CN117574479A - 一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，分为以下步骤：S1，输入标准的设备信息表，在所述的标准设备信息表中提取算法所需要的选型数据对设备进行选型；S2，根据设备类型划分设备所属的环控柜，实现设备的归类；S3，进行馈线柜中左右侧设备的划分和软起柜的左右侧划分；S4，根据划分好的左右侧设备实现对应功能柜的生成；S5，进行馈线柜的划分及馈线柜中备用设备的生成；S6，对柜内设备以及各种类型的柜子进行排序操作；S7，输出Excel表格，根据Excel表格输出对应的CAD图纸。本发明有利于提高环控柜系统图的设计效率及准确性；还有利于推动人工智能技术在环控柜设计领域中相关研究的发展。

Description

一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法

技术领域

本发明涉及环控柜设计领域，尤其涉及一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法。

背景技术

轨道交通环控柜是一种集成多种功能于一体的柜体结构，其具有通过智能化控制来监控和调节制冷、排风、过滤以及照明等各项功能。

而当前轨道交通环控柜系统图的绘制往往需要人工参与，整个过程费时费力。并且，由于柜内元器件的排布顺序会受到设计人员经验、甲方需求以及厂商原则等诸多因素的影响，环控柜系统图的绘制还容易出现误差，影响检修和设备运行效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，通过各种标准化的环节，可以实现环控柜系统的自动绘制，并且还提供了相关的选型样本作为算法的配置依据。

本发明采用的技术方案是：

一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其包括以下步骤：

S1，输入标准的设备信息表，在所述的标准设备信息表中提取选型数据对设备进行选型；

S2，根据设备类型划分设备所属的环控柜，实现设备的归类；

S3，进行馈线柜中左右侧设备的划分和软起柜的左右侧划分；

S4，根据划分好的左右侧设备实现对应功能柜的生成；

S5，进行馈线柜的划分及馈线柜中备用设备的生成；针对完成左右侧划分的每个馈线柜的具体方法步骤如下：

S51，将馈线柜中的设备划分为三种不同的设备类型，分别为风机、特殊设备和阀门，其中特殊设备是指既不是风机又不是阀门的设备；

S52，进行风机设备的排布；

S53，进行特殊设备的排布；

S54，进行阀门的排布。

S6，对柜内设备以及各种类型的柜子进行排序操作；

S7，根据排序好的柜子和柜内设备输出包含相关设备信息的Excel表格，根据Excel表格输出对应的CAD图纸。

进一步的，步骤S1的具体方法如下：

S11，导入所述的标准设备信息表，提取设备信息表中元器件的设备名称、设备编号、设备容量、电压、位置、联锁设备、负荷等级和消防类型的信息。

S12，根据元器件的设备容量、电压计算元器件的计算电流；根据计算电流从电缆选型表中确定相关的附属参数和附属设备，比如额定电流、配电电缆规格等。

S13，根据元器件的设备名称匹配对应的元器件选型表；根据对应的元器件选型表，配置元器件相关的附属参数和附属设备，比如模数、电流互感器、热继电器等。

进一步的，步骤S2的具体方法如下：根据设备名称划分设备到软起柜和馈线柜中，其中隧道风机划分到所属位置、所属负荷等级的软起柜中；非隧道风机划分到所属位置、所属负荷等级的馈线柜中。

进一步的，步骤S3针对划分好的每个位置的一级负荷设备的左右侧划分方法如下有：

S31，将设备按照功率大小进行降序排序，存为设备列表；

S32，遍历已经完成排序的设备列表，执行以下操作:判断一侧(假设为左侧)的设备功率之和是否小于另一侧(假设为右侧)的设备功率之和；如果是，则往一侧添加设备及其联锁设备；反之，则往另一侧添加设备及其联锁设备；直至设备列表中的设备全部分配完毕；

S33，两侧的设备分别归属于不同的馈线柜和不同的软起柜当中。

进一步的，步骤S4的具体方法如下：

S41，针对完成左右侧划分的每个馈线柜，根据馈线柜的负荷等级选择对应的进线柜选型表；根据馈线柜内设备容量和计算进线柜的计算电流；根据计算电流从对应的进线柜选型表中确定相关的附属参数和附属设备；

S42，根据一级负荷进线柜的设备容量确定联络柜的设备容量；根据设备容量计算联络柜的计算电流；根据计算电流从对应的进线柜选型表中确定相关的附属参数和附属设备。

进一步的，步骤S52风机设备的排布具体方法为：

S52-1，按照一用一备的方案实现风机设备的备用，计算对应方案下柜内设备的总模数；

S52-2，当一用一备方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数要求时，则再按照三用一备的方案实现风机设备的备用，即每三个相同类型(消防风机或非消防风机)、相同额定电流的设备备份一个备用设备，计算三用一备方案下柜内设备的总模数，并基于三用一备方案下柜内设备总模数的不同情形进行对应的处理：

a) 若三用一备方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数要求，则

i，将风机设备按照模数大小、消防类型(消防>非消防)、功率大小的优先级顺序进行降序排序，存为风机设备列表；

ii，遍历排序好的风机设备列表，按照一用一备的方案放置风机设备及其备用设备到馈线柜中；计算此时馈线柜内的总模数，当总模数大于馈线柜的模数要求时，则从馈线柜中取出按照一用一备方案放置的风机设备及其备用；反之，则继续遍历风机设备列表中的下一个风机设备；

iii，对馈线柜内的设备进行优化排布；

iv，更新剩余的风机设备生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S52风机设备的排布；

b)当三用一备方案下柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数要求时，则进行步骤S53特殊设备的排布；

S52-3，当一用一备方案下柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数要求时，则进行步骤S53的特殊设备的排布。

进一步的，步骤S53特殊设备的排布的具体方法为：

S53-1，放置所有的特殊设备到馈线柜中，计算此时柜内的总模数。

S53-2，若此时柜内设备的总模数大于馈线柜的模数要求，则

a) 将特殊设备按照模数大小、消防类型(消防>非消防)、功率大小的优先级顺序进行降序排序，存为特殊设备列表。

b) 遍历排序好的特殊设备列表，逐个放置特殊设备到馈线柜中；计算此时馈线柜内的总模数，当总模数大于馈线柜的模数要求时，则从馈线柜中取出刚才放置的特殊设备；反之，则继续遍历特殊设备列表中的下一个特殊设备；

c) 对馈线柜内的设备进行优化排布；

d) 更新剩余的特殊设备，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S53特殊设备的排布。

S53-3，当此时柜内设备的总模数小于或等于馈线柜的模数要求时，则进行步骤S54阀门的排布。

进一步的，步骤S54阀门的排布具体方法为：

S54-1，放置PLC或I/O模块，计算此时柜内设备的总模数；

a) 若此时柜内设备的总模数大于馈线柜的模数上限，则从馈线柜中取出刚才放置的PLC或I/O模块；

b) 对馈线柜内的设备进行优化排布；

c) 生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S54阀门的排布；

S54-2，根据设备名称和消防类型将阀门设备划分成消防阀门、非消防阀门和蝶阀三种类型；

S54-3，按照最少备用方案实现不同类型阀门的备用，即不同类型阀门仅配置一个同类型的备用阀门；不同类型阀门备用的顺序依次是消防阀门、非消防阀门和蝶阀；

a) 若最少备用方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数上限，则遍历所有的对应类型阀门的设备，逐个放置对应类型阀门到馈线柜当中；计算此时的柜内设备总模数，若总模数等于馈线柜的模数要求时，则将刚才放置的消防阀门设备替换成备用消防阀门；反之，则继续遍历下一个对应类型阀门的设备；遍历完所有对应类型阀门之后，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S54阀门的排布；

b) 若最少备用方案下，柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数上限，则执行下一种类型阀门的备用。

具体地，以消防阀门为例:

a) 若最少备用方案下，柜内设备总模数大于馈线柜的模数上限。则遍历所有的消防阀门设备，逐个放置消防阀门到馈线柜当中，计算此时的柜内设备总模数，若总模数等于馈线柜的模数要求，则将刚才放置的消防阀门设备替换成备用消防阀门；反之，则继续遍历下一个消防阀门设备。遍历完消防阀门之后，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S54阀门的排布。

b) 若最少备用方案下，柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数上限，则执行下一种类型阀门的备用。

S54-4，每种类型的阀门轮流生成备用直至柜内设备总模数达到馈线柜模数要求。

进一步的，步骤S52和S53中馈线柜内设备的优化排布具体为：

（1）计算柜内设备刚好能满足馈线柜模数要求的所有情况，即将馈线柜模数要求视为一个多项式的结果，柜内设备模数视为该多项式的因数，然后求解得出所有满足多项式的系数，以得出所有可能的设备排列组合情况；

（2）计算每种排列组合情况的均匀度，均匀度是指柜内各设备数与柜内最少设备数之差的平方和，均匀度越小说明设备分布越均匀；

（3）选择均匀度最小的排列组合结果；

（4）根据最终的排列组合结果更新馈线柜内设备。排列组合结果中与初始柜内的设备相比新增的设备即为新增的备用设备。

进一步的，步骤S6的具体方法如下：

S61，对馈线柜内的设备进行降序排序，排序的优先顺序是设备的模数大小、功率大小、消防类型(消防>非消防)。

S62，根据特定的顺序对柜子进行排序操作，默认排序顺序分为两种情况：一级负荷以联络柜为中心，依次往两侧顺序排布进线柜、软启柜和馈线柜；二级负荷顺序排布进线柜、馈线柜。

本发明采用以上技术方案，为设计人员提供指导和帮助，实现环控柜系统图设计的标准化；并且，自动出图算法的应用还可优化和规范设计过程中元器件、备件等的配置和排布的环节，从而提高效率和质量；同时，自动出图方法还可以减少人工绘制图纸的不便，提高环控柜设计效率和精度，从而为轨道交通系统的安全和可靠运行提供更加坚实的保障。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1 为一种用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法流程示意图；

图2 为馈线柜划分及备用设备的生成流程示意图；

图3 为标准设备信息表；

图4 为标准电缆选型表；

图5 为标准元器件选型表；

图6 为标准进线柜选型表。

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。

如图1至图6之一所示，本发明公开了一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，包括以下步骤：

S1，输入标准的设备信息表，在所述的标准设备信息表中提取算法所需要的选型数据对设备进行选型。

S11，导入所述的标准设备信息表，提取设备信息表中元器件的设备名称、设备编号、设备容量、电压、位置、联锁设备、负荷等级和消防类型的信息。

更具体地，导入标准设备信息表，在标准设备信息表中输入元器件的设备名称、设备编号、设备容量、电压、位置、联锁设备、负荷等级和消防类型，如图3所示为本实施例中标准输入文件的示例格式及数据；

S12，根据元器件的设备容量、电压计算元器件的计算电流；根据计算电流从电缆选型表中确定相关的附属参数和附属设备，比如额定电流、配电电缆规格等。

更具体地，根据计算电流从电缆选型表中进行选型，其中，整定电流由计算电流*1.1中在第二列选出，额定电流在整定电流基础上增加两挡，电缆规格根据整定电流确定，如图4所示为本实施例中元器件的电缆选型表；

S13，根据所述元器件的设备名称，匹配对应的元器件选型表；根据对应的元器件选型表，配置所述元器件相关的附属参数和附属设备，比如模数、电流互感器、热继电器等。

更具体地，根据设备功率从元器件选型表中进行选型，如图5所示为本实施例中的元器件选型表。

需要说明的是，本实施例所支持的元器件为：隧道风机、电动组合风阀、轴温及振动监测装置、排热风机、调节阀、排烟风机、防火排烟阀、空调器、净化消毒装置、回排风机、送风机、补风机、排风机、BAS电源、消防电动蝶阀、节能控制系统主机控制柜、节能系统联锁风阀电源；本实施例所支持的负荷等级为：一级负荷、二级负荷；环控室端位置是指A端、B端、C端或是左端、右端。

S2，根据设备类型划分设备所属的环控柜，实现设备的归类。

根据设备名称划分设备到软起柜和馈线柜中，其中隧道风机划分到所属位置、所属负荷等级的软起柜中；非隧道风机设备划分到所属位置、所属负荷等级的馈线柜中。

例如，某个隧道风机可能会被划分到左端的一级负荷软起柜当中，某个排烟风机可能会被划分到右端的一级负荷馈线柜当中。而在后续的步骤中，软起柜和馈线柜会实现更进一步的拆分。

S3，进行馈线柜中左右侧设备的划分和软起柜的左右侧划分。

针对由S2步骤划分好的每个位置的一级负荷设备，就实施例而言，具体有左端的一级负荷设备和右端的一级负荷设备，有：

S31，将设备按照功率大小进行降序排序，存为设备列表。

S32，遍历S31中已经完成排序的设备列表，执行以下操作:判断某侧(假设为左侧)的设备功率之和是否小于另一侧(假设为右侧)的设备功率之和,若小于，则往左侧添加设备及其联锁设备；反之，则往右侧添加设备及其联锁设备。直至设备列表中的设备全部分配完毕。

S33，左侧和右侧的设备分别归属于不同的馈线柜和不同的软起柜当中。

具体而言，可以划分成四个柜子，即左侧馈线柜、左侧软起柜、右侧馈线柜和右侧软起柜。联锁的设备都会出现在同一侧，比如若隧道风机TVF-420-A1划分到左侧软起柜时，与其联锁的电动组合风阀DZ-205-A1则会划分到左侧馈线柜当中。

S4，根据划分好的左右侧设备实现对应功能柜的生成。

S41，针对由S3步骤划分好的每个馈线柜，根据馈线柜的负荷等级选择对应的进线柜选型表；根据馈线柜内设备容量和计算进线柜的计算电流；根据计算电流从对应的进线柜选型表中确定相关的附属参数和附属设备。

S42，根据一级负荷进线柜的设备容量，确定联络柜的设备容量；根据设备容量计算联络柜的计算电流；根据计算电流从对应的进线柜选型表中确定相关的附属参数和附属设备。

更具体地，根据计算电流从进线柜选型表中确定一级负荷进线柜、二级负荷进线柜和一级负荷联络柜的附属参数和附属设备，如图6所示为本实施例中的进线柜选型表。

S5，进行馈线柜的划分及馈线柜中备用设备的生成。

针对由S3步骤划分好的每个馈线柜，有

S51，将馈线柜中的设备划分为三种不同的设备类型，分别为风机、特殊设备和阀门，其中所谓的特殊设备是指既不是风机又不是阀门的设备。

例如送风机、排烟风机归为风机；BAS电源、节能控制系统主机控制柜归为特殊设备；防火排烟阀、电动调节风阀归为阀门。

S52，进行风机设备的排布。

S53，进行特殊设备的排布。

S54，进行阀门的排布。

进一步地，步骤S52风机设备的排布具体为：

（1）按照一用一备的方案实现风机设备的备用，计算该方案下柜内设备的总模数。

（2）若一用一备方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数要求。则再按照三用一备的方案实现风机设备的备用，即每三个相同类型(消防风机或非消防风机)、相同额定电流的设备备份一个备用设备，计算该方案下柜内设备的总模数；

a) 若三用一备方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数要求。则

i，将风机设备按照模数大小、消防类型(消防>非消防)、功率大小的优先级顺序进行降序排序，存为风机设备列表。

ii，遍历排序好的风机设备列表，按照一用一备的方案放置风机设备及其备用设备到馈线柜中，计算此时馈线柜内的总模数，若总模数大于馈线柜的模数要求，则从馈线柜中取出刚才按照一用一备方案放置的风机设备及其备用；反之，则继续遍历风机设备列表中的下一个风机设备。

iii，对馈线柜内的设备进行优化排布。

iv，更新剩余的风机设备，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S52风机设备的排布。

b) 若三用一备方案下柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数要求，则进行步骤S53特殊设备的排布。

（3）若一用一备方案下柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数要求，则进行步骤S53特殊设备的排布。

进一步地，步骤S53特殊设备的排布具体为：

（1）放置所有的特殊设备到馈线柜中，计算此时柜内的总模数。

（2）若此时柜内设备的总模数大于馈线柜的模数要求。则

a) 将特殊设备按照模数大小、消防类型(消防>非消防)、功率大小的优先级顺序进行降序排序，存为特殊设备列表。

b) 遍历排序好的特殊设备列表，逐个放置特殊设备到馈线柜中，计算此时馈线柜内的总模数，若总模数大于馈线柜的模数要求，则从馈线柜中取出刚才放置的特殊设备；反之，则继续遍历特殊设备列表中的下一个特殊设备。

c) 对馈线柜内的设备进行优化排布。

d) 更新剩余的特殊设备，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S53特殊设备的排布。

（3）若此时柜内设备的总模数小于或等于馈线柜的模数要求，则进行步骤S54阀门的排布。

进一步地，步骤S54阀门的排布具体方法为：

（1）放置PLC或I/O模块，计算此时柜内设备的总模数。

PLC或I/O模块在此实施例中，其模数大小为16E.

a) 若此时柜内设备的总模数大于馈线柜的模数上限，则从馈线柜中取出刚才放置的PLC或I/O模块。

b) 对馈线柜内的设备进行优化排布。

c) 生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S54阀门的排布。

（2）根据设备名称和消防类型将阀门设备划分成消防阀门、非消防阀门和蝶阀三种类型。

（3）按照最少备用方案实现不同类型阀门的备用，即不同类型阀门仅配置一个同类型的备用阀门。不同类型阀门备用的顺序依次是消防阀门、非消防阀门和蝶阀。以消防阀门为例:

a) 若最少备用方案下，柜内设备总模数大于馈线柜的模数上限。则遍历所有的消防阀门设备，逐个放置消防阀门到馈线柜当中，计算此时的柜内设备总模数，若总模数等于馈线柜的模数要求，则将刚才放置的消防阀门设备替换成备用消防阀门；反之，则继续遍历下一个消防阀门设备。遍历完消防阀门之后，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S54阀门的排布。

在此实施例中，阀门设备的模数均为2E.

b) 若最少备用方案下，柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数上限，则执行下一种类型阀门的备用。

（4）每种类型的阀门轮流生成备用直至柜内设备总模数达到馈线柜模数要求。例如，馈线柜内剩余20E的模数，则轮流放置2E的备用消防阀门、备用非消防阀门和备用蝶阀。

需要说明的是，本实施例中馈线柜内的模数要求为72E；元器件的模数是在步骤S1设备选型的时候确定的，例如某排烟风机的模数为12E，送风机的模数为8E；

进一步地，步骤S52和S53中所提及的馈线柜内设备的优化排布具体为：

（1）计算柜内设备刚好能满足馈线柜模数要求的所有情况，即将馈线柜模数要求视为一个多项式的结果，柜内设备模数视为该多项式的因数，然后求解得出所有满足多项式的系数，以得出所有可能的设备排列组合情况。

例如，在本实施例中馈线柜内的模数要求是72E，假设此时馈线柜内存有12E的排烟风机、8E的送风机、8E的排风机，则存在72=12*2+8*3+8*3，72=12*2+8*2+8*4等多种排列组合的情况。

（2）计算每种排列组合情况的均匀度。均匀度是指柜内各设备数与柜内最少设备数之差的平方和，均匀度越小说明设备分布越均匀。

例如，在72=12*2+8*3+8*3的例子中，均匀度=(3-2)^2+(3-2)^2+(2-2)^2=2。

（3）选择均匀度最小的排列组合结果。

例如，在本实施例中馈线柜内的模数要求是72E，若馈线柜内存有12E的排烟风机、8E的送风机、8E的排风机，则均匀度最小的结果应当是72=12*2+8*3+8*3，即应当有2个排烟风机、3个送风机和3个排风机。

（4）根据最终的排列组合结果更新馈线柜内设备。排列组合结果中与初始柜内的设备相比新增的设备即为新增的备用设备。

例如，在上述提及的例子中，馈线柜内新增的设备是1个备用的排烟风机、2个备用的送风机和2个备用的排风机。

S6，对柜内设备以及各种类型的柜子进行排序操作，具体步骤如下：

S61，对馈线柜内的设备进行降序排序，排序的优先顺序是设备的模数大小、功率大小、消防类型(消防>非消防)。

S62，根据特定的顺序对柜子进行排序操作，默认排序顺序分为两种情况：一级负荷以联络柜为中心，依次往两侧顺序排布进线柜、软启柜和馈线柜；二级负荷顺序排布进线柜、馈线柜。本实例中按照默认排序顺序排序。

S7，输出Excel表格，根据Excel表格输出对应的CAD图纸，具体步骤如下：

S71，根据步骤S6中排序好的柜子和柜内设备,输出包含相关设备信息的Excel表格。

S72，根据Excel表格绘制对应的CAD图纸。

在本实例中，相关的设备信息有模数大小、抽屉编号、回路名称、设备容量、计算电流、额定电流、整定电流、交流接触器、电动机保护器、电流互感器、多功能智能仪表等。

本发明采用以上技术方案，为设计人员提供指导和帮助，实现环控柜系统图设计的标准化；并且，自动出图算法的应用还可优化和规范设计过程中元器件、备件等的配置和排布的环节，从而提高效率和质量；同时，自动出图方法还可以减少人工绘制图纸的不便，提高环控柜设计效率和精度，从而为轨道交通系统的安全和可靠运行提供更加坚实的保障。

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。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，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。

Claims (8)

1.一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1，输入标准的设备信息表，在所述的标准设备信息表中提取选型数据对设备进行选型；步骤S1的具体方法如下：

S11，导入所述的标准设备信息表，提取设备信息表中元器件的设备名称、设备编号、设备容量、电压、位置、联锁设备、负荷等级和消防类型的信息；

S12，根据元器件的设备容量、电压计算元器件的计算电流；根据计算电流从电缆选型表中确定相关的附属参数和附属设备；

S13，根据元器件的设备名称匹配对应的元器件选型表；根据对应的元器件选型表，配置元器件相关的附属参数和附属设备；

S2，根据设备类型划分设备所属的环控柜，实现设备的归类；

S3，进行馈线柜中左右侧设备的划分和软起柜的左右侧划分；

S4，根据划分好的左右侧设备实现对应功能柜的生成；

S5，进行馈线柜的划分及馈线柜中备用设备的生成，具体步骤如下：

S51，将馈线柜中的设备划分为三种不同的设备类型，分别为风机、特殊设备和阀门，其中特殊设备是指既不是风机又不是阀门的设备；

S52，进行风机设备的排布，具体方法为：

S52-1，按照一用一备的方案实现风机设备的备用，计算对应方案下柜内设备的总模数；

S52-2，当一用一备方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数要求时，则再按照三用一备的方案实现风机设备的备用，即每三个相同类型、相同额定电流的设备备份一个备用设备，计算三用一备方案下柜内设备的总模数，并基于三用一备方案下柜内设备总模数的不同情形进行对应的处理：

a)若三用一备方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数要求，则

i，将风机设备按照模数大小、消防类型且消防>非消防、功率大小的优先级顺序进行降序排序，存为风机设备列表；

ii，遍历排序好的风机设备列表，按照一用一备的方案放置风机设备及其备用设备到馈线柜中；计算此时馈线柜内的总模数，当总模数大于馈线柜的模数要求时，则从馈线柜中取出按照一用一备方案放置的风机设备及其备用；反之，则继续遍历风机设备列表中的下一个风机设备；

iii，对馈线柜内的设备进行优化排布，具体为：

（1）计算柜内设备刚好能满足馈线柜模数要求的所有情况，即将馈线柜模数要求视为一个多项式的结果，柜内设备模数视为该多项式的因数，然后求解得出所有满足多项式的系数，以得出所有可能的设备排列组合情况；

（2）计算每种排列组合情况的均匀度，均匀度是指柜内各设备数与柜内最少设备数之差的平方和，均匀度越小说明设备分布越均匀；

（3）选择均匀度最小的排列组合结果；

（4）根据最终的排列组合结果更新馈线柜内设备，排列组合结果中与初始柜内的设备相比新增的设备即为新增的备用设备；

iv，更新剩余的风机设备生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S52风机设备的排布；

b)当三用一备方案下柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数要求时，则进行步骤S53特殊设备的排布；

S52-3，当一用一备方案下柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数要求时，则进行步骤S53的特殊设备的排布；

S53，进行特殊设备的排布；

S54，进行阀门的排布；

S6，对柜内设备以及各种类型的柜子进行排序操作；

S7，根据排序好的柜子和柜内设备,输出包含相关设备信息的Excel表格，根据Excel表格输出对应的CAD图纸。

2.根据权利要求1所述的一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：步骤S2的具体方法如下：根据设备名称划分设备到软起柜和馈线柜中，其中隧道风机划分到所属位置、所属负荷等级的软起柜中；非隧道风机划分到所属位置、所属负荷等级的馈线柜中。

3.根据权利要求1所述的一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：步骤S3针对划分好的每个位置的一级负荷设备的左右侧划分方法如下有：

S31，将设备按照功率大小进行降序排序，存为设备列表；

S32，遍历已经完成排序的设备列表，执行以下操作:判断左侧的设备功率之和是否小于右侧的设备功率之和；如果是，则往左侧添加设备及其联锁设备；反之，则往右侧添加设备及其联锁设备；直至设备列表中的设备全部分配完毕；

S33，两侧的设备分别归属于不同的馈线柜和不同的软起柜当中。

4.根据权利要求1所述的一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：步骤S4的具体方法如下：

S41，针对完成左右侧划分的每个馈线柜，根据馈线柜的负荷等级选择对应的进线柜选型表；根据馈线柜内设备容量和计算进线柜的计算电流；根据计算电流从对应的进线柜选型表中确定相关的附属参数和附属设备；

S42，根据一级负荷进线柜的设备容量确定联络柜的设备容量；根据设备容量计算联络柜的计算电流；根据计算电流从对应的进线柜选型表中确定相关的附属参数和附属设备。

5.根据权利要求1所述的一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：步骤S53特殊设备的排布的具体方法为：

S53-1，放置所有的特殊设备到馈线柜中，计算此时柜内的总模数；

S53-2，若此时柜内设备的总模数大于馈线柜的模数要求，则如下处理：

a)将特殊设备按照模数大小、消防类型、功率大小的优先级顺序进行降序排序，存为特殊设备列表；

b)遍历排序好的特殊设备列表，逐个放置特殊设备到馈线柜中；计算此时馈线柜内的总模数，当总模数大于馈线柜的模数要求时，则从馈线柜中取出刚才放置的特殊设备；反之，则继续遍历特殊设备列表中的下一个特殊设备；

c)对馈线柜内的设备进行优化排布；

d)更新剩余的特殊设备，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S53特殊设备的排布；

S53-3，当此时柜内设备的总模数小于或等于馈线柜的模数要求时，则进行步骤S54阀门的排布。

6.根据权利要求1所述的一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：步骤S54阀门的排布具体方法为：

S54-1，放置PLC或I/O模块，计算此时柜内设备的总模数；

a)若此时柜内设备的总模数大于馈线柜的模数上限，则从馈线柜中取出刚才放置的PLC或I/O模块；

b)对馈线柜内的设备进行优化排布；

c)生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S54阀门的排布；

S54-2，根据设备名称和消防类型将阀门设备划分成消防阀门、非消防阀门和蝶阀三种类型；

S54-3，按照最少备用方案实现不同类型阀门的备用，即不同类型阀门仅配置一个同类型的备用阀门；不同类型阀门备用的顺序依次是消防阀门、非消防阀门和蝶阀；

a)若最少备用方案下柜内设备总模数大于馈线柜的模数上限，则遍历所有的对应类型阀门的设备，逐个放置对应类型阀门到馈线柜当中；计算此时的柜内设备总模数，若总模数等于馈线柜的模数要求时，则将刚才放置的消防阀门设备替换成备用消防阀门；反之，则继续遍历下一个对应类型阀门的设备；遍历完所有对应类型阀门之后，生成新的馈线柜，对新的馈线柜进行步骤S54阀门的排布；

b)若最少备用方案下，柜内设备总模数小于或等于馈线柜的模数上限，则执行下一种类型阀门的备用；

S54-4，每种类型的阀门轮流生成备用直至柜内设备总模数达到馈线柜模数要求。

7.根据权利要求5所述的一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：步骤S53-2中馈线柜内设备的优化排布具体为：

（1）计算柜内设备刚好能满足馈线柜模数要求的所有情况，即将馈线柜模数要求视为一个多项式的结果，柜内设备模数视为该多项式的因数，然后求解得出所有满足多项式的系数，以得出所有可能的设备排列组合情况；

（2）计算每种排列组合情况的均匀度，均匀度是指柜内各设备数与柜内最少设备数之差的平方和，均匀度越小说明设备分布越均匀；

（3）选择均匀度最小的排列组合结果；

（4）根据最终的排列组合结果更新馈线柜内设备，排列组合结果中比初始柜内排布的设备即为新增的备用设备。

8.根据权利要求1所述的一种可用于轨道交通环控柜系统图的自动出图方法，其特征在于：步骤S6的具体方法如下：

S61，对馈线柜内的设备进行降序排序，排序的优先顺序是设备的模数大小、功率大小、消防类型；其中，消防>非消防；

S62，根据特定的顺序对柜子进行排序操作，默认排序顺序分为两种情况：一级负荷以联络柜为中心，依次往两侧顺序排布进线柜、软启柜和馈线柜；二级负荷顺序排布进线柜、馈线柜。