一种基于3DE平台的电缆通道模型快速设计方法与流程

一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法
技术领域
1.本发明属于船舶三维建模技术领域，具体涉及一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法。


背景技术：

2.在某些大型船舶电气系统三维建模的领域中，需要在船舱合理位置绘制电缆通道。电缆通道属于一种虚拟空间，是船舶三维设计中用于表征设备间连接电缆束总占位空间和记录通过电缆信息的模型。
3.电缆通道的规格包含长、宽、弯曲半径以及形状等参数。
4.在模型设计中，电缆通道需要与放置电缆的电缆支架相匹配。实际生产过程中，电缆支架的几何参数是固定的，不同电缆支架对应的电缆通道规格也是固定的，因此实际电缆通道设计过程中存在电缆通道规格表，设计人员需要在规格表中选取合适的电缆通道规格。
5.电缆通道规格和其记录的电缆信息模型是相关的。但是在实际设计过程中，电缆通道中的电缆模型信息是频繁动态变化的，不同设计阶段电缆通道规格都需要根据实际记录的电缆信息进行改变。因此亟需一种方法，根据实际的电缆模型信息快速设计电缆通道的规格。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：提供一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，用于提高船舶电气系统模型三维建模的质量和效率。
7.本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，包括以下步骤：
8.s0：生成电缆通道规格计算及写入工具；
9.s1：调用电缆通道规格计算工具，自动计算电缆通道规格，具体步骤为：
10.s11：输入电缆通道三维模型电气几何父系总节点，提取每个电缆通道的数据，提取电缆通道中每一段的数据，建立电缆通道规格表；
11.s12：根据电缆通道规格表提取每个电缆通道的电缆直径，计算每段电缆模型总占位截面积，并取最大值作为电缆模型总占位截面积；依据船舶型号确定电缆通道填充率；根据电缆模型总占位截面积和电缆通道填充率计算理想电缆通道截面积；
12.s13：导入电缆通道规格数据库；将理想电缆通道截面积比对电缆通道规格数据库的电缆通道截面积，选取所需的电缆模型规格；
13.s14：提取所需的电缆模型规格的参数，依据现有设计阶段电缆模型敷设情况，以每一段电缆通道为节点生成电缆通道推荐规格表；
14.s2：调用电缆通道规格写入工具，快速写入电缆通道规格，具体步骤为：
15.s21：电缆通道三维模型父级总节点，记录待修改的电缆通道模型的父级节点名
称，筛选出相应的电缆通道推荐规格表；
16.s22：通过电缆通道推荐规格表锁定输入的三维模型中对应的电缆通道模型，提取包括长、宽、弯曲半径和形状的参数；
17.s23：将电缆通道模型与电缆通道推荐规格对应，将参数分别写入对应电缆通道模型的属性中，实现快速修改电缆通道模型规格的功能。
18.按上述方案，所述的步骤s12中，具体步骤为：
19.设dn为第n个电缆的直径，以正方形计算圆形电缆模型的占位截面积，则电缆模型总占位截面积a为：
[0020][0021]
设s为电缆通道截面积，则电缆通道填充率为：
[0022][0023]
依据船舶型号确定电缆通道填充率则依据电缆模型信息计算电缆通道截面积s为：
[0024][0025]
按上述方案，所述的步骤s11和步骤s12中，电缆通道规格表中所有文本的格式选择为“文本”，不使用任何高级功能进行分类，以保证从表格中提取数据的完整性。
[0026]
按上述方案，所述的步骤s14中，所需的电缆模型规格的参数包括电缆通道分支名称、通道长度、通道宽度、通道弯曲半径和通道形状。
[0027]
按上述方案，所述的步骤s14中，电缆通道推荐规格表的名称为电缆通道模型父级节点结构树的名称，用于快速定位对应的电缆通道模型。
[0028]
按上述方案，所述的步骤s1中，还包括以下步骤：
[0029]
s13：若电缆通道中电缆模型的敷设状态发生修改，则依据最新的电缆模型信息更新电缆通道模型规格表。
[0030]
一种计算机存储介质，其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法。
[0031]
本发明的有益效果为：
[0032]
1.本发明的一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，利用二次开发工具快速设计电缆通道规格，通过记录的电缆模型信息快速确定电缆通道规格，在确定规格后快速修改电缆通道模型参数，实现了提高船舶电气系统模型三维建模的质量和效率的功能。
[0033]
2.本发明可选择性的依据电缆模型修改一部分电缆通道规格，用于在电缆敷设信息变更后快速更新电缆通道模型信息。
[0034]
3.在精度方面，传统的电缆通道规格提前预估一个比较合适的规格，在设计后期电缆模型实际敷设后，通过三维软件自带的填充率计算工具进行计算，只要低于预定的填
充率便不再改动，因此实际上存在电缆通道截面积过大的情况，对船舶实际空间造成了浪费，影响其他专业的模型布放；而本发明大大了提高实际电缆通道的精度，保证了电气系统空间的合理运用。
[0035]
4.在效率方面，传统的电缆通道修改采用人工修改，通过反复核实填充率以及规格表修改相关参数，消耗很长时间；而本发明通过快速计算并修改通道规格，大幅缩短了整体的通道规格修改时间，尤其在对大批量电缆通道模型规格进行修改时，本发明的优势更为明显，使用简单，可自动化完成，将通道模型规格修改周期减少了95％。
附图说明
[0036]
图1是本发明实施例的电缆面积占比规则图。
[0037]
图2是本发明实施例的电缆通道规格表图。
[0038]
图3是本发明实施例的电缆通道计算流程图。
[0039]
图4是本发明实施例的电缆通道模型推荐规格表生成路径演示图。
[0040]
图5是本发明实施例的电缆通道模型推荐规格表图。
[0041]
图6是本发明实施例的电缆通道规格快速写入流程图。
[0042]
图7是本发明实施例的电缆通道规格计算与修改工具调用界面图。
[0043]
图8是本发明实施例的3de平台电缆通道模型结构树图。
具体实施方式
[0044]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0045]
参见图1，本发明的实施例包括两种程序工具：
[0046]
第一种为电缆通道规格自动计算工具，用于依据电缆通道内记录的电缆模型信息和一定的计算方法，得到比较适合的规格信息，再与电缆通道规格表进行比对，选取最适合的电缆通道规格，并以每一段电缆通道为节点生成excel表格。当修改电缆敷设信息后再次运行此工具，依据最新电缆模型信息快速更新电缆通道规格excel表格。
[0047]
第二种为电缆通道规格快速写入工具，用于在选定的文件夹中放置需要修改规格的电缆通道excel表格，运行工具提取长、宽、弯曲半径以及形状等参数，并将参数分别写入对应电缆通道模型属性中，从而到达快速对电缆通道模型进行修改的目的。
[0048]
1.电缆通道规格自动计算工具
[0049]
1.1电缆通道面积计算方法
[0050]
在选择电缆通道规格之前，依据记录在电缆通道中的电缆模型信息确定电缆通道的填充率。
[0051]
电缆模型实际在通道中的摆放如图1所示，在实际敷设圆形电缆模型的过程中，每根电缆之间都存在一定的空隙，这些空隙中无法再敷设电缆。因此在计算电缆模型的占位面积时，以正方形计算圆形的电缆，从而保证计算的精度。
[0052]
因此电缆通道实际计算面积如下：
[0053][0054]
其中a为电缆模型总占位截面积；dn为n个电缆的直径。
[0055]
电缆通道填充率计算方法如下：
[0056][0057]
其中a为电缆模型总占位截面积；s为电缆通道截面积；为电缆通道填充率。
[0058]
综上两个公式，依据电缆模型信息计算电缆通道截面积公式如下：
[0059][0060]
其中电缆通道填充率依据不同船舶型号的不同也不一样，其值依据实际型号而定。
[0061]
1.2电缆通道规格生成工具实施方案
[0062]
在指定文件夹存放电缆通道规格表，在规格表中选择合适的电缆通道规格，电缆通道规格表格式如图2所示。其中square一列代表电缆通道截面积，规格表中电缆通道截面积按照从小到大的数据进行排列。为保证从表格中提取数据的完整性，需保证此表格不能使用任何高级功能进行分类，表格中所有文本的格式选择为“文本”。
[0063]
电缆通道计算工具依照1.1中总结的计算方法对电缆通道模型的合适截面积进行计算，计算得到的结果与电缆通道规格表中的square一列进行比对，得到合适的电缆通道规格。电缆通道计算工具的流程如图3所示。
[0064]
通过以上工具计算，在指定的文件夹生成相应的excel表格。此表格为工具计算后选择出来的最适合现有电缆敷设情况的电缆通道模型规格表。
[0065]
规格表的生成路径演示如图4所示。每个生成的excel表格的名称为电缆通道模型父级节点结构树的名称。通过此名称快速定位对应的电缆通道模型。
[0066]
规格表的格式如图5所示。包含电缆通道分支名称、通道长度、通道宽度、通道弯曲半径以及通道形状。
[0067]
此工具支持电缆通道规格更新功能。当部分电缆通道中电缆模型的敷设状态有过变动，重新对最新的模型运行此工具，可快速更新相应模型的电缆通道推荐规格表。
[0068]
2.电缆通道规格快速写入工具
[0069]
通过电缆通道规格自动计算工具生成不同总段电缆通道的推荐规格表。此表格是依据现有设计阶段电缆模型敷设情况自动计算生成的。
[0070]
但是在实际设计过程中，大量电缆通道中的电缆处于未敷设完全的状态，因此需对一部分完成度较高的电缆通道的规格进行修改。
[0071]
电缆通道模型的结构树如图8所示。
[0072]
对需要修改的电缆通道模型的父级节点名称进行记录，将图4中对应的电缆通道模型推荐规格表集中筛选出来，放置到另一个指定文件夹。
[0073]
电缆通道规格快速写入工具通过访问文件夹中的excel表格，锁定三维模型中对应的电缆通道模型，将excel表格中的参数反写到相对应的模型属性中，实现电缆通道规格的快速写入功能。
[0074]
电缆通道规格快速写入工具的流程如图6所示。
[0075]
以某敷设好电缆模型的电缆通道为例进行说明，本发明的电缆通道模型快速设计
方法，包括以下步骤：
[0076]
第一步：生成电缆通道规格计算及写入工具。
[0077]
在软件接口中编制电缆通道规格自动计算工具以及电缆通道规格快速写入工具，两个程序汇总在一起，方便随时调用。具体调用界面如图7所示。
[0078]
第二步：调用电缆通道规格计算工具。
[0079]
在指定文件夹放置电缆通道规格表。在软件中调出开发程序界面，选择电缆通道三维模型父级总节点，并运行开发程序。
[0080]
程序运行之后，会在指定文件夹生成excel表格，如图4所示。表格中包含电缆通道模型推进的规格。
[0081]
如果电缆敷设状态有改变，可在最新的模型中重新运行该程序，所有相关参数会进行更新。
[0082]
第三步：快速修改电缆通道模型参数
[0083]
将需要修改模型规格参数的电缆通道模型对应的excel表格整理出来，放置到另一个指定的文件夹中。选择电缆通道三维模型父级总节点，并运行开发程序。
[0084]
程序运行之后，会读取指定文件夹的excel表格，提取相关的通道模型规格参数，并写入对应的通道模型属性中，从而快速修改电缆通道模型规格。
[0085]
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，其特征在于：包括以下步骤：s0：生成电缆通道规格计算及写入工具；s1：调用电缆通道规格计算工具，自动计算电缆通道规格，具体步骤为：s11：输入电缆通道三维模型电气几何父系总节点，提取每个电缆通道的数据，提取电缆通道中每一段的数据，建立电缆通道规格表；s12：根据电缆通道规格表提取每个电缆通道的电缆直径，计算每段电缆模型总占位截面积，并取最大值作为电缆模型总占位截面积；依据船舶型号确定电缆通道填充率；根据电缆模型总占位截面积和电缆通道填充率计算理想电缆通道截面积；s13：导入电缆通道规格数据库；将理想电缆通道截面积比对电缆通道规格数据库的电缆通道截面积，选取所需的电缆模型规格；s14：提取所需的电缆模型规格的参数，依据现有设计阶段电缆模型敷设情况，以每一段电缆通道为节点生成电缆通道推荐规格表；s2：调用电缆通道规格写入工具，快速写入电缆通道规格，具体步骤为：s21：电缆通道三维模型父级总节点，记录待修改的电缆通道模型的父级节点名称，筛选出相应的电缆通道推荐规格表；s22：通过电缆通道推荐规格表锁定输入的三维模型中对应的电缆通道模型，提取包括长、宽、弯曲半径和形状的参数；s23：将电缆通道模型与电缆通道推荐规格对应，将参数分别写入对应电缆通道模型的属性中，实现快速修改电缆通道模型规格的功能。2.根据权利要求1所述的一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，其特征在于：所述的步骤s12中，具体步骤为：设d
n
为第n个电缆的直径，以正方形计算圆形电缆模型的占位截面积，则电缆模型总占位截面积a为：设s为电缆通道截面积，则电缆通道填充率为：依据船舶型号确定电缆通道填充率则依据电缆模型信息计算电缆通道截面积s为：3.根据权利要求1所述的一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，其特征在于：所述的步骤s11和步骤s12中，电缆通道规格表中所有文本的格式选择为“文本”，不使用任何高级功能进行分类，以保证从表格中提取数据的完整性。4.根据权利要求1所述的一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，其特征在于：所述的步骤s14中，所需的电缆模型规格的参数包括电缆通道分支名称、通道长度、通道宽度、通道弯曲半径和通道形状。
5.根据权利要求1所述的一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，其特征在于：所述的步骤s14中，电缆通道推荐规格表的名称为电缆通道模型父级节点结构树的名称，用于快速定位对应的电缆通道模型。6.根据权利要求1所述的一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法，其特征在于：所述的步骤s1中，还包括以下步骤：s13：若电缆通道中电缆模型的敷设状态发生修改，则依据最新的电缆模型信息更新电缆通道模型规格表。7.一种计算机存储介质，其特征在于：其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行如权利要求1至权利要求6中任意一项所述的一种基于3de平台的电缆通道模型快速设计方法。

技术总结
本发明提供了一种基于3DE平台的电缆通道模型快速设计方法，利用二次开发工具快速设计电缆通道规格，通过记录的电缆模型信息快速确定电缆通道规格，在确定规格后快速修改电缆通道模型参数，实现了提高船舶电气系统模型三维建模的质量和效率的功能。本发明用于在电缆敷设信息变更后快速更新电缆通道模型信息。在精度方面，本发明大大了提高实际电缆通道的精度，保证了电气系统空间的合理运用。在效率方面，本发明大幅缩短了整体的通道规格修改时间。间。间。


技术研发人员：胡浩 张鹤 胡婉婷 龚华 余露
受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/31