[發(fā)明專利]一種船舶管路快速設計系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011284107.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112199808B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 盧永進;常守明;韓海榮;吳盛
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/15;G06F30/28;G06F16/21;G06F16/25;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;王杰

1.一種船舶管路快速設計系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括知識數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)(1)、快速設計工具子系統(tǒng)(2)、設計校核子系統(tǒng)(3)及PLM服務器(4)；

所述知識數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)(1)用于進行知識數(shù)據(jù)庫構建和維護,包括項目配置模塊(11)、用戶權限配置模塊(12)、版本管理模塊(13)及知識數(shù)據(jù)庫(14),知識數(shù)據(jù)庫(14)包含標準數(shù)據(jù)庫、匹配規(guī)則庫和基本圖元庫；項目配置模塊(11)、用戶權限配置模塊(12)、版本管理模塊(13)分別進行項目配置、權限設置和標準數(shù)據(jù)版本管理功能；

所述快速設計工具子系統(tǒng)(2)包括管附件選取模塊(21)、明細表生成模塊(22)、接口名稱對照表生成模塊(23)、管路標注模塊(24)、技術要求編寫模塊(25)及動態(tài)數(shù)據(jù)緩存模塊(26)；

所述設計校核子系統(tǒng)包括流體阻力計算模塊(31)和連接性檢查模塊(32)；流體阻力計算模塊(31)從知識數(shù)據(jù)庫中獲取管路信息從而開展各管段和附件的阻力計算；連接性檢查模塊(32)對管路進行連接性檢查；

所述知識數(shù)據(jù)庫(14)與管附件選取模塊(21)相連接，動態(tài)數(shù)據(jù)緩存模塊(26)分別與明細表生成模塊(22)、流體阻力計算模塊(31)、連接性檢查模塊(32)及PLM服務器(4)相連接；所述明細表生成模塊(22)、接口名稱對照表生成模塊(23)、管路標注模塊(24)及技術要求編寫模塊(25)之間依次連接；

所述連接性檢查模塊(32)檢查管路系統(tǒng)連接性的步驟為：

步驟一：根據(jù)管路系統(tǒng)原理圖，確定各管線段的相互聯(lián)通關系和管線段端點坐標信息；

步驟二：對于所有管線段含有的M個端點進行排序，其中，M是大于等于2的整數(shù)；

步驟三：按管線段端點順序，從第一個管線段端點開始，以端點為中心創(chuàng)建正方形幾何域，正方形邊長為k倍圖面最小管線間距，獲取正方形幾何域內所有線段和曲線的數(shù)據(jù)信息，統(tǒng)計出線段數(shù)為N，其中，N是大于等于1的整數(shù)；

步驟四：判斷N值，若等于1，且?guī)缀斡騼葻o任何曲線，則標記該管線段，對下一管線段端點執(zhí)行分析；否則進行后續(xù)分析；

步驟五：依次判斷管線段端點與幾何域內其他N-1條管線段之間的位置關系，計算端點到每條管線段的最短距離，若最短距離為0，進一步判斷含該端點管線段是否與相應管線段共線，若存在共線，則標記兩條管線段；否則不作任何處理；若最短距離大于0，判斷該端點是否屬于其它管線段，若不屬于其他管線段，則標記兩條管線段，否則不作任何處理，直至循環(huán)判斷管線段端點與其他N-1條管線段之間的位置關系結束；

步驟六：依次循環(huán)執(zhí)行步驟三、四和五，直到所有管線段的M個端點執(zhí)行結束。

2.如權利要求1所述的船舶管路快速設計系統(tǒng)，其特征在于，所述知識數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)的知識數(shù)據(jù)庫為可配置知識庫，按知識數(shù)據(jù)類別進行存儲，并結合標準發(fā)布和數(shù)據(jù)更新進行實時維護。

3.如權利要求1所述的船舶管路快速設計系統(tǒng)，其特征在于，所述快速設計工具子系統(tǒng)基于CAD系統(tǒng)運行，并將設備、管路、閥附件屬性信息存入PLM系統(tǒng)；其中，明細表生成模塊進行明細欄創(chuàng)建、明細內容生成和總重量統(tǒng)計；接口名稱對照表生成模塊進行明細欄創(chuàng)建、接口內容自動生成；管路標注模塊進行管線、閥附件和設備接口自動標注；技術要求模塊根據(jù)預定義模板自動生成技術要求。

4.根據(jù)權利要求1所述的船舶管路快速設計系統(tǒng)，其特征在于：所述標準數(shù)據(jù)庫包括各種管材和閥附件的標準號、材料、型號規(guī)格以及重量信息；匹配規(guī)則庫基于梳理標準規(guī)格和技術要求，通過配置文件制定匹配性檢查規(guī)則，檢查規(guī)則主要包括通過識別流體介質選取合適管路材質的材質檢查規(guī)則，判斷相連接的管材與閥附件壓力等級是否合適的壓力檢查規(guī)則，判斷相連接的管材與閥附件通徑是否相等的通徑檢查規(guī)則，用于檢查管路系統(tǒng)中材質、壓力、通徑是否滿足規(guī)范要求；基本圖元庫包括各種管材和閥附件的設計圖元，符合CAD繪制要求。

5.根據(jù)權利要求1所述的船舶管路快速設計系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟三中k的取值范圍為2＞k≥1.9。

6.根據(jù)權利要求1～5任一權利要求所述的船舶管路快速設計系統(tǒng)的設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)具體船舶產品配置或更新知識數(shù)據(jù)庫(14)；

步驟2、系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入和信息選擇，輸入信息包括流體介質、系統(tǒng)流量、介質粘度、設備接口直徑和最大允許壓降；

步驟3、系統(tǒng)自動計算，開展系統(tǒng)管線繪制；

步驟4、選取并調用合適的閥附件進行繪制；

步驟5、從知識數(shù)據(jù)庫中獲取管路信息從而開展各管段和附件的阻力計算，判斷流體阻力是否滿足允許壓降，若滿足，執(zhí)行步驟6，否則轉向步驟4；

步驟6、檢查管路連接性，并顯示管線兩端與設備連接狀態(tài)，若連接性完好，執(zhí)行步驟7，否則轉向步驟4；

步驟7、開展明細信息設置，包括輸入明細表比例，插入點位置選取；

步驟8、自動調用明細表模板，自動創(chuàng)建明細內容和計算總重量；

步驟9、開展接口信息設置，包括輸入接口名稱對照表比例；

步驟10、自動調用接口名稱對照表模板，生成接口明細內容；

步驟11、開展標注設置，根據(jù)標準對象位置確定指引線起點坐標；

步驟12、結合指引線起點位置，計算出標注內容插入點位置；

步驟13、根據(jù)標注內容計算指引線橫線兩端坐標或圓圈圓心，并自動生成指引線；

步驟14、按預定義的繪圖格式賦予標注內容；

步驟15、根據(jù)圖紙比例輸入放大倍數(shù)，可自動生成技術要求；

步驟16、匯總形成的管路設計數(shù)據(jù)，存放于PLM服務器端，供用戶在后續(xù)相關設計中使用；

步驟17、結束。