[发明专利]一种船舶管路快速设计系统和方法

权利要求书

1.一种船舶管路快速设计系统，其特征在于：该系统包括知识数据库子系统(1)、快速设计工具子系统(2)、设计校核子系统(3)及PLM服务器(4)；

所述知识数据库子系统(1)用于进行知识数据库构建和维护,包括项目配置模块(11)、用户权限配置模块(12)、版本管理模块(13)及知识数据库(14),知识数据库(14)包含标准数据库、匹配规则库和基本图元库；项目配置模块(11)、用户权限配置模块(12)、版本管理模块(13)分别进行项目配置、权限设置和标准数据版本管理功能；

所述快速设计工具子系统(2)包括管附件选取模块(21)、明细表生成模块(22)、接口名称对照表生成模块(23)、管路标注模块(24)、技术要求编写模块(25)及动态数据缓存模块(26)；

所述设计校核子系统包括流体阻力计算模块(31)和连接性检查模块(32)；流体阻力计算模块(31)从知识数据库中获取管路信息从而开展各管段和附件的阻力计算；连接性检查模块(32)对管路进行连接性检查；

所述知识数据库(14)与管附件选取模块(21)相连接，动态数据缓存模块(26)分别与明细表生成模块(22)、流体阻力计算模块(31)、连接性检查模块(32)及PLM服务器(4)相连接；所述明细表生成模块(22)、接口名称对照表生成模块(23)、管路标注模块(24)及技术要求编写模块(25)之间依次连接；

所述连接性检查模块(32)检查管路系统连接性的步骤为：

步骤一：根据管路系统原理图，确定各管线段的相互联通关系和管线段端点坐标信息；

步骤二：对于所有管线段含有的M个端点进行排序，其中，M是大于等于2的整数；

步骤三：按管线段端点顺序，从第一个管线段端点开始，以端点为中心创建正方形几何域，正方形边长为k倍图面最小管线间距，获取正方形几何域内所有线段和曲线的数据信息，统计出线段数为N，其中，N是大于等于1的整数；

步骤四：判断N值，若等于1，且几何域内无任何曲线，则标记该管线段，对下一管线段端点执行分析；否则进行后续分析；

步骤五：依次判断管线段端点与几何域内其他N-1条管线段之间的位置关系，计算端点到每条管线段的最短距离，若最短距离为0，进一步判断含该端点管线段是否与相应管线段共线，若存在共线，则标记两条管线段；否则不作任何处理；若最短距离大于0，判断该端点是否属于其它管线段，若不属于其他管线段，则标记两条管线段，否则不作任何处理，直至循环判断管线段端点与其他N-1条管线段之间的位置关系结束；

步骤六：依次循环执行步骤三、四和五，直到所有管线段的M个端点执行结束。

2.如权利要求1所述的船舶管路快速设计系统，其特征在于，所述知识数据库子系统的知识数据库为可配置知识库，按知识数据类别进行存储，并结合标准发布和数据更新进行实时维护。

3.如权利要求1所述的船舶管路快速设计系统，其特征在于，所述快速设计工具子系统基于CAD系统运行，并将设备、管路、阀附件属性信息存入PLM系统；其中，明细表生成模块进行明细栏创建、明细内容生成和总重量统计；接口名称对照表生成模块进行明细栏创建、接口内容自动生成；管路标注模块进行管线、阀附件和设备接口自动标注；技术要求模块根据预定义模板自动生成技术要求。

4.根据权利要求1所述的船舶管路快速设计系统，其特征在于：所述标准数据库包括各种管材和阀附件的标准号、材料、型号规格以及重量信息；匹配规则库基于梳理标准规格和技术要求，通过配置文件制定匹配性检查规则，检查规则主要包括通过识别流体介质选取合适管路材质的材质检查规则，判断相连接的管材与阀附件压力等级是否合适的压力检查规则，判断相连接的管材与阀附件通径是否相等的通径检查规则，用于检查管路系统中材质、压力、通径是否满足规范要求；基本图元库包括各种管材和阀附件的设计图元，符合CAD绘制要求。

5.根据权利要求1所述的船舶管路快速设计系统，其特征在于：所述步骤三中k的取值范围为2＞k≥1.9。

6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的船舶管路快速设计系统的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据具体船舶产品配置或更新知识数据库(14)；

步骤2、系统数据输入和信息选择，输入信息包括流体介质、系统流量、介质粘度、设备接口直径和最大允许压降；

步骤3、系统自动计算，开展系统管线绘制；

步骤4、选取并调用合适的阀附件进行绘制；

步骤5、从知识数据库中获取管路信息从而开展各管段和附件的阻力计算，判断流体阻力是否满足允许压降，若满足，执行步骤6，否则转向步骤4；

步骤6、检查管路连接性，并显示管线两端与设备连接状态，若连接性完好，执行步骤7，否则转向步骤4；

步骤7、开展明细信息设置，包括输入明细表比例，插入点位置选取；

步骤8、自动调用明细表模板，自动创建明细内容和计算总重量；

步骤9、开展接口信息设置，包括输入接口名称对照表比例；

步骤10、自动调用接口名称对照表模板，生成接口明细内容；

步骤11、开展标注设置，根据标准对象位置确定指引线起点坐标；

步骤12、结合指引线起点位置，计算出标注内容插入点位置；

步骤13、根据标注内容计算指引线横线两端坐标或圆圈圆心，并自动生成指引线；

步骤14、按预定义的绘图格式赋予标注内容；

步骤15、根据图纸比例输入放大倍数，可自动生成技术要求；

步骤16、汇总形成的管路设计数据，存放于PLM服务器端，供用户在后续相关设计中使用；

步骤17、结束。