CN114707199B - 一种cad电气照明平面图公共照明灯自动排布方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法，如下步骤运行：整理照明平面图上公共照明灯绘制依据数据表，分为表1照明阈值表、表2灯具品牌型号表和表3公共照明灯放置空间表。本发明是可以代替设计师进行公共照明灯绘制数量的自动计算以及在CAD图纸上自动选择合适的位置进行排布，是人工智能出CAD电气施工平面图中的重要一环，有效的解决了照明平面图中公共照明灯由设计师手动绘制会带来无法及时响应施工过程中的变更，设计周期长影响施工进度和目前使用人工智能代替人工设计并出具CAD电气施工平面图纸的方式属于技术空白的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电气专业CAD图纸的绘制相关领域，具体是一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法。
背景技术
CAD施工图，是表示通过AutoCAD软件将工程项目总体布局，建筑物的外部形状、内部布置、结构构造、内外装修、材料作法以及设备、施工等制作的图样。在建筑电气施工图中，平面图通常是将建筑物的地理位置和主体结构进行宏观描述，将墙体、门窗、梁柱等淡化，而电气线路突出重点描述。其他管线，如水暖、煤气等线路则不出现在电气施工图上。
电气平面图是表示假想经建筑物门、窗沿水平方向将建筑物切开，移去上面部分，从上面向下面看，所看到的建筑物平面形状、大小，墙柱的位置、厚度，门窗的类型以及建筑物内配电设备、照明设备等平面布置、线路走向等情况。根据平面图表示的内容，识读平面图要沿着电源、引入线、配电箱、引出线、用电器这样一个“线”来读。在识读过程中，要注意了解电源进户装置、照明配电箱、灯具、插座、开关等电气设备的数量、型号规格、安装位置、安装高度，表示照明线路的敷设位置、敷设方式、敷设路径、导线的型号规格等。
现在的建筑设计施工领域，CAD图纸的绘制主要是由具有多年工作经验的电气设计师根据国家电气施工规范以及客户的要求手动绘制电气照明平面图。
但是设计师手动布置公共照明灯图纸会有诸多问题：
1、设计周期长，无法快速及时地响应施工过程中的变更。由于国家规范规定不同空间对公共照明灯功率密度有要求，设计师在手动绘制时需要不断的查询国家规范，并对安装公共照明灯的空间进行面积计算还要根据不同公共照明灯的功率计算空间需要安装的公共照明灯数量，灯具数量的确定耗时。
2、人为设计会造成计算误差问题，设计师手动绘制可能会导致图纸放置位置问题，对后续施工完成后的使用带来不利影响。
3、施工图的绘制通常需要经验丰富的电气设计工程师，需要其积累的行业知识作为绘图的基础条件，从而导致人工设计成本较高。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法。
本发明是这样实现的，构造一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法，如下步骤运行：
S1整理照明平面图上公共照明灯绘制依据数据表，分为表1照明阈值表、表2灯具品牌型号表和表3公共照明灯放置空间表；
S2依据国家规范标准制定空间放置公共照明灯数量的逻辑得出公式：N＝EA/F/0.8/0.8；依据公式可以计算出初次计算的某空间公共照明灯的数量，判断N*P/A是否≤Y，如果是则取此N，否则N＝N-1，并循环此步骤，直至满足计算式≤Y，N最小值为1，确定最终该空间的公共照明灯放置数量；
S3对接CAD解析服务获取CAD建筑平面图纸上的墙线、门、窗等图元，建筑轮廓通常由墙、门、窗、柱子等围成具体的封闭的空间；
S4将CAD图框缩放到一张固定比例的图片上，记录该缩放的比例ratio，记录S2中获取的图元按照同样的比例绘制在图片上用图像处理方法结合深度学习图像分割技术获得每个封闭空间的轮廓，记录每个空间的轮廓坐标信息及每个空间的名称；
S5根据S1中的表3公共照明灯放置空间表，从S4中所识别到的所有空间中获取所有需要放置公共照明灯的空间轮廓，利用二维矩阵中最大矩形识别算法思想，设置空间轮廓切分成矩形的面积阈值，采用递归算法获取每个空间轮廓切分出来的大于面积阈值的所有矩形；
S6依据S2中计算出来的每个空间需要安装的灯具数量，将S5中获取的所有矩形按照面积比，合理分配每个空间轮廓切分出来的矩形需要放置的灯具数量n；
S7计算每个空间切分出来的矩形边长，获取短边中点的连线L，根据S6中计算出的每个矩形需要安装的公共照明灯的数量n，将n个点均匀分布在L上，得到每个公共照明灯的放置位置；
S8获取所有自动排布好的公共照明灯的位置，将国家规范标准中制定的公共照明灯图例，利用坐标变换，平移到计算好的位置上；
S9利用S4中坐标变换的ratio，将在png位置上放好的公共照明灯图例，按照该ratio转换成CAD的dwg图纸上的位置，调用CAD解析服务完成公共照明灯自动排布的出图。
优选的，S1中表1照明阈值表：依据国家电气施工规范及各地方电气施工规范，提取出不同空间照明功率密度值要求及照度标准值，整理成表格记为表1照明阈值表。
优选的，S1中表2灯具品牌型号表：收集不同品牌的公共照明灯型号及对应功率/灯具光通量数值整理成表格记为表2灯具品牌型号表。
优选的，S1中表3公共照明灯放置空间表：收集需要绘制公共照明灯的空间，记为表3公共照明灯放置空间表。
优选的，S2中得出的公式：N＝EA/F/0.8/0.8，E为相应空间的照度标准值；A为相应空间的面积单位为平方米；F为灯具光通量；第一个0.8为利用系数；第二个0.8为维修系数。
优选的，S2中的Y为照明功率密度限制。
优选的，S3中的图元具体指绘制CAD图纸时的点线条弧线等基本图形。
本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法，与同类型设备相比，具有如下改进：
本发明所述一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法，是可以代替设计师进行公共照明灯绘制数量的自动计算以及在CAD图纸上自动选择合适的位置进行排布，是人工智能出CAD电气施工平面图中的重要一环，有效的解决了照明平面图中公共照明灯由设计师手动绘制会带来无法及时响应施工过程中的变更，设计周期长影响施工进度和目前使用人工智能代替人工设计并出具CAD电气施工平面图纸的方式属于技术空白的问题。
附图说明
图1是本发明流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法，如下步骤运行：
S1整理照明平面图上公共照明灯绘制依据数据表，分为表1照明阈值表、表2灯具品牌型号表和表3公共照明灯放置空间表；
表1照明阈值表：依据国家电气施工规范及各地方电气施工规范，提取出不同空间照明功率密度值要求及照度标准值，整理成表格记为表1照明阈值表；
表2灯具品牌型号表：收集不同品牌的公共照明灯型号及对应功率/灯具光通量数值整理成表格记为表2灯具品牌型号表；
表3公共照明灯放置空间表：收集需要绘制公共照明灯的空间，记为表3公共照明灯放置空间表。
S2依据国家规范标准制定空间放置公共照明灯数量的逻辑得出公式：N＝EA/F/0.8/0.8；
其中：
E为相应空间的照度标准值；
A为相应空间的面积单位为平方米；
F为灯具光通量；
第一个0.8为利用系数；
第二个0.8为维修系数。
依据公式可以计算出初次计算的某空间公共照明灯的数量，判断N*P/A是否≤Y(照明功率密度限制Y)，如果是则取此N，否则N＝N-1，并循环此步骤，直至满足计算式≤Y，N最小值为1，确定最终该空间的公共照明灯放置数量；
S3对接CAD解析服务获取CAD建筑平面图纸上的墙线、门、窗等图元(图元具体指绘制CAD图纸时的点线条弧线等基本图形)，建筑轮廓通常由墙、门、窗、柱子等围成具体的封闭的空间；
S4将CAD图框缩放到一张固定比例的图片上，记录该缩放的比例ratio，记录S2中获取的图元按照同样的比例绘制在图片上用图像处理方法结合深度学习图像分割技术获得每个封闭空间的轮廓，记录每个空间的轮廓坐标信息及每个空间的名称；
S5根据S1中的表3公共照明灯放置空间表，从S4中所识别到的所有空间中获取所有需要放置公共照明灯的空间轮廓，利用二维矩阵中最大矩形识别算法思想，设置空间轮廓切分成矩形的面积阈值，采用递归算法获取每个空间轮廓切分出来的大于面积阈值的所有矩形；
S6依据S2中计算出来的每个空间需要安装的灯具数量，将S5中获取的所有矩形按照面积比，合理分配每个空间轮廓切分出来的矩形需要放置的灯具数量n；
S7计算每个空间切分出来的矩形边长，获取短边中点的连线L，根据S6中计算出的每个矩形需要安装的公共照明灯的数量n，将n个点均匀分布在L上，得到每个公共照明灯的放置位置；
S8获取所有自动排布好的公共照明灯的位置，将国家规范标准中制定的公共照明灯图例，利用坐标变换，平移到计算好的位置上；
S9利用S4中坐标变换的ratio，将在png位置上放好的公共照明灯图例，按照该ratio转换成CAD的dwg图纸上的位置，调用CAD解析服务完成公共照明灯自动排布的出图。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (1)
1.一种CAD电气照明平面图公共照明灯自动排布方法，其特征在于：如下步骤运行：
S1整理照明平面图上公共照明灯绘制依据数据表，分为表1照明阈值表、表2灯具品牌型号表和表3公共照明灯放置空间表；
S2依据国家规范标准制定空间放置公共照明灯数量的逻辑得出公式：N=EA/F/0.8/0.8；依据公式可以计算出初次计算的某空间公共照明灯的数量，判断N*P/A是否≤Y，如果是则取此N，否则N=N-1，并循环此步骤，直至满足计算式≤Y，N最小值为1，确定最终该空间的公共照明灯放置数量；
S3对接CAD解析服务获取CAD建筑平面图纸上的墙线、门、窗图元，建筑轮廓由墙、门、窗、柱子围成具体的封闭的空间；
S4将CAD图框缩放到一张固定比例的图片上，记录该缩放的比例ratio，记录S2中获取的图元按照同样的比例绘制在图片上用图像处理方法结合深度学习图像分割技术获得每个封闭空间的轮廓，记录每个空间的轮廓坐标信息及每个空间的名称；
S5根据S1中的表3公共照明灯放置空间表，从S4中所识别到的所有空间中获取所有需要放置公共照明灯的空间轮廓，利用二维矩阵中最大矩形识别算法思想，设置空间轮廓切分成矩形的面积阈值，采用递归算法获取每个空间轮廓切分出来的大于面积阈值的所有矩形；
S6依据S2中计算出来的每个空间需要安装的灯具数量，将S5中获取的所有矩形按照面积比，合理分配每个空间轮廓切分出来的矩形需要放置的灯具数量n；
S7计算每个空间切分出来的矩形边长，获取短边中点的连线L，根据S6中计算出的每个矩形需要安装的公共照明灯的数量n，将n个点均匀分布在L上，得到每个公共照明灯的放置位置；
S8获取所有自动排布好的公共照明灯的位置，将国家规范标准中制定的公共照明灯图例，利用坐标变换，平移到计算好的位置上；
S9利用S4中坐标变换的ratio，将在png位置上放好的公共照明灯图例，按照该ratio转换成CAD的dwg图纸上的位置，调用CAD解析服务完成公共照明灯自动排布的出图；
S1中表1照明阈值表：依据国家电气施工规范及各地方电气施工规范，提取出不同空间照明功率密度值要求及照度标准值，整理成表格记为表1照明阈值表；
S1中表2灯具品牌型号表：收集不同品牌的公共照明灯型号及对应功率/灯具光通量数值整理成表格记为表2灯具品牌型号表；
S1中表3公共照明灯放置空间表：收集需要绘制公共照明灯的空间，记为表3公共照明灯放置空间表；
S2中得出的公式：N=EA/F/0.8/0.8，E为相应空间的照度标准值；A为相应空间的面积单位为平方米；F为灯具光通量；第一个0.8为利用系数；第二个0.8为维修系数；
S2中的Y为照明功率密度限制；
S3中的图元具体指绘制CAD图纸时的点线条弧线基本图形。
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