信息模型”的简称，是一种多维信息模型集成技术，可以将建筑、结构、暖通和给排水等专业信息集成于一个三维建筑模型中，能极大地提高设计生产效率。但对于暖通空调系统来说，依然存在大量重复繁琐的工作需要设计师自己完成，比如设备选型和布置、管路的设计及尺寸选型等。具体到暖通空调中散流器的连接，通常设计师会套用相关公式在各个房间或者分区内反复地计算、绘图和修改，这些工作并非设计的核心但却会消耗设计师大量的精力和时间，而解放设计师的这部分工作，实现一定程度上的自动化设计毫无疑问是未来 BIM 的一个发展方向。

散流器是空调或通风的送风口，就是让出风口出风方向分成多向流动。当房间内设有多个散流器，需要对散流器进行合理连接到通风管道上，以实现散流器的送风功能。

现有技术中，散流器与通风管道进行连接时，需尽可能减少管道通风路径。当房间内散流器的行数和列数布置较为简单时，可快速将散流器进行最短路径连接，而当房间为构造复杂的多边形房间时，使得房间内散流器的数量布置较为复杂，则无法快速对散流器进行连接。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种散流器连接方法、系统、存储介质及设备，解决背景技术中多边形房间内散流器的数量布置复杂，无法快速对散流器进行连接的问题。

本发明一方面提供一种散流器连接方法，方法包括：

获取房间平面图，房间平面图包括散流器及管道，将房间平面图分割成多个子房间，根据子房间与管道的连通方向将多个子房间旋转至相同的连通方向；

根据旋转后的子房间将每个子房间的散流器划分为行和列，定义散流器的行编号和列编号，根据行编号和列编号判断子房间内散流器的行数和列数是否为偶数；

若子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

提取连接线的中点，将每组中同一行的连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取中点连接线的中点生成组内连接点集合；

将多个子房间旋转至原始方向，根据斯坦纳树算法将组内连接点集合中的点与管道进行连接。

进一步的，判断子房间内散流器的行数和列数是否为偶数的步骤后还包括：

若子房间内散流器的行数为奇数，则将最后一行中的散流器从左至右依次进行两两连接以生成连接线，提取连接线的中点；

判断最后一行中的散流器是否为奇数；

若最后一行中的散流器为奇数，则将最后一行中最后一个散流器生成单点，并将单点以及连接线的中点加入组内连接点集合。

进一步的，判断子房间内散流器的行数和列数是否为偶数的步骤后还包括：

若子房间内散流器的列数为奇数，则将最后一列中的散流器从上至下依次进行两两连接以生成连接线，提取连接线的中点向左进行偏移；

判断最后一列中的散流器是否为奇数；

若最后一列中的散流器为奇数，则将最后一列中最后一个散流器生成单点，并将单点以及向左偏移后的中点加入组内连接点集合。

进一步的，将单点以及向左偏移后的中点加入组内连接点集合的步骤后还包括：

当子房间内剩余的散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

提取连接线的中点，将每组中同一行的连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取中点连接线的中点生成组内连接点集合。

进一步的，将多个子房间旋转至原始方向的步骤后还包括：

根据房间平面图中所有散流器生成散流器点集合，根据散流器点集合及组内连接点集合的并集生成组内点集合。

进一步的，将多个子房间旋转至原始方向的步骤后还包括：

依据连接原则将组内连接点集合中的点与主管道进行连接，并根据组内连接点集合中的点与管道的连接处的多个管道连接点生成管道连接点集合；

根据管道连接点集合及组内连接点集合的并集生成斯坦纳树点集合。

进一步的，根据斯坦纳树算法将组内连接点集合中的点与管道进行连接的步骤包括：

根据连接线及中点连接线生成连接线集合，根据组内点集合计算连接线集合以及组内连接点与管道连接点之间的连接线的最小边权值，并根据最小边权值确定所有散流器之间的最短连接路径图；

根据房间平面图获取网格图，基于状态压缩动态规则在网格图中确定斯坦纳树点集合中所有点之间的连接路径。

进一步的，根据子房间与管道的连通方向将多个子房间旋转至相同的连通方向的步骤包括：

在管道中确定每个子房间最接近的管道位置，根据每个子房间与对应最接近的管道位置确定对应子房间的连通方向；

确定一基准方向，分别将每个子房间旋转至相同的连通方向，以使每个子房间的连通方向与基准方向一致。

本发明中的散流器连接方法，通过将房间进行分割成多个子房间，将散流器的连接问题转换成在每个分割后的房间内进行连接，简化连接问题；同时通过计算每个子房间内散流器的行数和列数，判断行数和列数是否为偶数，当散流器的行数和列数都为偶数时，将每列散流器进行两两分组，再将每列散流器从上之下进行两两连接，提取散流器连接线的中点，将同组两列的散流器的连接线的中点进行连接，快速实现散流器连接，最后提取中点连接线的中点生成组内连接点集合，根据该组内连接点集合即可计算出与管道之间的最短连接路径。

本发明另一方面提供一种散流器连接系统，系统包括：

房间分割旋转模块，用于获取房间平面图，房间平面图包括散流器及管道，将房间平面图分割成多个子房间，根据所述子房间与所述管道的连通方向将多个所述子房间旋转至相同的连通方向；

判断模块，用于根据旋转后的子房间将每个子房间的散流器划分为行和列，定义散流器的行编号和列编号，根据行编号和列编号判断子房间内散流器的行数和列数是否为偶数；

第一执行模块，用于若子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

组内连接点生成模块，用于提取连接线的中点，将每组中同一行的连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取中点连接线的中点生成组内连接点集合；

管道连接模块，用于将多个子房间旋转至原始方向，根据斯坦纳树算法将组内连接点集合中的点与管道进行连接。

本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的散流器连接方法。

本发明另一方面还提供一种数据处理设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述的散流器连接方法。

附图说明

图1为本发明第一实施例中散流器连接方法流程图；

图2为本发明第二实施例中散流器连接方法流程图；

图3为本发明第三实施例中散流器连接方系统框图；

图4为本发明实施例中多边形房间分割示意图；

图5为本发明实施例中多边形房间旋转示意图；

图6为本发明实施例中散流器内部连接示意图；

图7为本发明实施例中网格图；

图8为本发明实施例中散流器连接管道示意图；

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的散流器连接方法，包括步骤S11-S14。

S11、获取房间平面图，房间平面图包括散流器及管道，将房间平面图分割成多个子房间，根据子房间与管道的连通方向将多个子房间旋转至相同的连通方向。

如图4所示，获取房间平面图，房间平面图包括房间内所有边界线信息、散流器位置信息和位于房间中间的管道信息，其中散流器在房间平面图中以圆点形式表示，管道图位置房间中间，包括四个方向上的相互4条连通的管道。散流器通过连接到中间的管道上，进而通过管道实现送风功能。

将房间分割成多个类矩形子房间，具体的，沿着房间边界线的确定向房间内部凹陷的相交点，在沿着房间内部凹陷的相交点横向或纵向将多边形房间进行分割成多个类矩形房间，按照房间分割准则确定最佳分割方案，其中分割准则为：

一、分割后的两区域尽可能符合类矩形定义，类矩形定义为房间的面积与房间的最小外接矩形的面积的比值在预设阈值内。

二、分割后的两区域的最小外接矩形的长宽比尽可能小。

三、分割后的两区域的面积尽可能接近。

据此，将房间平面图分割多个子房间，如图4所示，在本实施例中，为每个子房间进行编号，形成1-15个子房间，对每个子房间进行分组，上方房间为12、8、9、10、11号，左侧房间为13、14、15号，右侧房间为7、6、5号，下方房间为16、1、2、3、4号。

其中每个子房间需旋转至相同的房间，以给出统一的连接规则，将散流器进行连接。在管道上确定每个子房间最接近的位置方向，在本实施例，上方房间最接近的管道为上方管道，左侧房间最接近的管道为左侧管道，下方房间最接近的管道为下方管道，右侧房间最接近的管道为右侧管道。再次，确定每组房间与其最接近的管道的连通方向，如图4中箭头的方向即为对应方向上房间的连通方向。在本实施例中，以下方房间和下方管道的连通方向为基准方向，即由下朝上。进而将其余每个子房间旋转至与基准方向一致的方向。

可以理解的，可将上方房间进行180度翻转，将左侧房间进行逆时针90度旋转，下方房间方向不变方向，将右侧房间顺时针90度旋转，得到如图5所示的旋转后的房间，根据上述旋转规则将所有子房间旋转至于下方房间一致的连通方向。

S12、根据旋转后的子房间将每个子房间的散流器划分为行和列，定义散流器的行编号和列编号，根据行编号和列编号判断子房间内散流器的行数和列数是否为偶数。

若子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则执行步骤S13。

S13、根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；提取连接线的中点，将每组中同一行的连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取中点连接线的中点生成组内连接点集合。

根据旋转后的子房间，将散流器从左至右分成多列，从上至下分成多行，并定义每个散流器的行编号和列编号，计算每个子房间中散流器的行数和列数。散流器布置的时候通常为矩阵规则的分布在房间内，因为，每个房间的每行的散流器相数量相同，每列的散流器的数量也相同。计算每个房间中散流器的行数和列数，根据所有的行编号和列编号判断行数和列数是否都为偶数，若是，则根据列编号将散流器依次两两分组，因为列数为偶数，因此可分成整数个组，每组包括相邻的一奇数列和一偶数列。再根据行编号将每列的散流器依次进行两两分组并连接，因行数为偶数，因此可分成整数组连接，无剩余未连接的散流器。

再次，提取散流器连接线的中点，再将按列分组的两列散流器中连接线的中点分别与同一行的连接线的中点进行连接，生成中点连接线。提取多个中点连接线的中点生成组内连接点集合，定义该组内连接点集合为terminals。

当房间内散流器数量较多且分布不均匀时，可通过上述步骤可快速将散流器进行H型连接，散流器之间通过H型连接可形成最短路径。

S14、将多个子房间旋转至原始方向，根据斯坦纳树算法将组内连接点集合中的点与管道进行连接。

散流器在房间内部连接完成后，则将多个房间旋转至原始方向，如图6所示。在图6的基础上，将每个散流器的点生成散流器点集合equipments,散流器点集合及组内连接点集合之间保护相同的点，求解这两个集合的并集得到组内点集合S1，即组内点集合

。

建立散流器连接原则，包括：

（1）每个连接点必须为叶子结点。

（2）连接线两端连接点应该尽可能均衡，以保证每个散流器的出风量一致。

依据连接原则将terminals与主管道连接，将管道上的连接点存进main terminals；

建立连接方案图，点集为，边集为，将散流器中点连接线的中点与管道上的管道连接点之间的距离进行加权计算；

确定需最终进行连接的点集S20，即斯坦森树点集合

；

建立网格背景图，背景图为更密集的网格图，其包含点集的连接路径，在网格图中确定点集；

最后利用斯坦纳树算法并基于网格图计算出连接方案，最终得到如图8所示的所有散流器连接至管道上的示意图。

综上，本发明上述实施例当中的散流器连接方法，通过将房间进行分割成多个子房间，将散流器的连接问题转换成在每个分割后的房间内进行连接，简化连接问题；同时通过计算每个子房间内散流器的行数和列数，判断行数和列数是否为偶数，当散流器的行数和列数都为偶数时，将每列散流器进行两两分组，再将每列散流器从上之下进行两两连接，提取散流器连接线的中点，将同组两列的散流器的连接线的中点进行连接，快速实现散流器连接，最后提取中点连接线的中点生成组内连接点集合，根据该组内连接点集合即可计算出与管道之间的最短连接路径。

实施例二

请参阅图2，所示为本发明第二实施例中的散流器连接方法，包括步骤S201-S207。

S201、获取房间平面图，房间平面图包括散流器及管道，将房间平面图分割成多个子房间，根据子房间与管道的连通方向将多个子房间旋转至相同的连通方向。

如图4所示，获取房间平面图，房间平面图包括房间内所有边界线信息、散流器位置信息和位于房间中间的管道信息，其中散流器在房间平面图中以圆点形式表示，管道位于房间的中间，包括四个方向上的相互4条连通的管道。散流器通过连接到中间的管道上，进而通过管道实现送风功能。

将房间分割成多个类矩形子房间，具体的，沿着房间边界线的确定向房间内部凹陷的相交点，在沿着房间内部凹陷的相交点横向或纵向将多边形房间进行分割成多个类矩形房间，按照房间分割准则确定最佳分割方案，其中分割准则为：

一、分割后的两区域尽可能符合类矩形定义，类矩形定义为房间的面积与房间的最小外接矩形的面积的比值在预设阈值内。

二、分割后的两区域的最小外接矩形的长宽比尽可能小。

三、分割后的两区域的面积尽可能接近。

据此，将房间平面图分割多个子房间，如图4所示，在本实施例中，为每个子房间进行编号，形成1-15个子房间，对每个子房间进行分组，上方房间为12、8、9、10、11号，左侧房间为13、14、15号，右侧房间为7、6、5号，下方房间为16、1、2、3、4号。

其中每个子房间需旋转至相同的房间，以给出统一的连接规则，将散流器进行连接。在管道上确定每个子房间最接近的位置方向，在本实施例，上方房间最接近的管道为上方管道，左侧房间最接近的管道为左侧管道，下方房间最接近的管道为下方管道，右侧房间最接近的管道为右侧管道。再次，确定每组房间与其最接近的管道的连通方向，如图4中箭头的方向即为对应方向上房间的连通方向。在本实施例中，以下方房间和下方管道的连通方向为基准方向，即由下朝上。进而将其余每个子房间旋转至与基准方向一致的方向。

可以理解的，可将上方房间进行180度翻转，将左侧房间进行逆时针90度旋转，下方房间方向不变方向，将右侧房间顺时针90度旋转，得到如图5所示的旋转后的房间，根据上述旋转规则将所有子房间旋转至于下方房间一致的连通方向。

S202、根据旋转后的子房间将每个子房间的散流器划分为行和列，定义散流器的行编号和列编号，判断子房间内散流器的行数是否为偶数。

S203、若子房间内散流器的行数为偶数，则继续判断子房间内散流器的列数是否为偶数。

若子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则执行步骤S204。

若子房间内散流器的行数为奇数，则执行步骤S205。

若子房间内散流器的列数为奇数，则执行步骤S206。

S204、根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；提取连接线的中点，将每组中同一行的连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取中点连接线的中点生成组内连接点集合。

根据旋转后的子房间，将散流器从左至右分成多列，从上至下分成多行，并定义每个散流器的行编号和列编号，计算每个子房间中散流器的行数和列数。散流器布置的时候通常为矩阵规则的分布在房间内，因为，每个房间的每行的散流器相数量相同，每列的散流器的数量也相同。若房间中出现数量不一致，则进一步将房间进行分割至规则的分布为止。

计算每个房间中散流器的行数和列数，根据所有的行编号和列编号判断行数和列数是否都为偶数，若是，则根据列编号将散流器依次两两分组，因为列数为偶数，因此可分成整数个组，每组包括相邻的一奇数列和一偶数列。再根据行编号将每列的散流器依次进行两两分组并连接，因行数为偶数，因此可分成整数组连接，无剩余未连接的散流器。

再次，提取散流器连接线的中点，再将按列分组的两列散流器中连接线的中点分别与同一行的连接线的中点进行连接，生成中点连接线。提取多个中点连接线的中点生成组内连接点集合，定义该组内连接点集合为terminals。

当房间内散流器数量较多且分布不均匀时，可通过上述步骤可快速将散流器进行H型连接，散流器之间通过H型连接可形成最短路径。

S205、将最后一行中的散流器从左至右依次进行两两连接以生成连接线，提取连接线的中点；将未连接的散流器生成单点，并将单点以及连接线的中点加入组内连接点集合。

若房间内的散流器的行数为奇数，则从上至下提取最后一行的散流器，将最后一行的散流器按照从左至右依次两两分组进行连接，提取散流器之间连接线的中点。

判断最后一行的散流器数量是否为奇数，若最后一行的散流器为奇数，则将最后一个未连接的散流器单独作为单点，并将散流器单点以及连接线中点加入上述组内连接点集合terminals。

S206、将最后一列中的散流器从上至下依次进行两两连接以生成连接线，提取连接线的中点向左进行偏移；将未连接的散流器生成单点，并将单点以及向左偏移后的中点加入组内连接点集合。

若房间内的散流器的列数为奇数，则从左至右提取最后一列的散流器，将最后一行的散流器按照从上至下依次两两分组进行连接，提取散流器之间连接线的中点，并将连接线中点向左偏移，使得当该连接线的中点为连接点时为叶子结点。在本实施例中，连接线中点向左偏移的距离为两个散流器之间距离的一半，使得连接点在两设备的中间位置，组内连接规整。

判断最后一列的散流器数量是否为奇数，若最后一行的散流器为奇数，则将最后一个未连接的散流器单独作为单点，并将散流器单点以及向左偏移后的连接线中点加入上述组内连接点集合terminals。

由上可知，根据散流器的分布分为以下几种连接方法：

（1）若散流器分布均为偶数行和偶数列，则按照步骤S204的方法进行散流器连接；

（2）若散流器分布为偶数行和奇数列，则先按照步骤S205的方法将最后一列的散流器进行连接，再将剩余的偶数行和偶数列的散流器按照步骤S204的步骤进行连接。

（3）若散流器分布为偶数列和奇数行，则先按照步骤S206的方法将最后一行的散流器进行散连接，再将剩余的偶数行和偶数列的散流器按照步骤S204的步骤进行连接。

（4）若散流器分布为奇数行和奇数列，则先按照步骤S205和步骤S206的方法将最后一行和最后一列散流器进行连接，再将剩余的偶数行和偶数列的散流器按照步骤S204的步骤进行连接。

S207、将多个子房间旋转至原始方向，根据斯坦纳树算法将组内连接点集合中的点与管道进行连接。

散流器在房间内部连接完成后，则将多个房间旋转至原始方向，如图6所示。在图6的基础上，将每个散流器的点生成散流器点集合equipments,散流器点集合及组内连接点集合之间保护相同的点，求解这两个集合的并集得到组内点集合S1，即组内点集合

。

将房间内各散流器之间连接线生成连接线集合line to connect。

当散流器的行数或列数为奇数时，无法全部给出H型连接方案，因此通过将最后一行或最后一列单独处理连接后，剩余的未处理的散流器即都为偶数行和偶数列，可依据步骤S204的连接方案进行H型连接，由此快速完成奇数行或奇数列的散流器的连接方案。

建立散流器连接原则：包括：

（1）每个连接点必须为叶子结点。

（2）连接线两端连接点应该尽可能均衡。

依据连接原则将组内连接点集合terminals中所有的连接点与管道进行最短距离连接，其中，散流器分别与对应方向上的管道进行连接，使得连接距离最短。因此在管道上生成组内连接点与管道之间的多个管道连接点和管道连接线，将多个管道连接点生成main terminals。

因散流器与管道连接主要将多个管道连接点与散流器连接线以及单点进行连接，因此将管道连接点集合与组内连接点集合的并集生成斯坦森树点集合S2，即斯坦森树点集合。

建立散流器的连接方案图：首先建立房间内部的散流器组内连接方案，根据各散流器之间连接线与管道连接线建立边集E：

根据组内点集合S1与边集之间连接的距离进行加权计算，根据计算结果得到一个最小边权值，最小边权值即组内点与管道连接点之间的最短连接距离，因此根据最小边权值确定房间内部散流器的最短连接路径图。

根据房间平面图获取网格图，基于状态压缩动态规则在网格图中确定斯坦纳树点集合中所有点之间的连接路径：

其中，斯坦森树点集合S2为最终需进行连接的点集合，如图7所示，获取房间平面图对应的网格图，网格图是根据每一个斯坦纳树点集合中的连接点，在斯坦纳树点作平行于x轴和y轴的两条线，并作为网格线，再取所有网格线的所有交点作为网格点，由网格线和网格点生成网格图。网格图中的网格点和网格线为散流器连接到管道上的连接路径，散流器需根据网格图上的路径与管道进行连接，最后根据斯坦森树点算法求解出散流器与管道连接点之间的最佳连接路径方案。

斯坦树连接算法求解如下：

根据给定的N个结点和M条边的连通图，取K个关键点，保留一些边使K个关键点连通，要求边权和最小，这个K个关键点可能不会直接连通，需利用剩下N-K个点，即斯坦森树点。

通过状态压缩动态规则进行求解：，

状态Def：f(i,S)，i为结点，S为一个整数表示的状态，K为关键点的连通信息。

即f(i,S)表示为：以i为根，包含S中所有点的最小边权值和状态转移：

（1）状态转移：f(i,S)=min{f(i，S)，f(i，T)+f(i，S-T)}

式中，T为S的一个子集，S-T为T的补集，需枚举状态S所有子集。

（2）f(i,S)=min{f(i，S)，f(i，S)+w(i，j)}

式中，i和j为结点，w为边权值，整式表示为在同一个状态S下进行参与转移的只有边权，利用dijkstra或SPFA转移，转化为最短路问题，最终得到散流器最短路径连接方案。最终得到如图8所示的连接示意图，所有散流器以最短的连接路径连接至最近的管道上，通过斯坦树连接算法实现了散流器最短路径连接管道的方案。

综上，本发明上述实施例当中的散流器连接方法，通过将房间进行分割成多个子房间，将散流器的连接问题转换成在每个分割后的房间内进行连接，简化连接问题；同时通过计算每个子房间内散流器的行数和列数，判断行数和列数是否为偶数，当散流器的行数和列数都为偶数时，将每列散流器进行两两分组，再将每列散流器从上之下进行两两连接，提取散流器连接线的中点，将同组两列的散流器的连接线的中点进行连接，快速实现散流器连接，最后提取所述中点连接线的中点生成组内连接点集合，根据该组内连接点集合即可计算出与管道之间的最短连接路径。

实施例三

本发明实施例中提供一种散流器连接系统，请参阅图3，所示本实施例中的散流器连接方法系统，所述系统包括：

房间分割旋转模块，用于获取房间平面图，所述房间平面图包括散流器及管道，将所述房间平面图分割成多个子房间，根据所述子房间与所述管道的连通方向将多个所述子房间旋转至相同的连通方向；

判断模块，用于根据旋转后的子房间将每个子房间的散流器划分为行和列，定义散流器的行编号和列编号，根据所述行编号和所述列编号判断所述子房间内散流器的行数和列数是否为偶数；

第一执行模块，用于若所述子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

组内连接点生成模块，用于提取所述连接线的中点，将每组中同一行的所述连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取所述中点连接线的中点生成组内连接点集合；

管道连接模块，用于将多个所述子房间旋转至原始方向，根据斯坦纳树算法将所述组内连接点集合中的点与所述管道进行连接。

进一步的，所述系统还包括：

第二执行模块，用于若所述子房间内散流器的行数为奇数，则将最后一行中的散流器从左至右依次进行两两连接以生成连接线，提取所述连接线的中点；

判断所述最后一行中的散流器是否为奇数；

若所述最后一行中的散流器为奇数，则将最后一行中最后一个散流器生成单点，并将所述单点以及所述连接线的中点加入所述组内连接点集合。

进一步的，所述系统还包括：

第三执行模块，用于若所述子房间内散流器的列数为奇数，则将最后一列中的散流器从上至下依次进行两两连接以生成连接线，提取所述连接线的中点向左进行偏移；

判断所述最后一列中的散流器是否为奇数；

若所述最后一列中的散流器为奇数，则将最后一列中最后一个散流器生成单点，并将所述单点以及向左偏移后的中点加入所述组内连接点集合。

进一步的，所述系统还包括：

第四执行模块，用于当所述子房间内剩余的散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

提取所述连接线的中点，将每组中同一行的所述连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取所述中点连接线的中点生成组内连接点集合。

进一步的，所述系统还包括：

点集合生成模块，用于根据所述房间平面图中所有散流器生成散流器点集合，根据所述散流器点集合及所述组内连接点集合的并集生成组内点集合。

进一步的，所述系统还包括：

管道连接点集合生成模块，用于依据连接原则将所述组内连接点集合中的点与主管道进行连接，并根据所述组内连接点集合中的点与管道的连接处的多个管道连接点生成管道连接点集合；

根据所述管道连接点集合及所述组内连接点集合的并集生成斯坦纳树点集合。

进一步的，所述管道连接模块包括：

组内连接单元，用于根据所述连接线及所述中点连接线生成连接线集合，根据所述组内点集合计算所述连接线集合以及所述组内连接点与所述管道连接点之间的连接线的最小边权值，并根据所述最小边权值确定所有散流器之间的最短连接路径图；

斯坦纳树算法连接单元，用于根据所述房间平面图获取网格图，基于状态压缩动态规则在所述网格图中确定所述斯坦纳树点集合中所有点之间的连接路径。

进一步的，所述房间分割旋转模块包括：

旋转单元，用于在所述管道中确定每个子房间最接近的管道位置，根据每个子房间与对应最接近的管道位置确定对应子房间的连通方向；

确定一基准方向，分别将每个子房间旋转至相同的连通方向，以使每个子房间的连通方向与所述基准方向一致。

上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。

综上，本发明上述实施例当中的散流器连接系统，通过将房间进行分割成多个子房间，将散流器的连接问题转换成在每个分割后的房间内进行连接，简化连接问题；同时通过计算每个子房间内散流器的行数和列数，判断行数和列数是否为偶数，当散流器的行数和列数都为偶数时，将每列散流器进行两两分组，再将每列散流器从上之下进行两两连接，提取散流器连接线的中点，将同组两列的散流器的连接线的中点进行连接，快速实现散流器连接，最后提取所述中点连接线的中点生成组内连接点集合，根据该组内连接点集合即可计算出与管道之间的最短连接路径。

本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例中的散流器连接方法的步骤。

本发明的实施例还提出一种数据处理设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述实施例中方法的步骤。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种散流器连接方法，其特征在于，所述方法包括：

获取房间平面图，所述房间平面图包括散流器及管道，将所述房间平面图分割成多个子房间，根据所述子房间与所述管道的连通方向将多个所述子房间旋转至相同的连通方向；

根据旋转后的子房间将每个子房间的散流器划分为行和列，定义散流器的行编号和列编号，根据所述行编号和所述列编号判断所述子房间内散流器的行数和列数是否为偶数；

若所述子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

提取所述连接线的中点，将每组中同一行的所述连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取所述中点连接线的中点生成组内连接点集合；

将多个所述子房间旋转至原始方向，根据斯坦纳树算法将所述组内连接点集合中的点与所述管道进行连接。

2.根据权利要求1所述的散流器连接方法，其特征在于，所述判断所述子房间内散流器的行数和列数是否为偶数的步骤后还包括：

若所述子房间内散流器的行数为奇数，则将最后一行中的散流器从左至右依次进行两两连接以生成连接线，提取所述连接线的中点；

判断所述最后一行中的散流器是否为奇数；

若所述最后一行中的散流器为奇数，则将最后一行中最后一个散流器生成单点，并将所述单点以及所述连接线的中点加入所述组内连接点集合。

3.根据权利要求2所述的散流器连接方法，其特征在于，所述判断所述子房间内散流器的行数和列数是否为偶数的步骤后还包括：

若所述子房间内散流器的列数为奇数，则将最后一列中的散流器从上至下依次进行两两连接以生成连接线，提取所述连接线的中点向左进行偏移；

判断所述最后一列中的散流器是否为奇数；

若所述最后一列中的散流器为奇数，则将最后一列中最后一个散流器生成单点，并将所述单点以及向左偏移后的中点加入所述组内连接点集合。

4.根据权利要求3所述的散流器连接方法，其特征在于，所述将所述单点以及向左偏移后的中点加入所述组内连接点集合的步骤后还包括：

当所述子房间内剩余的散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

提取所述连接线的中点，将每组中同一行的所述连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取所述中点连接线的中点生成组内连接点集合。

5.根据权利要求4所述的散流器连接方法，其特征在于，所述将多个所述子房间旋转至原始方向的步骤后还包括：

根据所述房间平面图中所有散流器生成散流器点集合，根据所述散流器点集合及所述组内连接点集合的并集生成组内点集合。

6.根据权利要求5所述的散流器连接方法，其特征在于，所述将多个所述子房间旋转至原始方向的步骤后还包括：

依据连接原则将所述组内连接点集合中的点与主管道进行连接，并根据所述组内连接点集合中的点与管道的连接处的多个管道连接点生成管道连接点集合；

根据所述管道连接点集合及所述组内连接点集合的并集生成斯坦纳树点集合。

7.根据权利要求6所述的散流器连接方法，其特征在于，所述根据斯坦纳树算法将所述组内连接点集合中的点与所述管道进行连接的步骤包括：

根据所述连接线及所述中点连接线生成连接线集合，根据所述组内点集合计算所述连接线集合以及所述组内连接点与所述管道连接点之间的连接线的最小边权值，并根据所述最小边权值确定所有散流器之间的最短连接路径图；

根据所述房间平面图获取网格图，基于状态压缩动态规则在所述网格图中确定所述斯坦纳树点集合中所有点之间的连接路径。

8.根据权利要求1所述的散流器连接方法，其特征在于，所述根据所述子房间与所述管道的连通方向将多个所述子房间旋转至相同的连通方向的步骤包括：

在所述管道中确定每个子房间最接近的管道位置，根据每个子房间与对应最接近的管道位置确定对应子房间的连通方向；

确定一基准方向，分别将每个子房间旋转至相同的连通方向，以使每个子房间的连通方向与所述基准方向一致。

9.一种散流器连接系统，其特征在于，所述系统包括：

房间分割旋转模块，用于获取房间平面图，所述房间平面图包括散流器及管道，将所述房间平面图分割成多个子房间，根据所述子房间与所述管道的连通方向将多个所述子房间旋转至相同的连通方向；

判断模块，用于根据旋转后的子房间将每个子房间的散流器划分为行和列，定义散流器的行编号和列编号，根据所述行编号和所述列编号判断所述子房间内散流器的行数和列数是否为偶数；

第一执行模块，用于若所述子房间内散流器的行数和列数均为偶数，则根据列编号将每列散流器依次进行两两分组，并根据行编号将每列中的散流器依次进行两两连接，以生成连接线；

组内连接点生成模块，用于提取所述连接线的中点，将每组中同一行的所述连接线的中点进行两两连接，以生成中点连接线，并提取所述中点连接线的中点生成组内连接点集合；

管道连接模块，用于将多个所述子房间旋转至原始方向，根据斯坦纳树算法将所述组内连接点集合中的点与所述管道进行连接。

10.一种数据处理设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1－7任一所述的散流器连接方法。