一种暖通专业采暖干管平面图中采暖支管的自动敷设方法与流程

1.本发明涉及cad图纸识别、cad图纸自动生成、计算机视觉技术、图像处理技术和启发式算法领域，尤其涉及一种暖通专业采暖干管平面图中采暖支管的自动敷设方法。


背景技术：

2.cad施工图是通过autocad等设计软件将工程项目的总体布局，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。cad施工图具有图纸齐全、表达准确、要求具体的特点，是进行工程施工、编制施工图预算和施工组织设计的依据，也是进行技术管理的重要技术文件，在施工之前需要对施工图纸进行仔细的审查才能进入施工阶段，目的是保障施工的顺利进行，并且可以避免因图纸有误对完成施工后的使用阶段产生的影响。
3.cad施工图中的暖通专业采暖干管平面图是将新建建筑物或构筑物的墙、门窗、楼梯、地面、内部功能布局及采暖支管等建筑、暖通构件情况，以水平投影方法和相应的图例所组成的图纸。具体来说，是用一个假想的水平剖切平面沿略高于窗台的位置剖切房屋后，移去上面的部分，对剩下部分向h面做正投影，所得的水平剖面图。暖通采暖干管平面图作为建筑设计、施工图纸中的重要组成部分，它反映建筑物的功能需要、平面布局、平面的构成关系和采暖干管敷设方式，是决定暖通系统及内部结构的关键环节。其主要反映建筑的平面形状、大小、内部布局、地面、门窗的具体位置和采暖等情况。所以，暖通采暖干管平面图是新建建筑物的施工及施工现场布置的重要依据，也是设计及规划暖通设备和绘制管线综合图的依据。暖通采暖干管平面图分为首层平面图和标准层平面图。暖通首层采暖干管平面图表示第一层房间的布置、建筑入口、门厅、楼梯和采暖支管等，暖通标准层采暖干管平面图表示中间各层的布置和采暖支管敷设。
4.随着人工智能的广泛应用，一些由人工完成的工作可以用人工智能来完成。cad施工图的出图是一项耗时耗力的重复性工作，且设计师容易画错。人工智能可以对cad施工图中的构件、空间进行识别，借助计算机视觉技术、传统图像处理算法和启发式算法可以实现建筑方案图的精准识别和暖通采暖干管平面图的完美出图。从而实现暖通采暖干管平面图的自动出图。本发明针对自动出暖通采暖干管平面图，提出了一种泛化性能好，准确率高的出图方法。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提供了一种暖通专业采暖干管平面图中采暖支管的自动敷设方法。
6.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明提供了一种暖通专业采暖干管平面图中采暖支管的自动敷设方法，该方法包括以下步骤：
7.s1、首先输入建筑专业方案图；
8.s2、对步骤s1中的cad图纸进行解析获取图纸中的图元、图层等基础信息；
9.s3、根据步骤s2中获取的基础信息，将图层推荐到构件的推荐图层；
10.s4、从步骤s3中的推荐图层中获取墙柱、门窗图层；
11.s5、对步骤s4中的门窗图层图元进行合并，得到门窗构件bbox；
12.s6、根据步骤s5得到的所有门窗构件bbox，从图纸打印的底图上抠出所有门窗小图；
13.s7、将步骤s6得到的门窗构件小图送入分类模型进行分类，得到门窗构件的准确类别；
14.s8、将步骤s4中的墙柱图元打印到一张底图上，结合步骤s7的门窗构件信息，利用图像分割，进行空间获取，并获取每个空间的功能；
15.s9、输入采暖干管敷设参数；
16.s10、从步骤s8的空间结果中获取水暖井、走道、前室、电梯厅、大堂、客厅、厨房等空间；
17.s11、从步骤s7的门窗结果中获取连通步骤s10中所有空间的门构件；
18.s12、将步骤s10的所有空间和步骤s11的所有门构件画到一张空白底图上；
19.s13、对步骤s12的图片做闭运算，于是将步骤s10的所有空间联通成一个大空间，得到该大空间的轮廓；
20.s14、将步骤s13得到的大轮廓内部设置为可通行，其他区域设置为不可通行；
21.s15、利用astar启发式算法，根据步骤s9的采暖干管敷设参数，搜索从一条采暖供水管的起始点到该供水管的终止点的路径，途径步骤s14的可通行区域；
22.s16、将步骤s15得到的路径经过的所有位置设置为不可通行；
23.s17、重复步骤s15和步骤s16，直至所有的采暖供水管都敷设完毕；
24.s18、根据步骤s17得到的所有采暖供水管和对应的采暖回水管的起始点和终止点，将采暖供水管平移得到相应的采暖回水管；
25.s19、最终完成了暖通采暖干管平面图中采暖供回水支管的自动敷设。
26.优选的，所述步骤s1中输入的建筑专业方案图为需要绘制采暖干管平面图的建筑方案图底图。
27.优选的，所述步骤s7中的分类模型为mobilenet v1深度卷积神经网络。
28.优选的，所述步骤s9中输入采暖干管敷设参数包括与墙距离、采暖支管间距等。
29.优选的，所述步骤s15中采暖供回水管的起始点位置和终止点位置获取方法具体包括以下步骤：
30.s21、根据步骤s10中水暖井空间的设备管井门，获取该门的土建连线；
31.s22、从步骤s11的所有门构件中获取所有的厨房门；
32.s23、计算从步骤s21的管径门到每户的厨房门的供暖关系，得到每一对采暖供回水管的起始点位置和终止点位置。
33.由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
34.本发明一种暖通专业采暖干管平面图中采暖支管的自动敷设方法，可以精准稳定快速的绘制采暖干管平面图中采暖供回水支管，从而为采暖干管平面图的绘制节省了大量人力。
附图说明
35.图1是本发明采暖干管平面图中采暖支管自动绘制流程图；
36.图2是本发明需绘制采暖供回水支管的建筑方案图；
37.图3是本发明自动绘制了采暖供回水支管的采暖干管平面图。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，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。
39.如图1-3所示，本发明提供一种暖通专业采暖干管平面图中采暖支管的自动敷设方法，该方法包括以下步骤：
40.s1、首先输入建筑专业方案图；
41.s2、对步骤s1中的cad图纸进行解析获取图纸中的图元、图层等基础信息；
42.s3、根据步骤s2中获取的基础信息，将图层推荐到构件的推荐图层；
43.s4、从步骤s3中的推荐图层中获取墙柱、门窗图层；
44.s5、对步骤s4中的门窗图层图元进行合并，得到门窗构件bbox；
45.s6、根据步骤s5得到的所有门窗构件bbox，从图纸打印的底图上抠出所有门窗小图；
46.s7、将步骤s6得到的门窗构件小图送入分类模型进行分类，得到门窗构件的准确类别；
47.s8、将步骤s4中的墙柱图元打印到一张底图上，结合步骤s7的门窗构件信息，利用图像分割，进行空间获取，并获取每个空间的功能；
48.s9、输入采暖干管敷设参数；
49.s10、从步骤s8的空间结果中获取水暖井、走道、前室、电梯厅、大堂、客厅、厨房等空间；
50.s11、从步骤s7的门窗结果中获取连通步骤s10中所有空间的门构件；
51.s12、将步骤s10的所有空间和步骤s11的所有门构件画到一张空白底图上；
52.s13、对步骤s12的图片做闭运算，于是将步骤s10的所有空间联通成一个大空间，得到该大空间的轮廓；
53.s14、将步骤s13得到的大轮廓内部设置为可通行，其他区域设置为不可通行；
54.s15、利用astar启发式算法，根据步骤s9的采暖干管敷设参数，搜索从一条采暖供水管的起始点到该供水管的终止点的路径，途径步骤s14的可通行区域；
55.s16、将步骤s15得到的路径经过的所有位置设置为不可通行；
56.s17、重复步骤s15和步骤s16，直至所有的采暖供水管都敷设完毕；
57.s18、根据步骤s17得到的所有采暖供水管和对应的采暖回水管的起始点和终止点，将采暖供水管平移得到相应的采暖回水管；
58.s19、最终完成了暖通采暖干管平面图中采暖供回水支管的自动敷设。
59.其中，步骤s1中输入的建筑专业方案图为需要绘制采暖干管平面图的建筑方案图底图；
60.其中，步骤s7中的分类模型为mobilenet v1深度卷积神经网络；
61.其中，步骤s9中输入采暖干管敷设参数包括与墙距离、采暖支管间距等；
62.其中，步骤s15中采暖供回水管的起始点位置和终止点位置获取方法具体包括以下步骤：
63.s21、根据步骤s10中水暖井空间的设备管井门，获取该门的土建连线；
64.s22、从步骤s11的所有门构件中获取所有的厨房门；
65.s23、计算从步骤s21的管径门到每户的厨房门的供暖关系，得到每一对采暖供回水管的起始点位置和终止点位置。
66.本发明提供一种暖通专业采暖干管平面图中采暖支管的自动敷设方法，可以在建筑专业方案图存在各种不同形态的情况下识别出图纸中的构件、空间信息，然后将采暖支管自动敷设，泛化性好且准确率高，绘制的暖通采暖干管平面图严格遵守行业规范，绘制速度快，且比人工绘制更加精确。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。