工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统

摘要

本发明公开了工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统，包括二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块、三维场景自动生成模块、控制模块和供电模块，所述二维参数化图块设计模块与二维总图设计智能布置模块电性连接，所述二维总图设计智能布置模块与控制模块电性连接，所述控制模块与三维场景自动生成模块电性连接；本发明主要是通过二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块配合，建立能够实现工业厂站总体二维设计图智能化布置自动生成三维场景的辅助设计软件，通过二维总图设计智能布置模块和三维场景自动生成模块配合，实现三维场景模型自动布置算法。

说明书

技术领域

本发明属于计算机信息处理技术领域，具体涉及工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统。

背景技术

工业厂区随着社会发展也在更新换代，摸索着能提高生产效率的方法；现代化的工厂运用了很多的科技，但是厂区总体规划也需要另辟蹊径；设计的过程中需要注意很多问题建筑工程的规划设计要根据工厂的具体要求进行，每个工厂都有每个工厂各自的工作特点，在建设过程中要充分考虑工厂用途，具有针对性的进行设计才是工业厂区规划的重点。故工程设计人员需提前对工业厂站总图进行二维布图及三维场景生成的设计。

但是，在现有技术中，在对二维布图和三维场景生成设计时，多数不能自动布置算法，从而使厂站总体布置方案制作的时效，降低工程设计人员的工作效率，不利于快速决策，因此，我们需要提出工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统。

发明内容

本发明的目的在于提供工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统，通过二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块和三维场景自动生成模块配合，建立能够实现工业厂站总体二维设计图智能化布置并自动生成三维场景的辅助设计软件，以解决上述背景技术中提出在对二维布图和三维场景生成设计时，多数不能自动布置算法的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统，包括二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块、三维场景自动生成模块、控制模块和供电模块，所述二维参数化图块设计模块与二维总图设计智能布置模块电性连接，所述二维总图设计智能布置模块与控制模块电性连接，所述控制模块与三维场景自动生成模块电性连接，所述供电模块分别与二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块、控制模块和三维场景自动生成模块电性连接，所述二维总图设计智能布置模块包括数据二次开发组件和辅助软件生成组件，所述数据二次开发组件与辅助软件生成组件电性连接。

优选的，所述二维参数化图块设计模块包括参数导入组件、参数储存组件、图形预览组件和数据处理组件，所述数据导入组件与参数储存组件电性连接，所述参数储存组件与图形预览组件电性连接，所述图形预览组件与数据处理组件电性连接，所述数据处理组件包括用于将储存的参数信息传输至二维总图设计智能布置模块。

优选的，所述数据导入组件包括手动输入单元、自动导入单元和编辑单元，所述手动输入单元和自动导入单元分别与编辑单元电性连接，所述编辑单元与数据储存单元电性连接。

优选的，所述数据二次开发组件是计算机通过AutoCAD对图形数据进行二次处理，并基于C++编程语言生成I-GLADS软件，便于辅助生成组件进行二维模块的布图和建立。

优选的，所述辅助软件生成组件包括智能布图算法单元、二维模块生成单元和二维模块导出单元，所述智能布图算法单元与二维模块生成单元电性连接，所述二维模块生成单元与二维模块导出单元电性连接。

优选的，所述三维场景自动生成模块包括二维模块导入组件、编程二次开发组件、建立三维模型库组件和数字化智能布置组件，所述二维模块导入组件与二维模块导出单元电性连接，所述二维模块导入组件与编程二次开发组件电性连接，所述编程二次开发组件与建立三维模型库组件电性连接，所述建立三维模型库组件与数字化智能布置组件电性连接。

优选的，所述编程二次开发组件是通过C++编程语言进行二次开发，用于编写代码设定逻辑关系，读取二维模块导出的工业厂站智能排布图块布局的数据信息，且数据信息的格式设置为.CSV格式，所述建立三维模型库组件是根据读取的工业厂站智能排布图块布局的数据信息建立三维模型库，所述数字化智能布置组件包括I-GLADS Plugin插件单元和三维场景线路自动布置算法单元，所述I-GLADS Plugin插件单元与三维场景线路自动布置算法单元电性连接，所述三维场景线路自动布置算法单元能够360°生成三维效果图。

优选的，所述控制模块包括PLC控制器和处理器，所述PLC控制器与处理器电性连接，所述处理器设置为MCU处理器，所述MCU处理器与二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块和三维场景自动生成模块电性连接。

优选的，所述供电模块包括UPS电源和充电保护组件，所述UPS电源的一端与充电保护组件电性连接，所述充电保护组件包括充电保护器，所述充电保护器与市电连接，所述UPS电源的另一端与控制模块电性连接。

本发明提出的工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明主要是通过二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块配合，建立能够实现工业厂站总体二维设计图智能化布置自动生成三维场景的辅助设计软件，通过二维总图设计智能布置模块和三维场景自动生成模块配合，实现三维场景模型自动布置算法，从而实现工业厂站三维场景数字化智能布置，并能够360°生成三维效果图；

2、本发明设计实现工业厂站总体二维设计图智能化布置并自动生成三维场景的辅助设计软件，实现厂站总体布置方案的快速、合理设计，从而提高工程设计人员工作效率，利于快速决策。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

本发明提供了如图1-2所示的工业厂站总图设计智能二维布图及三维场景生成系统，包括二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块、三维场景自动生成模块、控制模块和供电模块，二维参数化图块设计模块与二维总图设计智能布置模块电性连接，二维总图设计智能布置模块与控制模块电性连接，控制模块与三维场景自动生成模块电性连接，供电模块分别与二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块、控制模块和三维场景自动生成模块电性连接，二维总图设计智能布置模块包括数据二次开发组件和辅助软件生成组件，数据二次开发组件与辅助软件生成组件电性连接；

二维参数化图块设计模块包括参数导入组件、参数储存组件、图形预览组件和数据处理组件，数据导入组件与参数储存组件电性连接，参数储存组件与图形预览组件电性连接，图形预览组件与数据处理组件电性连接，数据处理组件包括用于将储存的参数信息传输至二维总图设计智能布置模块；

数据导入组件包括手动输入单元、自动导入单元和编辑单元，手动输入单元和自动导入单元分别与编辑单元电性连接，编辑单元与数据储存单元电性连接；

数据二次开发组件是计算机通过AutoCAD对图形数据进行二次处理，并基于C++编程语言生成I-GLADS软件，便于辅助生成组件进行二维模块的布图和建立；

辅助软件生成组件包括智能布图算法单元、二维模块生成单元和二维模块导出单元，智能布图算法单元与二维模块生成单元电性连接，二维模块生成单元与二维模块导出单元电性连接；

综上，二维总图设计智能布置模块使用AutoCAD二次开发技术，基于c++编程语言，开发一款适用于的工业厂站总图设计的设计辅助软件，使用了自定义实体、动态块、反应器等具体技术完成相关功能实现；

三维场景自动生成模块包括二维模块导入组件、编程二次开发组件、建立三维模型库组件和数字化智能布置组件，二维模块导入组件与二维模块导出单元电性连接，二维模块导入组件与编程二次开发组件电性连接，编程二次开发组件与建立三维模型库组件电性连接，建立三维模型库组件与数字化智能布置组件电性连接，数字化智能布置组件是通过智能布图算法，使二维图纸一键生成三维场景接口程序，便于三维场景模型可以自动布置算法；

编程二次开发组件是通过C++编程语言进行二次开发，用于编写代码设定逻辑关系，读取二维模块导出的工业厂站智能排布图块布局的数据信息，且数据信息的格式设置为.CSV格式，建立三维模型库组件是根据读取的工业厂站智能排布图块布局的数据信息建立三维模型库，数字化智能布置组件包括I-GLADS Plugin插件单元和三维场景线路自动布置算法单元，I-GLADS Plugin插件单元与三维场景线路自动布置算法单元电性连接，I-GLADS Plugin插件设计实现三维场景模型自动布置算法，三维场景线路自动布置算法单元能够360°生成三维效果图；

综上，三维场景自动生成模块基于虚拟现实软件平台，使用C++编程语言进行二次开发，通过模块化设计，通过编写代码设定逻辑关系，读取二维模块导出的工业厂站智能排布图块布局等数据信息文件，利用所建立三维模型库，实现工业厂站三维场景数字化智能布置，并能够360度生成三维效果图；

控制模块包括PLC控制器和处理器，PLC控制器与处理器电性连接，处理器设置为MCU处理器，MCU处理器与二维参数化图块设计模块、二维总图设计智能布置模块和三维场景自动生成模块电性连接，通过PLC控制器与处理器的配合，便于控制数据信息进入不同的模块进行处理；

供电模块包括UPS电源和充电保护组件，UPS电源的一端与充电保护组件电性连接，充电保护组件包括充电保护器，充电保护器与市电连接，UPS电源的另一端与控制模块电性连接，通过UPS电源给不同模块进行供电，确保不同模块可以正常工作；

如图2所示，使用时，先通过参数导入组件进行参数的输入和编辑，规范标准内容抽取定义，再将参数数据传输至参数储存组件进行储存，通过图形预览可对储存的参数进行确认，如存在异常，则重新回到参数导入组件进行调试，降低生成二维模块的数据出现异常，若图形确认不存在异常，则通过数据处理组件将数据传输至数据二次开发组件，计算机通过AutoCAD对图形数据进行二次处理，并基于C++编程语言生成I-GLADS软件，根据智能布图算法单元对二维模块进行合理布置，最后通过二维模块生成单元生成二维模块，最后将二维模块通过二维模块导出单元和二维模块导入组件配合传输至编程二次开发组件，通过C++编程语言进行二次开发，用于编写代码设定逻辑关系，读取二维模块导出的工业厂站智能排布图块布局的数据信息，并根据读取的工业厂站智能排布图块布局的数据信息通过建立三维模型库组件建立三维模型库，I-GLADS Plugin插件单元与三维场景线路自动布置算法单元实现三维场景模型自动布置算法，从而实现工业厂站三维场景数字化智能布置，并能够360°生成三维效果图。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。