СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛУЖБ ЗДАНИЯ
SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATED DESIGN OF BUILDING UTILITIES

Перекрестные ссылки на родственные заявки и притязание на приоритет
[0001] Настоящая заявка согласно §119(a) 35 U.S.C. притязает на приоритет предварительной заявки, на патент (США), поданной 23 декабря 2009 года с порядковым номером 61/289892, озаглавленной "SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATED BUILDING SERVICES DESIGN", раскрытие сущности которой полностью включается в данный документ по ссылке.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Данное раскрытие относится, в общем, к системам и способам для проектирования зданий, а более конкретно к системам и способам для проектирования систем служб здания.
Уровень техники
[0003] Проектирование систем служб здания, таких как водопроводная система, система обогрева, вентиляции, кондиционирования, электроснабжения и освещения, типично осуществляется главным образом неавтоматизированным способом посредством использования систем автоматизированного изготовления чертежей и ассоциированных способов компьютеризированного и ручного проектирования. Существует предшествующий уровень техники, который предусматривает автоматизированные вычисления проектирования некоторых из этих систем, но базовое планирование расположения, формирования разводки и расчета размеров типично вводятся в эти инструментальные средства проектирования посредством способов ввода данных оператором вручную или посредством вычислений вручную, таблиц и эмпирических правил проведения инженерно-технических работ.
Сущность изобретения
[0004] Некоторые варианты осуществления изобретения автоматизируют, по меньшей мере, один, а в некоторых случаях множество или большинство процессов формирования разводки, планирования расположения, расчета размеров и проектирования для систем служб здания. Это может приводить к меньшему времени выполнения, более четкому и точному проектированию и проектному решению, которое является значительно менее затратным при строительстве. Возможности отдельных подпрограмм в общем процессе обеспечивают намного более точное вычисление технических требований систем. Это, в свою очередь, приводит к более точному расчету размеров наряду с существенно меньшей вероятностью ошибок пользователя. Скорость процесса проектирования и анализа предоставляет процессу возможность планировать расположение, рассчитывать маршрут, проектировать и рассчитывать размер множества различных проектных вариантов за несколько минут или секунд, выполнение чего с использованием традиционных способов обычно отнимает недели или месяцы. Проектирование системы не только предоставляет несколько допустимых решений с намного более высокой степенью точности, чем в данный момент достижима в отрасли, но также предоставляет оценку затрат на строительство каждого допустимого решения, чтобы определять то, какая альтернатива проекта системы приводит к наименее затратному решению по строительству при одновременном удовлетворении всем входным параметрам систем.
[0005] Уровень точности, с которой каждый жизнеспособный вариант проектируется в автоматизированном и оптимизированном процессе, является просто невозможным в пределах временных ограничений и ограничений бюджета проектирования при традиционном инженерном подходе. Как результат, много эмпирических правил, справочников и методов последовательных приближений используются в традиционном процессе проектирования систем здания с использованием современных общепринятых в отрасли технологий. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, автоматизация проектных расчетов, в интеграции с планированием расположения и созданием чертежей с этими проектами, дает возможность высокоточных способов расчета размеров и исследования альтернативных способов формирования разводки, рассмотрение которых отнимает слишком много времени согласно традиционному сценарию проектирования.
[0006] В дополнение к более высокому уровню точности проектных расчетов, сокращение вероятности ошибок пользователя в этих проектных расчетах и решениях приводит к более точному и безошибочному результату. Оператор отвечает только за размещение оборудования и устройств, которые должны быть включены в здание, вместе с их требуемыми рабочими характеристиками, такими как расходы, температуры, требования по напряжению и току и т.д. Когда оператор завершает спецификацию этих компонентов здания с помощью программ планирования расположения, вовлеченных в процесс, программный процесс выполняет процедуру предварительной проверки, чтобы проверять достоверность введенных данных оператора и искать отсутствующую или введенную недопустимую информацию, уменьшая ошибки ввода в главные алгоритмы обработки при формировании разводки, расчете размеров и проектировании.
[0007] Анализ затрат на строительство нескольких возможных проектных решений, все из которых спроектированы с большим уровнем точности, является признаком, который не может осуществляться при стандартном процессе вследствие временных ограничений и ограничений по затратам на инженерно-технические работы. Поскольку традиционные способы не генерируют несколько допустимых решений, сравнение затрат с другими возможными решениями является невозможным в традиционном подходе к проектированию. В некоторых вариантах осуществления изобретения, использование высокоточных вычислений и исследование затрат множества допустимых решений относительно проблемы проектирования гарантирует то, что окончательным результатом, возвращаемым посредством процесса, является очень близкое приближение к варианту с наименьшими затратами на строительство.
[0008] По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретение включает технологию виртуальной обработки на нескольких параллельных высокоскоростных многопроцессорных и многоядерных элементах серверного оборудования, чтобы давать возможность системе выполнять все эти высокоточные, прогнозирующие и итеративные проектирования, вместе с оценками затрат на строительство каждого допустимого решения, за небольшую часть времени по сравнению со временем, которое в данный момент требуется для того, чтобы проектировать один сценарий систем с использованием традиционных способов. Кроме того, в традиционных способах оценки затрат на строительство не выполняются. Результирующее снижение затрат при строительстве здания является преимуществом, предоставляемым посредством одного или более вариантов осуществления изобретения.
[0009] В числе прочего, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, разработан высокоавтоматизированный процесс с использованием аппаратного обеспечения и программного обеспечения, чтобы находить оптимизированный по затратам на строительство проект для систем служб здания. Такие системы могут включать в себя, без ограничения, водопроводные системы, системы обогрева, вентиляции, кондиционирования, электроснабжения и освещения. Процесс может использовать автоматизированные процедуры вычисления с использованием прогнозирующих и итеративных способов вычисления, которые выходят за рамки традиционных способов, используемых для того, чтобы проектировать системы служб здания с помощью современной технологии. С помощью высокоскоростного аппаратного обеспечения и специализированного программного пакета, процесс исследует несколько допустимых решений в отношении требований по проектированию системы при одновременной подготовке оценок затрат на строительство каждого исследуемого допустимого решения и сравнении затрат каждого решения, чтобы определять наименее затратное решение, которое удовлетворяет или превышает все требуемые проектные параметры, введенные в систему.
[0010] Пользователь системы указывает и вводит в базу данных автоматизированного изготовления чертежей (CAD) различные требования по снабжению каждой системы, включающие в себя такие параметры, как давление, расход, напряжение, температура и другие технические параметры, необходимые для того, чтобы каждый компонент здания служил намеченной цели в здании.
[0011] После того как все требуемые компоненты и их требуемые рабочие параметры введены в базу данных CAD, выполняются последовательности проверок компьютерного программного обеспечения для предварительной обработки, чтобы проверять целостность и полноту данных, введенных в базу данных CAD до обработки.
[0012] После того как база данных CAD удовлетворяет всем требованиям предварительной проверки, она предоставляется для обработки в главные механизмы проектирования, формирования разводки и расчетов для автоматизированного инженерного проектирования. Вычисления для оптимизации формирования разводок и расчета размеров могут быть выполнены на платформе обработки в пакетном режиме на виртуальных серверных машинах в автономном режиме.
[0013] Когда все прогнозные практически осуществимые решения по каждой системе здания рассчитаны на предмет разводки, размера и оценены по затратам, система сравнивает затраты каждого допустимого решения и возвращает самое экономически эффективное проектное решение для включения в конечный проект систем здания. Решение, возвращаемое посредством процесса оптимизации формирования разводки и расчета размеров, может включать в себя полное представление наилучшего решения, находящегося в базе данных CAD, готового для воспроизводства и использования в тендере и строительстве здания.
[0014] Процесс является революционным в использовании исследовательских, прогнозирующих и итеративных способов вычисления для того, чтобы находить самую экономически эффективную комбинацию формирования разводки и расчета размеров систем служб здания при минимальном вовлечении оператора в процесс. Современные способы проектирования заключают в себе высокую степень взаимодействия с оператором и принятия решений при определении формирования разводки и расчета размеров систем служб здания. Как результат высокого уровня взаимодействия оператора, требуемого современными технологиями и программным обеспечением проектирования, исследование множества возможных проектных решений для каждой системы здания является непрактичным вследствие временных и финансовых ограничений. Типично, проектировщик систем служб здания использует индивидуальную подготовку и опыт для того, чтобы определять одно прогнозное решение каждой проблемы проектирования, и рассчитывает размеры этого одного решения с использованием программ, справочных таблиц и диаграмм, которые представляют аппроксимацию фактических требований проектируемой системы. Вычисление и изготовление чертежей для нескольких итераций различных возможностей при проектировании наряду с подробной оценкой затрат на строительство каждой итерации являются просто невозможными с использованием современных технологий проектирования и расчета систем служб здания. Различные варианты осуществления настоящего изобретения используют специализированные программы и мощное серверное оборудование не только для того, чтобы исследовать несколько возможных решений, но и осуществлять это с намного более высокой степенью точности в вычислениях проектирования системы, что приводит к значительному сокращению затрат построенных систем.
[0015] Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления, по соображениям безопасности и другим причинам, система запускается на комбинации компьютерных систем защищенных рабочих станций для пользовательского интерфейса и мощных многопроцессорных серверов выполнения, которые выполняют несколько прогнозирующих и итеративных оценок возможных проектных сценариев, которые приводят к выбору наименее затратного решения. Это может быть осуществлено без вмешательства пользователя, после того как вводы данных завершены и проверены на достоверность.
[0016] Входные части процесса проектирования могут быть выполнены на компьютерных системах защищенных рабочих станций с интерактивным вводом от системных операторов. Итерации проектирования могут выполняться на серверах выполнения в автономном пакетном режиме работы. Пользователи могут взаимодействовать с входными частями программного обеспечения обработки, чтобы устанавливать все входные параметры систем, включающие в себя размещение всех интерфейсных устройств жильцов здания (водопроводная арматура, выпускные отверстия, осветительные приборы, вентиляционные решетки и т.д.). Предпочтительно, пользователи указывают физическую конфигурацию этих устройств и требуемые им службы от систем здания перед предоставлением для обработки.
[0017] После того как входные параметры систем устанавливаются пользователем, алгоритм предварительной проверки выполняется на системе защищенной рабочей станции, чтобы определять то, существуют или нет отсутствующие данные, которые приводят к ошибке в работе главных программ для проектирования. Если программное обеспечение предварительной проверки идентифицирует какую-либо отсутствующую информацию или параметры, внимание пользователя к отсутствующей информации или недопустимым параметрам привлекается в форме графических комментариев с обратной связью на входном чертеже с проектом.Пользователь затем корректирует эти недочеты и повторно предоставляет входные параметры в программное обеспечение предварительной проверки для другого анализа ввода дополнительной отсутствующей информации или недопустимых параметров. Когда программное обеспечение предварительной проверки выполняется без результирующих серьезных ошибок, чертежи с входными параметрами считаются приемлемыми для предоставления в программы для проектирования.
Пользователь предоставляет чертежи с входными параметрами в очередь для обработки посредством программ для проектирования, которые выполняются на высокоскоростных виртуализированных серверах.
[0018] Система может использовать переменное число виртуальных компьютеров для обработки выполнения, запущенных на серверном оборудовании, которые выполняют несколько итераций проектирования, необходимых для того, чтобы анализировать возможные проектные решения, которые удовлетворяют всем техническим условиям представленных входных параметров. Каждый виртуальный компьютер для обработки выполнения периодически сканирует входную очередь на предмет заданий, которые предоставлены для обработки пользователями. Виртуальный компьютер для обработки выполнения извлекает следующий набор инструкций в очереди на обработку, загружает все необходимые входные файлы и выполняет предварительно заданные процедуры, заключающие в себе планирование расположения, формирование разводки, расчет размеров и оценку затрат для каждой допустимой итерации проектирования. Когда допустимые итерации спроектированы и оценены по затратам, виртуальный компьютер для обработки выполнения выбирает итерацию, которая приводит к наименее полным затратам на строительство и возвращает это решение для хранения на сетевом файловом сервере и уведомляет пользователя о том, что обработка закончена для этого конкретного набора входных параметров. Пользователи затем могут извлекать документ с готовым проектом, просматривать его на предмет точности, полноты и пригодности к задаче и включать проектное решение в конечные документы для этого конкретного проекта.
Краткое описание чертежей
[0019] Для более полного понимания этого раскрытия сущности и его признаков, далее приводится ссылка на последующее описание, рассматриваемое в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
[0020] Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей систему для проектирования систем служб здания согласно примерному варианту осуществления; и
[0021] Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей различные этапы способа для проектирования систем служб здания согласно примерному варианту осуществления.
Подробное описание изобретения
[0022] Различные варианты осуществления проиллюстрированы на фиг. 1-3. В общих словах, различные варианты осуществления предоставляют системы и способы для автоматизации и оптимизации проектов строительства систем служб для зданий. Как показано на фиг. 1, предоставляется система 100 для автоматизации проектирования систем служб здания. Система 100 включает в себя множество вычислительных, сетевых, серверных и коммутационных платформ. Следует понимать, что фиг. 1 иллюстрирует примерную архитектуру, и могут добавляться, исключаться и/или использоваться различные компоненты вместо показанных компонентов. Кроме того, все конкретные типы устройств могут быть включены в систему 100, как требуется, подходит и/или является преимущественным для осуществления способов и функциональности, описанной в данном документе. Система 100 может работать на любой подходящей платформе и в любом подходящем сетевом окружении.
[0023] В проиллюстрированном примере система 100 включает в себя множество тонких клиентов 102, соединенных с множеством первых коммутаторов 104. Коммутаторы 104 соединяются с множеством защищенных рабочих станций 106. Рабочие станции 106 соединяются с множеством вторых коммутаторов 108. Вторые коммутаторы 108 соединяются с третьим коммутатором 110. Третий коммутатор 110 соединяется с некоторым числом системных компонентов, включающих в себя дисковый массив 116, SQL-сервер 112 и четвертый коммутатор 120. SQL-сервер 112 соединяется с файловым сервером 114, и дисковый массив 116 соединяется с ленточным накопителем 118 для резервирования. Четвертый коммутатор 120 соединяется с множеством высокоскоростных многоядерных серверных процессоров 122, которые запускают виртуальные рабочие станции. Система 100 предоставляет вычислительное окружение, чтобы выполнять процессы, описанные в данном документе.
[0024] Процессы и способы, описанные в данном документе, могут быть выполнены на системе 100. Следует признать, что любой конкретный этап в любом описанном способе может быть выполнен на системе 100 посредством любой подходящей технологии и с помощью любого или комбинации различных компонентов системы 100. Например, предоставляемые пользователем наборы данных (например, местоположения компонентных устройств и рабочие параметры устройства) могут вводиться посредством тонких клиентов и/или защищенных рабочих станций.
[0025] Коммутаторы системы 100 предусматривают обмен и связь между компонентами, повторный расчет маршрута и альтернативный расчет маршрута данных, оптимизацию ресурса и т.д. Ленточный накопитель предусматривает резервирование данных, решений и т.д. Дисковый массив предусматривает хранение данных и решений, а также источник данных для использования посредством системы и своего программного обеспечения, компьютерных программ и/или алгоритмов. Серверы предоставляют хранение для данных, решений, файлов и т.д. Процессоры предоставляют платформу для выполнения программ, которые выполняют способы и функциональность, описанную в данном документе.
[0026] Согласно фиг. 2, предоставляется способ для автоматизации проектирования систем служб здания. Способ 200 начинается на этапе 202, на котором один или более базовых файлов для проектирования извлекаются из файлового сервера (например, файлового сервера 114 на фиг. 1). Базовые файлы могут быть пустыми файлами или могут включать в себя один или более начальных параметров, как описано в данном документе. Один или более начальных параметров могут включать в себя, например, один или более наборов данных. Первый набор данных может включать в себя, например, данные, ассоциированные с размещением или местоположением различных компонентных устройств в здании.
[0027] Термин "здание" не имеет намерение быть ограниченным и может включать в себя любой тип архитектурной конструкции, такой как офисные здания, квартиры, дома, магазины, склады, рестораны, служебные здания, гаражи, развлекательные учреждения и т.п. Компонентные устройства могут включать в себя любое устройство, которое представляет узел в системе, включающей в себя узлы и соединения между узлами. Таким образом, компонентные устройства могут включать в себя такие устройства, которые определяют или оказывают влияние на параметры, ассоциированные с соединениями между компонентными устройствами. Компонентными устройствами могут быть любые из устройств, описанных в данном документе, в том числе, без ограничения, отопительные элементы и кондиционеры, водонагреватели, кухонные раковины, туалеты, души, электрические розетки, осветительная арматура, компьютеры, выключатели, распылители, генераторы, вентиляторы, холодильники, производственное оборудование и т.д.
[0028] Согласно следующему этапу 204, пользователь может задавать и располагать множество устройств служб здания. Компонентные устройства могут быть компонентными устройствами, уже предоставленными в одном или более базовых файлов, извлеченных на этапе 202. В качестве альтернативы или помимо этого, пользователь может задавать новые компонентные устройства и их ассоциированные рабочие параметры. Рабочие параметры могут включать в себя любую характеристику, ассоциированную с компонентным устройством, такую как, например, расходы, температуры, требования по напряжению и току и т.д.
[0029] Согласно следующему этапу 206, может быть выполнена предварительная проверка начальных данных по проектированию. Она может включать в себя одну или более компьютерных программ, выполняющих процедуру предварительной проверки, чтобы проверять достоверность введенных данных пользователя и идентифицировать отсутствующую или введенную недопустимую информацию, тем самым уменьшая ошибки ввода в главные алгоритмы обработки при формировании разводки, расчете размеров и проектировании. После того как все требуемые компоненты и их требуемые рабочие параметры введены, выполняются последовательности проверок компьютерного программного обеспечения для предварительной обработки, чтобы проверять целостность и полноту данных, которые были введены, до обработки.
[0030] Согласно следующему этапу 208, могут быть определены и представлены ошибки, и пользователь может корректировать эти ошибки посредством предоставления дополнительных начальных данных по проектированию или дополнения уже предоставленных начальных данных по проектированию. Может быть повторно выполнена предварительная проверка, чтобы обеспечивать то, что модифицированные начальные данные по проектированию являются допустимыми. Следует понимать, что проверка достоверности исходных данных может устанавливаться согласно любым предварительно определенным параметрам, минимальному или максимальному рабочему режиму, отраслевым стандартам и т.д. Например, проверка достоверности может включать в себя верификацию того, что конкретное компонентное устройство располагается в приемлемой позиции на основе релевантных кодов строительства. В качестве другого примера, проверка достоверности может включать в себя определение того, что входные рабочие параметры являются корректными по сравнению с компонентным устройством, с которым ассоциированы рабочие параметры. Таким образом, если пользователь вводит значение рабочего параметра за пределами диапазона, достижимого или рекомендованного (например) для конкретного компонентного устройства, система может возвращать сообщение об ошибке.
[0031] Согласно следующему этапу 210, предоставляются для обработки начальные данные по проектированию. Это может содержать, например, отправку начальных данных по проектированию в один или более процессоров для использования посредством одной или более компьютерных программ проектирования, управляющих этими процессорами.
[0032] Согласно следующему этапу 212, один или более удаленных серверов исследуют очередь на обработку, чтобы определять следующее действие по проектированию, которое должно быть выполнено.
[0033] Согласно следующему этапу 214, выполняется программа для проектирования. На этом этапе может быть определено множество компоновок соединений между компонентными устройствами. Соединения могут включать в себя любое аппаратное обеспечение, материалы, пути и т.д., используемые для того, чтобы соединять одно компонентное устройство, по меньшей мере, с одним другим компонентным устройством. Таким образом, соединения могут включать в себя, например, трубы, воздуховоды, электропроводку, протоки и т.д.
[0034] Данная компоновка соединений может быть основана на начальном базовом проекте и/или любом числе начальных базовых параметров. Например, стандартное высотное многоквартирное здание может иметь стандартное планирование расположения компонентных устройств и их соединений. Способ, описанный в данном документе, может начинаться с этой стандартной конфигурации и модифицировать ее на основе дополнительных параметров. Дополнительные параметры могут включать в себя, например, наличие большего или меньшего числа этажей в здании или желание обеспечивать большее энергосбережение для здания.
[0035] Каждая компоновка соединений представляет проектное решение. Предпочтительно, множество допустимых проектных решений определяется автоматически посредством выполнения одной или более компьютерных программ. Число из множества проектных решений может быть предварительно определено пользователем или согласно некоторому другому требуемому механизму. Предпочтительно, каждое определенное проектное решение является допустимым, что означает то, что решение удовлетворяет предварительно определенному набору минимальных требований.
[0036] Согласно конечному этапу 216, конечное проектное решение выводится пользователю для просмотра. Конечное проектное решение может быть определено из числа множества проектных решений согласно любому числу критериев. По меньшей мере, в одном варианте осуществления окончательное решение основано на затратах на строительство, ассоциированных с решением. Предпочтительно, затраты на строительство или, по меньшей мере, оценка таких затрат на строительство определяется автоматически и ассоциируется с релевантным проектным решением. Другие критерии, которые могут быть использованы для того, чтобы определять конечное проектное решение, включают в себя, без ограничения, то, является или нет решение допустимым, эксплуатационные затраты, ассоциированные с решением, эффективность, ассоциированную с решением, и т.д.
[0037] Чтобы иллюстрировать различные признаки системы и способа, описанных в данном документе, предусмотрены следующие примерные сценарии. В этом примере различные системы служб здания разбиваются на различные поднаборы или подкатегории систем служб здания следующим образом:
- напорные водопроводные системы
- системы газовых трубопроводов
- водопроводные системы с подачей самотеком
- анализ HV AC-нагрузки
- системы трубопроводов для HV AC-систем
- системы электрического освещения
- электроэнергетические системы
- принципиальные схемы и схемы распределительных щитков
Напорные водопроводные системы
[0038] Напорные водопроводные системы включают в себя все системы трубопроводов, перемещающие жидкости под давлением. Типичные примеры включают в себя питьевую воду, воду для отопления, охлажденную воду и различные технологические воды для зданий специального назначения.
[0039] В процессе проектирования напорных водопроводных систем существует шесть основных программ.
[0040] Они документируются следующим образом:
- выбор водопроводной арматуры
- предварительная проверка напорных водопроводных систем
- формирование разводки напорных водопроводных систем
- вставка распорок и фитингов труб
- расчет размеров труб и формирование стояков
- маркировка труб
[0041] Некоторое число служебных программ используется и/или вызывается посредством основных программ. Помимо этого некоторое число библиотечных процедур, которые не взаимодействуют непосредственно с пользователем, также используется для того, чтобы поддерживать общий процесс проектирования.
[0042] Для всех функций выполняются шесть основных программ, предпочтительно, в упомянутом выше порядке. До запуска любой из программ для формирования разводки, расчета размеров и маркировки надлежащие блоки вставляются на чертеж, причем функция осуществляется с использованием специализированной программы выбора арматуры и оборудования, которая помогает оператору в идентификации необходимой арматуры и оборудования в комнате и точном указании местоположений и требований по применимости/давлению каждого из них в формате, который могут распознавать программы автоматизированного проектирования и оптимизации.
[0043] Схема стояков и исходные данные по ним создаются автоматически в качестве новых файлов посредством технологического программного обеспечения для расчета размеров.
[0044] Четыре главных программы для проектирования, которые выполняются после предварительной проверки, спроектированы с вариантами пакетного режима, чтобы предоставлять возможность реализации в пакетном режиме на виртуальных машинах сервера выполнения в автономном режиме, что экономит время оператора и сокращает общее время обработки вследствие мощного многопроцессорного многоядерного серверного оборудования. Для каждой из них команда отправки вызывает процедуру, чтобы предоставлять чертеж с текущими входными параметрами для пакетной обработки посредством активной программы. Перед этим вызовом программы для формирования разводки и расчета размеров исследуют чертеж(и) с входными параметрами на предмет проблем, которые мешают успешному выполнению, и помечают ошибки. В пакетном режиме отпечатанные выходные данные отражаются в файле системного журнала, и предупреждения деактивируются. Предупреждение является сообщением об ошибке, которое вызывает всплывающее меню, которое требует вмешательства пользователя, что раньше было невозможно на удаленной виртуальной машине выполнения. При деактивации предупреждение просто отправляет сообщение в журнал для последующего использования при отладке. Функция протоколирования для всей системы выполняется посредством отдельной программы.
[0045] Различные программы системы иногда вызывают друг друга (например, после создания услуг холодного и горячего водоснабжения, программа для формирования разводки вызывает программу для расчета размеров, чтобы располагать точки рециркуляции, так что могут быть созданы рециркуляционные трубы). Обработка журнала посредством одной программы гарантирует то, что записи надлежащим образом записываются в порядке их создания.
[0046] Используя способность одной программы вызывать другую, можно записывать программы с интеллектуальными сценариями, в которых следующее действие в данной точке может зависеть от результата предыдущих действий.
[0047] В любой точке в последовательности программ может быть выяснено, что входные технические требования изменены. Когда это происходит, признак дает возможность пользователю точно отменять автоматизированное задание, вносить изменения и снова запускать программы автоматизированного проектирования и оценки. Все четыре из основных программ имеют возможность отменять задание, даже если чертеж сохранен и вновь открыт.
[0048] Все программы для проектирования работают в трехмерном пространстве, отслеживая размер по оси Z во всех размерах и режимах графического представления, чтобы обеспечивать более точные вычисления при оптимизации и расчете размеров и обеспечивать трехмерную схему стояков с тем, чтобы графически иллюстрировать конечную оптимизированную систему на чертежах.
Системы газовых трубопроводов
[0049] Системы (сети) газовых трубопроводов включают в себя все системы трубопроводов, перемещающие газы под давлением. Типичные примеры включают в себя природный газ, газообразный пропан, сжатый воздух, медицинские газы и другие технологические газы для зданий специального назначения.
[0050] Пакет проектирования газовых трубопроводов спроектирован с возможностью автоматизировать процесс формирования разводки газовой трубы наиболее экономически эффективным способом в пределах ограничений проверенных научно обоснованных норм проектирования газовых нагнетательных трубопроводов. Несколько практически осуществимых решений формирования разводки определяются, и вычисляется размер труб и результирующие затраты. После того как оптимальная разводка выбрана, программа рассчитывает размеры и маркирует трубы на чертежах, создает чертежи газовых стояков и вычисляет данные по потерям давления на газовых узлах.
[0051] В процессе проектирования систем газовых трубопроводов существует шесть основных программ. Они документируются следующим образом:
- вставка газовых приборов
- соединение водопроводной системы
- предварительная проверка формирования разводки газа
- вставка распорок и фитингов
- расчет размеров газовых трубопроводов и формирование стояков
- маркировка
[0052] Некоторое число служебных программ используется и/или вызывается посредством основных программ. Помимо этого некоторое число библиотечных процедур, которые не взаимодействуют непосредственно с пользователем, также используется для того, чтобы поддерживать общий процесс проектирования.
[0053] Для всех функций шесть основных программ предпочтительно выполняются в упомянутом выше порядке. До запуска любой из программ для формирования разводки, расчета размеров и маркировки надлежащие блоки вставляются на чертеж, причем функция осуществляется с использованием специализированной программы вставки газовых приборов, которая помогает оператору в идентификации необходимого оборудования, требующего газоснабжения, и точном указании местоположений и требований по применимости/давлению каждого из них в формате, который могут распознавать программы автоматизированного проектирования и оптимизации.
[0054] Схема стояков и исходные данные по ним создаются автоматически в качестве новых файлов посредством технологического программного обеспечения для расчета размеров.
[0055] Три главных программы для проектирования, которые выполняются после предварительной проверки, спроектированы с вариантами пакетного режима, чтобы предоставлять возможность реализации в пакетном режиме на виртуальных машинах сервера выполнения в автономном режиме, что экономит время оператора и сокращает общее время обработки вследствие мощного многопроцессорного многоядерного серверного оборудования. Для каждой из них команда отправки вызывает процедуру, чтобы предоставлять чертеж с текущими входными параметрами для пакетной обработки посредством активной программы. Перед этим вызовом программы для формирования разводки и расчета размеров проверяют чертеж(и) с входными параметрами на предмет проблем, которые препятствуют успешному выполнению, и помечают ошибки. В пакетном режиме отпечатанные выходные данные отражаются в файле системного журнала, и предупреждения деактивируются. Предупреждение является сообщением об ошибке, которое вызывает всплывающее меню, которое требует вмешательства пользователя, что раньше было невозможно на удаленной виртуальной машине выполнения. При деактивации предупреждение просто отправляет сообщение в журнал для последующего использования в отладке. Функция протоколирования для всей системы выполняется посредством отдельной программы.
[0056] Различные программы системы иногда вызывают друг друга (например, после определения разводки для газопровода, программа для формирования разводки вызывает программу для расчета размеров, чтобы подготавливать оптимизированный расчет размеров системы). Обработка журнала посредством одной программы гарантирует то, что записи надлежащим образом записываются в порядке их создания.
[0057] В любой точке в последовательности программ может быть выяснено, что входные технические требования изменены. Когда это происходит, признак дает возможность пользователю точно отменять автоматизированное задание, вносить изменения и снова запускать программы автоматизированного проектирования и оценки. Все основные программы имеют возможность отменять задание, даже если чертеж сохранен и вновь открыт.
[0058] Все программы для проектирования работают в трехмерном пространстве, отслеживая размер по оси Z во всех размерах и режимах графического представления, чтобы обеспечивать более точные вычисления при оптимизации и расчете размеров и обеспечивать трехмерную схему стояков с тем, чтобы графически иллюстрировать конечную оптимизированную систему на чертежах.
Водопроводные системы с подачей самотеком
[0059] Водопроводные системы с подачей самотеком включают в себя все системы трубопроводов, перемещающие жидкости через наклонные трубы под атмосферным давлением. Они также включают в себя системы сброса, необходимые для того, чтобы обеспечивать проток в наклонном дренажном трубопроводе. Типичные примеры включают в себя коллектор раздельной канализации, коллектор ливневой канализации и кислотные стоки или другие специальные стоки для зданий специального назначения.
[0060] В процессе проектирования напорных водопроводных систем существует шесть основных программ. Они документируются следующим образом:
- выбор водопроводной арматуры (в интеграции с ранее поясненными программами для расчетов по напорному трубопроводу)
- предварительная проверка водопроводных систем с подачей самотеком
- формирование разводки водопроводных систем с подачей самотеком
- вставка распорок и фитингов труб
- расчет размеров труб и формирование стояков
- маркировка труб
[0061] Некоторое число служебных программ используется и/или вызывается посредством основных программ. Помимо этого некоторое число библиотечных процедур, которые не взаимодействуют непосредственно с пользователем, также используется для того, чтобы поддерживать общий процесс проектирования.
[0062] Для всех функций шесть основных программ предпочтительно выполняются в порядке, перечисленном в начале данного раздела. До запуска любой из программ для формирования разводки, расчета размеров и маркировки надлежащие блоки должны быть вставлены на чертеж, причем функция осуществляется с использованием специализированной программы выбора арматуры и оборудования, которая помогает оператору в идентификации необходимой арматуры и оборудования в комнате и точном указании местоположений и требований по расходу и профилям соединений каждого из них в формате, который могут распознавать программы автоматизированного проектирования и оптимизации.
[0063] Схема стояков и исходные данные по ним создаются автоматически в качестве новых файлов посредством технологического программного обеспечения для расчета размеров.
[0064] Четыре главных программы для проектирования, которые выполняются после предварительной проверки, спроектированы с вариантами пакетного режима, чтобы предоставлять возможность реализации в пакетном режиме на виртуальных машинах сервера выполнения в автономном режиме, что экономит время оператора и сокращает общее время обработки вследствие мощного многопроцессорного многоядерного серверного оборудования. Для каждой из них команда отправки вызывает процедуру, чтобы предоставлять чертеж с текущими входными параметрами для пакетной обработки посредством активной программы. Перед этим вызовом, программы для формирования разводки и расчета размеров проверяют чертеж(и) с входными параметрами на предмет проблем, которые препятствуют успешному выполнению, и помечают ошибки. В пакетном режиме отпечатанные выходные данные отражаются в файле системного журнала, и предупреждения деактивируются. Предупреждение является сообщением об ошибке, которое вызывает всплывающее меню, которое требует вмешательства пользователя, что раньше было невозможно на удаленной виртуальной машине выполнения. При деактивации, предупреждение просто отправляет сообщение в журнал для последующего использования в отладке. Функция протоколирования для всей системы выполняется посредством отдельной программы.
[0065] Различные программы системы иногда вызывают друг друга. Обработка посредством одной программы журнала гарантирует то, что записи надлежащим образом записываются в порядке их создания.
[0066] Используя способность одной программы вызывать другую, можно записывать программы с интеллектуальными сценариями, в которых следующее действие в данной точке может зависеть от результата предыдущих действий.
[0067] В любой точке в последовательности программ может быть выяснено, что входные технические требования изменены. Когда это происходит, признак дает возможность пользователю точно отменять автоматизированное задание, вносить изменения и снова запускать программы автоматизированного проектирования и оценки. Все четыре из основных программ имеют возможность отменять задание, даже если чертеж сохранен и вновь открыт.
[0068] Все программы для проектирования работают в трехмерном пространстве, отслеживая размер по оси Z во всех размерах и режимах графического представления, чтобы обеспечивать более точные вычисления при оптимизации и расчете размеров и обеспечивать трехмерную схему стояков с тем, чтобы графически иллюстрировать конечную оптимизированную систему на чертежах.
Анализ HVAC-нагрузки
[0069] Инструментальные средства анализа HVAC-нагрузки автоматически извлекают информацию из архитектурных поэтажных планов, планов освещения и ассоциированных внешних профилей для использования в вычислении тепловых нагрузок и нагрузок на кондиционирование воздуха по зданию. В традиционной технологии, это действие выполняется вручную, посредством считывания и вычисления площадей различных компонентов и подсчета арматуры, оборудования, осветительных приборов и т.д. Различные варианты осуществления изобретения исключают необходимость вручную извлекать эту информацию для использования в HVAC-вычислениях предпочтительно посредством использования некоторого числа виртуальных машин, запущенных на многопроцессорных многоядерных высокоскоростных серверных компьютерах при автономной работе в пакетном режиме.
[0070] С учетом набора планов, предоставляемых в процесс, содержащих необходимую информацию по зданию, система должна:
[0071] Успешно обнаруживать одну или более полилинию(-ий) на уровне границ комнат плана (за исключением "комнаты с наибольшей площадью", которая задается как полилиния границы наружной стены (EB)). За исключением EB-полилинии, каждая оставшаяся обнаруженная полилиния представляет "комнату".
[0072] Использовать эту EB-полилинию, чтобы вычислять меньшую, но мнимую, "сокращенную" границу наружной стены (REB).REB следует "контурам" EB-полилинии, и каждая линия "контура" (или кривая) находится в пределах 15 дюймах соответствующей линии "контура" (или кривой) EB.
[0073] Успешно обнаруживать двери, включающие в себя подъемные двери, через алгоритм распознавания образов, который выполняет поиск CAD-объектов в гибком наборе распознаваемых образов в конкретных последовательностях и комбинациях распорки(-ок) (линии(-ий)), полилинии(-ий) или 3dface-объекта(ов) в любой геометрической конфигурации, которые типично используются для того, чтобы представлять двери на архитектурных чертежах. Программа вставляет ориентир(ы) блока атрибутов для каждой линии обнаружения двери, для которой программа может определять ассоциирование с конкретной дверью в конкретной "комнате".
[0074] Успешно обнаруживать окна через алгоритм распознавания образов, который выполняет поиск CAD-объектов в гибком наборе распознаваемых образов в конкретных последовательностях и комбинациях линии(й), полилинии(ий) или 3dface-объекта(ов) в любой геометрической конфигурации, которые типично используются для того, чтобы представлять окна на архитектурных чертежах. Программа вставляет ориентир(ы) блока атрибутов для каждой линии обнаружения окна, для которой программа может определять ассоциирование с конкретным окном в конкретной "комнате". Программа внутренне раскладывает эти объекты чертежа на геометрические сегменты линии и "очищает" эти данные посредством удаления "копий" и продления коллинеарных и соединенных сегментов линии, чтобы формировать меньшее число, но более длинные комбинации сегментов линии. Все такие комбинации сегментов линии должны существовать между или быть "зажаты посредством" EB-полилинии и REB. Поскольку линия(и) обнаружения окна может пересекаться с несколькими полилиниями "комнаты", программа "разбивает" такую линию(и) обнаружения через границу(ы) комнаты так, что она повторно устанавливает инвариант "одна линия обнаружения - один блок".
[0075] Осуществлять рендеринг ортогонального профиля, который содержит границу(ы) стен, дверей и окон, с учетом некоторых значений по умолчанию начальных параметров. Дополнительно, пользователь может обновлять любой ассоциированный блок атрибутов окон/дверей посредством обновления надлежащей полираспорки(ок) профиля окон/дверей, соответственно. Кроме того, пользователи также могут обновлять полилинию(ии) профиля окон/дверей, которые не имеют ассоциированных блоков атрибутов окон/дверей. Наоборот, пользователь также может обновлять данные блоков, чтобы изменять рендеринг профиля.
[0076] Пользователь может использовать команды "редактирования" из AutoCAD, такие как "изменение размера", "перемещение", "захват для редактирования", диалоговое окно свойств и т.д., чтобы "редактировать" один или более сегментов(ов) линии обнаружения двери или окна так, чтобы изменять их позицию и/или размер. Когда AutoCAD завершает такую задачу "редактирования", он пересчитывает позицию и характеристики сегмента(ов) линии обнаружения и вставляет новый ориентир(ы) блока атрибутов окон/дверей, чтобы отражать новую конфигурацию.
[0077] Если пользователь позднее вручную добавляет один или более сегмент(ов) линии обнаружения окна/двери, он может выполнять команду "обнаружения" снова, что должно сохранять существующие обнаруженные данные, но добавлять дополнительный блок атрибутов окон/дверей (и линию(и) профиля).
[0078] Обнаруживать и экспортировать все данные, ассоциированные с одним или более элементов осветительной арматуры, найденных на входном чертеже.
[0079] Информация, извлекаемая из чертежей, отправляется в текстовый файл, который затем используется в качестве импорта в предлагаемую на рынке программу анализа HAP-нагрузки от Carrier Corporation.
Системы трубопроводов для HVAC-систем
[0080] Пользователь задает местоположения и размеры всех отверстий для впуска и выпуска воздуха с использованием специализированной программы выбора, которая учитывает требуемый воздушный поток, критерии шума в комнатах и различные требования по внешнему виду и доводке каждого впускного и выпускного отверстия. Блоки, которые вставляются в CAD-файл на основе результатов программы выбора, содержат всю информацию, необходимую для того, чтобы подключать соответствующие впускные и выпускные отверстия к обслуживающему HVAC-оборудованию и начинать процесс нахождения оптимальной разводки и расчета размеров для всех систем соединительных трубопроводов. Процесс предпочтительно поддерживает все типы системы трубопроводов, обычно используемые при строительстве системы здания, включающие в себя приточный воздух, отработанный воздух, используемый воздух, свежий воздух, кондиционированный воздух. Система рассчитывает размеры HVAC-систем для вариантов применения системы трубопроводов, как с высокой скоростью, так и с низкой скоростью.
[0081] Изобретение вычисляет оптимизированный проект по формированию разводки для HVAC-систем с использованием множества процедур оптимизации на основе теории графов, вероятностных и статистических процедур оптимизации. Сначала используется адаптивный алгоритм случайного блуждания для того, чтобы дискретизировать сегменты линии, для которых условная вероятность успешного добавления на граф оценивается с использованием переменной среднего свободного пути в качестве источника и ковариационного эллипса "локального" сканирования пространства без препятствий в качестве ширины двумерного гауссова (нормального) распределения. Выполнение адаптивного компонента последовательности алгоритмов смещает выбор пробных сегментов линии, чтобы оптимизировать проект системы трубопроводов таким образом, чтобы выбирать воздуховоды с самым длинным отводом, соединенные со структурой минимального каркаса (или магистрали). Эта новая стратегия показана посредством компьютерного экспериментирования и статистического анализа, чтобы вырабатывать наименее затратный сценарий.
[0082] Расчеты размеров воздуховодов затем выполняются для графа, состоящего из чертежа магистралей/отводов, с использованием любого из способа равного трения, восстановления статического давления или постоянной скорости. Конструкции теории графов (например, минимальное связующее дерево и лес максимальных весовых коэффициентов) используются для того, чтобы назначать (однозначно в случае сильно разветвленных структур) объемный поток или "CFM-значения" последующим сегментам, и рассчитываются на предмет размера согласно предварительно установленным пределам по максимально допустимым потерям давления и максимальной скорости в случае технологии равного трения. Если не изменены пользователем, программное обеспечение также должно предоставлять значения по умолчанию для: плотности воздуха, коэффициента трения, вязкости, числа Рейнольдса, шероховатости материала, а также выходных предпочтений, таких как формы воздуховодов, соотношения сторон и разбивка затрат.
[0083] После того как разводка и размеры рассчитаны, программное обеспечение автоматически рисует систему трубопроводов в CAD-файле в формате двухлинейного чертежа, сохраняя трехмерную информацию (профиль) в Xdata рисованных объектов. Конечный CAD-чертеж содержит двухлинейное представление полной системы трубопроводов, включающее в себя все маркировки размеров и Xdata, содержащие всю информацию по потерям расхода и давления.
[0084] Технологии автоматизированного расчета размеров в комбинации с оптимизированной процедурой по формированию разводки вырабатывают конечный проект системы трубопроводов, который представляет оптимизированное по затратам решение, спроектированное с гораздо большей точностью, чем может обоснованно получаться с использованием традиционных способов проектирования.
Системы электрического освещения
[0085] Пакет формирования электрических схем осветительной арматуры спроектирован с возможностью автоматизировать процесс формирования электрических схем осветительных приборов в здании наиболее экономически эффективным способом в пределах ограничений актуальных норм проектирования электрических схем здания. Правила, такие как тип осветительного прибора, патрон для осветительного прибора, напряжение осветительной сети, число и тип выключателей в комнате и максимальная мощность в ваттах, предписывают то, как осветительные приборы соединяются в электрические схемы между собой, чтобы соответствовать требованиям национальных и местных норм. Несколько решений по формированию электрических схем автоматически исследуются, и для каждого изученного решения вычисляются затраты на проводку и кабелепровод. После того как наименее затратный проект определяется, дуги формирования электрических схем отрисовываются, чтобы не допускать препятствий, и данные сохраняются на чертеже для программы составления реестров по распределительным щиткам в пакете формирования электрических схем, чтобы автоматизировать заполнение реестров.
[0086] В процессе проектирования формирования электрических схем осветительной арматуры существует пять основных программ. Они документируются следующим образом:
- предварительная проверка формирования электрических схем
- отрисовка электрических схем
- маркировка выключателей
- формирование электрических схем осветительных приборов, фаза 1
- формирование электрических схем, фаза 2
[0087] Некоторое число служебных программ используется и/или вызывается посредством основных программ. Помимо этого некоторое число библиотечных процедур, которые не взаимодействуют непосредственно с пользователем, также используется для того, чтобы поддерживать общий процесс проектирования.
Предварительная проверка формирования электрических схем
[0088] Предварительная проверка является модальным диалоговым окном, спроектированным с возможностью обеспечивать то, что вся запрошенная информация предоставляется в каталоге чертежей для программы автоматизации формирования электрических схем осветительных приборов, чтобы выполнять удаленным способом без фатальных ошибок.
[0089] Программа отображает число найденных блоков распределительных щитков на чертеже и проверяет, что атрибут названия предоставлен для каждого распределительного щитка. Пользователь может поправлять любые отсутствующие названия распределительных щитков из мозаичного диалогового окна посредством щелчка по Fix Panel. При щелчке по Fix Panel программа смещает фокус на AutoCAD-чертеж, увеличивает масштаб и выделяет отсутствующие атрибуты каждого распределительного щитка с помощью красного поля и открывает редактор атрибутов блоков. Программа также верифицирует, что предусмотрены соответствующие реестры по распределительным щиткам для каждого именованного распределительного щитка в папке по проектированию электрики каталога с заданиями.
[0090] Предварительная проверка создает локальный реестр по осветительным приборам, который используется для автоматизации формирования электрических схем. Программа выполняет поиск блоков реестров по осветительным приборам во всех чертежах каталога, снабженных префиксом "E". Следующая информация считывается из реестров и записывается в текстовый файл LocaILightSchedule.txt:
- название осветительного прибора
- патрон
- В
- Вт
- тепловая нагрузка
[0091] Реестры, которые отсутствуют в записях, перечисляются в качестве ошибок в диалоговом окне. Ошибка также отображается, если реестры не найдены в каталоге. Программа находит распознанные осветительные приборы, выключатели и текст по переключению в пределах каждой границы комнаты и сообщает обо всех ошибках переключения. Комнаты с ошибками переключения помечаются на чертеже с помощью красной границы полилинии и окна сообщения. Если какие-либо ошибки найдены, пользователь должен закрывать диалоговое окно, исправлять ошибки и перезапускать предварительную проверку.
[0092] Подраздел с предупреждениями в диалоговом окне перечисляет следующие потенциальные ошибки:
[0093] 1. Осветительные приборы, найденные на чертеже, которые отсутствуют в реестрах. Осветительные приборы игнорируются посредством программы автоматизации формирования электрических схем.
[0094] 2. Ориентиры блоков, которые не распознаются в качестве осветительных приборов.
[0095] 3. Осветительные приборы, найденные за пределами границ комнат, которые не направлены в комнату с маркером.
[0096] 4. Осветительные приборы на выходах не найдены на чертеже.
Отрисовка электрических схем
[0097] Отрисовка электрических схем является программой, которая помогает пользователю в формировании электрических схем осветительных приборов в сложных случаях. Интерфейс является немодальным диалоговым окном, которое дает возможность пользователю создавать набор для выбора осветительных приборов и имеет вариант фильтрации определенных типов. Диалоговое окно отображает реестр по осветительным приборам для ссылки, включающий в себя мощность в ваттах, напряжение, максимальную мощность в ваттах в расчете на электрическую схему и число осветительных приборов конкретного типа, которое может быть включено в одну электрическую схему.
[0098] Программа выполняет трассировку через существующие электрические схемы посредством выполнения итераций по базе данных и соединения конечных точек дуг на надлежащем уровне. Если осветительные приборы в наборе для выбора имеют различные напряжения, то они не соединяются в электрические схемы между собой. Если выбранные осветительные приборы превышают максимальную мощность в ваттах, то они не соединяются в электрические схемы между собой. В противном случае осветительные приборы соединяются посредством идентичной процедуры, используемой для того, чтобы соединять нелинейные осветительные приборы в приложении для формирования электрических схем. Новые осветительные приборы могут соединяться в существующие электрические схемы, которые работают не при максимальной нагрузке. Обратная связь отображается в строке AutoCAD, к примеру число выбранных осветительных приборов и полная мощность в ваттах.
Маркировка выключателей
[0099] Маркировка выключателей является утилитой, запускаемой из командной строки AutoCAD, которая маркирует выбранные осветительные приборы пользователя и выключатели с указанной пользователем маркировкой (a, b, c, ... ,). Программа запрашивает маркировку в командной строке и затем выбор пользователем объектов. Несколько позиций вокруг каждого осветительного блока проверяются, чтобы размещать текстовую маркировку в просвете. Командная строка уведомляет пользователя о том, что последующие программы основываются на Xdata, присоединенных к каждой маркировке посредством программы, и что они не должны копироваться или перемещаться для того, чтобы маркировать другой осветительный прибор.
Фаза 1 - формирование электрических схем в комнате
[00100] Первая фаза процедуры автоматизированного формирования электрических схем создает конфигурации электрических схем для осветительных приборов в пределах границ комнат. Если группа осветительных приборов в комнате не может быть включена в одну электрическую схему, несколько конфигураций групп электрических схем для этой комнаты исследуются и размещаются на отдельных уровнях. Объекты осветительной арматуры создаются для типов осветительных приборов, которые заданы в реестре с каталогом заданий. Объект осветительной арматуры сохраняет мощность в ваттах, напряжение, тип патрона, данные по ночным и аварийным осветительным приборам. Включенные в реестр осветительные приборы для задания считываются из реестра по осветительной арматуре для проекта. Программа выделяет все осветительные приборы, которые вручную замкнуты в электрические схемы пользователем. Ручные электрические схемы идентифицируются в качестве осветительных приборов, которые соединяются посредством дуг без Xdata circuitmode-auto. Определяемые пользователем группировки осветительной арматуры считываются, если предварительно заданы в базе данных CAD. Программа собирает все выключатели, которые принадлежат комнатам, в которых они не размещаются. Аналогично, программа собирает осветительные приборы, которые принадлежат комнатам, в которых они не размещаются. В завершение, программа собирает осветительные приборы в облаках выключателей.
[00101] Программа выполняет поиск внутри каждой комнаты и находит осветительные приборы и выключатели в этой комнате для формирования электрических схем в комнате.
Если маркировки переключения находятся в комнате, осветительные приборы соединяются между собой на основе маркировок выключателей. Если найдено два трехпозиционных выключателя, комната соединяется с проводкой для трехпозиционных выключателей. Если осветительные приборы в комнате превышают максимальную нагрузку, или имеется несколько выключателей, потолочные и настенные крепления группируются по типу. Если группы на основе типа осветительного прибора также превышают максимальную мощность в ваттах, они дополнительно разбиваются на меньшие группы с использованием различных технологий группировки, и различные группировки сохраняются на различных уровнях для оценки по затратам. Существует пять способов группировки для комнат, которые требуют нескольких электрических схем.
[00102] Если осветительные приборы в комнате не превышают максимальную нагрузку электрических схем, потолочные осветительные приборы с идентичным напряжением соединяются между собой, то настенные крепления соединяются с ближайшим потолочным или настенным креплением с идентичным напряжением, и аварийные осветительные приборы соединяются с ближайшим осветительным прибором. Линейные осветительные приборы соединяются в горизонтальных или вертикальных рядах, совпадающих с ориентацией опорных линий.
[00103] Если осветительные приборы в комнате не превышают максимальную нагрузку электрических схем, потолочные осветительные приборы с идентичным напряжением соединяются между собой, то настенные крепления соединяются с ближайшим потолочным или настенным креплением с идентичным напряжением, и аварийные осветительные приборы соединяются с ближайшим осветительным прибором. Линейные осветительные приборы соединяются в горизонтальных или вертикальных рядах, совпадающих с ориентацией опорных линий.
[00104] После того как группы электрических схем созданы в комнатах, они переключаются, если выключатели комнаты находятся в пределах границы. Если комната содержит трехпозиционное переключение, она возвращается из функции, поскольку она уже переключена. Если найдено два выключателя и одна группа выключателей, выполняется поиск в комнате на предмет целевого типа двухуровневого переключения. Если существует одна группа и один выключатель, выключатель соединяется с ближайшим осветительным прибором. Если число выключателей равняется числу групп, каждая группа соединяется с выключателем посредством нахождения ближайшего осветительного прибора в группе для каждого выключателя и выбора ближайшей пары выключателей света до тех пор пока каждый выключатель не задействован. Если число выключателей меньше или превышает число групп выключателей, выключатели добавляются или удаляются, так что один выключатель может замыкаться в электрические схемы для каждой группы.
Фаза 2 - прямая прокладка по кабельной трассе групп электрических схем к распределительным щиткам
[00105] Процедура для фазы формирования электрических схем спроектирована с возможностью комбинировать отдельные электрические схемы в группы и прямо прокладывать по кабельной трассе группы обратно к распределительным щиткам при минимизации общих затрат на проводку и кабелепровод. Первые этапы заключают в себе считывание в реестре по арматуре, воссоздание ориентиров осветительных приборов и границ комнат, считывание в затратах на проводку и кабелепровод и сохранение всех уровней электрических схем в списке, которые содержат группы электрических схем из первой фазы. Затем программа создает список смежности комнат. Программа затем циклически проходит через каждый уровень электрических схем, собирает группы электрических схем, создает ребра смежных электрических схем, комбинирует электрические схемы в комнатах, создает группы кабельных трасс с прямой прокладкой с использованием одного из шести способов группировки, вычисляет размер и затраты на используемую проводку и кабелепровод и записывает значения. Наименее затратный из способов группировки возвращается пользователю в качестве оптимизированного решения для представленного формирования электрических схем.
[00106] После того как электрические схемы чертежа группируются с использованием одного из шести способов, группы отделяются на основе напряжения и прямо прокладываются по кабельной трассе к соответствующему распределительному щитку. Чтобы прямо прокладывать по кабельной трассе группы, сохраняется кратчайший путь каждой группы обратно к распределительному щитку. Группа с самым затратным путем выбирается первой, и ее путь просматривается, чтобы видеть то, сколько групп она пропускает, а также то, пропускает или нет предыдущая группа также какую-либо из групп. Максимум три группы могут быть комбинированы так, что они формируют одиночную, двойную или тройную кабельную трассу с прямой прокладкой. Если кратчайший путь проходит через группы, которые уже полные, путь рассчитывается повторно. Числа проводов под напряжением от путей кабельных трасс с прямой прокладкой между группами сохраняются в глобальной структуре данных. После того, как все электрические схемы прямо проложены по кабельной трассе обратно к распределительному щитку, вычисляются затраты на сценарий группировки. Группы электрических схем и кабельных трасс с прямой прокладкой воссоздаются на наименее затратном уровне. Лучшие электрические схемы и маркировки кабельных трасс с прямой прокладкой с прикрепленными Xdata размещаются на чертеже. Функциональный реестр по распределительным щиткам в процессе формирования электрических схем должен назначать номера электрических схем для осветительных и силовых электрических схем после того как все формирование электрических схем закончено для конкретного проекта.
Электроэнергетические системы
[00107] Пакет формирования электрических схем спроектирован с возможностью автоматизировать процесс формирования электрических схем силовых приборов наиболее экономически эффективным способом. Четыре основных этапа включают в себя размещение интеллектуальных силовых блоков с помощью утилиты для планирования расположения силовых блоков, выполнение предварительной проверки, чтобы обеспечивать то, что необходимая информация найдена для автоматизации формирования электрических схем в каталоге чертежей и заданий, формирование электрических схем и заполнение реестров по распределительным щиткам и приборам.
[00108] Пакет формирования электрических схем состоит из следующих программ:
- планирование расположения силовых приборов
- предварительная проверка формирования электрических схем
- формирование электрических схем
- предварительная проверка реестров
[00109] Некоторое число служебных программ используется и/или вызывается посредством основных программ. Помимо этого некоторое число библиотечных процедур, которые не взаимодействуют непосредственно с пользователем, также используется для того, чтобы поддерживать общий процесс проектирования.
Планирование расположения силовых приборов
[00110] Планирование расположения силовых приборов является программой для планирования расположения силовых блоков, которая является немодальным диалоговым окном, используемым для того, чтобы размещать и редактировать интеллектуальные силовые блоки. Пользователь предоставляет информацию, необходимую для формирования электрических схем и составления реестра для каждого конкретного устройства, через последовательность флажков, раскрывающихся меню и радиокнопок. Подсказки предусмотрены для того, чтобы помогать пользователю в осуществлении надлежащего выбора. Программа возвращает соответствующий блок, описание, атрибуты, NEMA-конфигурации, доступные параметры и заданные варианты по каждому устройству. Лист с подробными сведениями указывает допустимые значения в каждом столбце, так что администратор может добавлять или модифицировать устройства по мере необходимости. Лист с подробными сведениями также управляет тем, какие варианты задаются, активируются, перечисляются, когда пользователь щелкает конкретный силовой прибор. Кроме того, варианты и правила взаимного исключения кодированы в программу, чтобы предотвращать ошибки.
[00111] Следующие задачи могут быть выполнены с использованием программы планирования расположения силовых приборов:
- добавление нового силового прибора
- редактирование существующего силового прибора
- редактирование нескольких силовых приборов
- добавление распределительного щитка и реестра по распределительным щиткам
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ
[00112] Предварительная проверка формирования электрических схем является модальным диалоговым окном, спроектированным с возможностью обеспечивать то, что требования по настройке чертежа удовлетворяются для программы автоматизации формирования электрических схем, чтобы функционировать надлежащим образом и без ошибок. Программа выполняет проверки распределительных щитков и предоставляет обратную связь пользователю по отсутствующим маркировкам силовых приборов и механического оборудования и дополнительные предупреждения, которые должны быть разрешены до автоматического формирования электрических схем. Когда чертеж проходит предварительную проверку без ошибок, активируется кнопка Submit (Отправить), которая дает возможность предоставления чертежа для автоматизации формирования электрических схем.
[00113] Программа отображает число найденных блоков распределительных щитков на чертеже и проверяет, что атрибут названия предоставлен для каждого распределительного щитка. Программа также верифицирует, что предусмотрены соответствующие реестры по распределительным щиткам для каждого именованного распределительного щитка в папке по проектированию электрики каталога с заданиями. В завершение, программа должна помечать всю арматуру, которая назначена распределительному щитку пользователем, и арматура имеет конфликт напряжений/фаз или конфликт типов нагрузок с реестром по распределительным щиткам. Диалоговое окно также перечисляет все дополнительные чертежи в каталоге, которые содержат силовые блоки. Пользователь имеет вариант ассоциировать чертеж в списке в качестве чертежа плана крыши, который должен быть комбинирован с текущим чертежом при формировании электрических схем. Если план крыши ранее назначен, все сбои в работе механического оборудования перечисляются в поле списка, в котором пользователь может выбирать и щелкать кнопку Add (Добавить), чтобы исправлять ошибку.
Формирование электрических схем
[00114] Автоматизация формирования электрических схем спроектирована с возможностью замыкать электрические схемы силовых приборов в здании наиболее экономически эффективным способом при обеспечении соответствия стандартным правилам формирования электрических схем, установленным посредством кодов и отраслевых стандартов. Это достигается посредством исследования нескольких допустимых сценариев формирования разводки, оценки затрат каждого сценария и выбора наименее затратного решения для возврата пользователю.
[00115] Процесс начинается посредством категоризации устройств, которые созданы с использованием программы для планирования расположения силовых блоков. Группы электрических схем создаются из устройств, которые могут быть комбинированы вместе, и эти группы прокладываются обратно к соответствующему распределительному щитку. Устройства в группе соединяются с использованием минимального расстояния. Различные сценарии формирования разводки достигаются посредством варьирования группировок арматуры для распределительных щитков и варьирования арматуры, которая комбинируется между собой, чтобы создавать отдельные группы электрических схем.
[00116] Программа сначала создает группы распределительных щитков посредством назначения каждого устройства надлежащему распределительному щитку. Сценарий формирования разводки назначает устройства либо распределительному щитку, которому они назначены с использованием программы для планирования расположения силовых блоков, либо ближайшему распределительному щитку с надлежащим напряжением, либо ближайшему распределительному щитку, идущему через стены. Каждая группа распределительных щитков затем дополнительно классифицируется на группы на основе типа электрической схемы и монтажа каждого устройства и близости точки вставки блока устройства к стенам, мебели и оборудованию на нижних уровнях. Устройства могут иметь тип электрической схемы "стандартная", "отдельная" или "выделенная". Устройства должны иметь настенное крепление, которое включает в себя окно и перегородку, мебель, пол или потолок или оборудование. Устройства, которым назначены номера электрических схем и распределительных щитков в ходе планирования расположения, непосредственно прокладываются обратно к назначенному распределительному щитку и маркируются с назначенным номером электрической схемы.
[00117] После того как группы определены, размеры проводов вычисляются на основе значения падения напряжения, и вычисляются затраты группы. Группы электрических схем комбинируются, чтобы формировать тройные, двойные и одиночные кабельные трассы с прямой прокладкой в соответствии со стандартными правилами проектирования, но подвергаются анализу затрат различных возможностей для группировки, расчета размеров проводов и путей кабельных трасс с прямой прокладкой электрических схем.
[00118] Дуги силовых электрических схем отрисовываются из дескрипторов соединенных силовых приборов. Когда формирование электрических схем закончено, программа прогоняет процедуру очистки, чтобы исправлять дуги, которые пересекают объекты и другие дуги.
Принципиальные схемы и схемы распределительных щитков
[00119] Пакет для составления принципиальных схем и схем распределительных щитков спроектирован с возможностью автоматизировать процесс составления реестров для различных электрических нагрузок в реестрах по распределительным щиткам, балансировки распределительных щитков и автоматического генерирования принципиальных схем - на основе данных по нагрузке и соединениям, собранных или введенных в реестры по распределительным щиткам. Четыре основных этапа включают в себя сбор данных из ранее выполненных процедур формирования осветительных и силовых электрических схем, заполнение реестров по распределительным щиткам на основе этих собранных данных и автоматическое генерирование представления в форме принципиальных схем электроэнергетической системы на основе собранных данных по нагрузке и предложенного соединения распределительных щитков, введенного пользователем. Система уникальна в том, что она пытается оптимизировать проектирование и уменьшать избыточность в системе, получая в результате наименее затратную систему после оценки альтернативных способов, и оборудование, которое может быть использовано для того, чтобы соединять различные распределительные щитки и оборудование.
[00120] Пакет для составления принципиальных схем и схем распределительных щитков состоит из следующих программ:
- интеллектуальные реестры по распределительным электрощиткам
- предварительная проверка реестров
- реестр по распределительным щиткам
- реестр по приборам
- генератор принципиальных схем
[00121] Некоторое число служебных программ используется и/или вызывается посредством основных программ. Помимо этого некоторое число библиотечных процедур, которые не взаимодействуют непосредственно с пользователем, также используется для того, чтобы поддерживать общий процесс проектирования.
Интеллектуальные реестры по распределительным электрощиткам
[00122] Разработаны интеллектуальные реестры по распределительным электрощиткам, которые взаимодействуют с различными программами для проектирования формирования электрических схем, ранее поясненными в этом документе. Реестры являются совместимыми с процедурами считывания и записи в различных электрических пакетах и также содержат информацию о соединении различных распределительных щитков, заданную пользователями систем. Реестры по распределительным щиткам связываются с их местоположением на чертежах, информацией по напряжениям и фазам, основными и вспомогательными установками питания в общей системе распределения электроэнергии в здании и данными по нагрузке, собираемыми посредством других программ в этом комплекте.
Предварительная проверка реестров
[00123] Немодальное диалоговое окно предварительной проверки реестров, которое дает возможность пользователю указывать, какие чертежи в каталоге с заданиями должны быть использованы при заполнении реестров по распределительным щиткам и приборам. Программа выполняет поиск в каждом чертеже из каталога, просматривая текст с прикрепленными Xdata, чтобы находить чертежи с информацией формирования осветительных и силовых электрических схем. Найденные чертежи отображаются в поле списка Power and Lighting Circuits (Силовые электрические схемы и осветительные электрические схемы). Чтобы находить чертеж с приборами, которые должны быть включены в реестр, программа также выполняет поиск блоков со списком Xdata, содержащим буквенно-цифровые строки с метками приборов. Найденные чертежи отображаются в поле списка Scheduled Appliance Marks (Метки включенных в реестр приборов).
[00124] Пользователь затем выбирает надлежащие чертежи из поля(ей) списка и щелкает Check Drawings (Проверка чертежей). Программа сортирует найденные данные по кабельным трассам с прямой прокладкой посредством данных по распределительным щиткам и приборам и проверяет все найденные данные на предмет ошибок или пропусков, которые приводят к выполнению с ошибкой программы составления реестров по распределительным щиткам.
Реестр по распределительным щиткам
[00125] Программа составления реестров по распределительным щиткам начинается посредством считывания данных по реестрам по распределительным электрощиткам для силовых приборов и данных по реестрам по распределительным электрощиткам для осветительных приборов, извлеченных из перечисленных чертежей. Данные сортируются в группы на основе распределительного щитка. Соответствующие реестры по распределительным щиткам в папке по проектированию электрики очищаются на предмет всех данных по существующим электрическим схемам. Каждая группа распределительных щитков затем сортируется в группы Lighting (Осветительные схемы), Power/Other (Силовые схемы/другое) и Assigned (Назначенные схемы). Назначенные пользователем электрические схемы сначала записываются в электронную таблицу Excel. Если существуют как осветительные, так и силовые электрические схемы, осветительные электрические схемы записываются в правой стороне реестра по распределительным щиткам, а силовые электрические схемы записываются слева. Тройным кабельным трассам с прямой прокладкой назначаются номера электрических схем первыми, после чего двойным, затем одиночным. Нагрузка балансируется посредством переключения назад и вперед между левой и правой стороной реестра по распределительным щиткам. После того как номера электрических схем назначены, и реестры по распределительным щиткам заполнены, программа сортирует все данные по кабельным трассам с прямой прокладкой посредством чертежа и обновляет текст заполнителей кабельных трасс с прямой прокладкой в каждом чертеже с назначенными номерами электрических схем.
Реестр по приборам
[00126] Программа составления реестров по приборам получает список чертежей для обработки и извлекает данные из блоков, содержащих запись с меткой прибора. Данные сортируются на основе метки прибора и записываются в таблицу электрических соединений приборов в папке по проектированию электрики. Все предыдущие данные в электронной таблице должны быть перезаписаны на основе обновленных, автоматически извлеченных данных.
Генератор принципиальных схем
[00127] Генератор принципиальных схем использует информацию по нагрузке, расчету размеров, прерывателям, плавким предохранителям, размеру провода, падению напряжения и другую информацию в интеллектуальных реестрах по распределительным щиткам и реестре по приборам, если применимо, чтобы автоматически создавать однолинейную схему, состоящую и снабженную примечаниями в соответствии с отраслевыми стандартами, представляющую систему распределения электроэнергии для здания. Генерирование принципиальной схемы полностью автоматизируется и не требует пользовательского взаимодействия за исключением предоставления задания для обработки на удаленном серверном оборудовании. В процесс включено вычисление условий падения напряжения и условий тока короткого замыкания для всей системы распределения электроэнергии. Новая база данных CAD-чертежей создается с информацией принципиальных схем и возвращается пользователю системы. Генератор принципиальных схем подтверждает наименее затратный выбор материалов и оборудования на основе конкретных для проекта или кода параметров, введенных во время предоставления, включающих в себя системы распределения на основе прерывателей по сравнению с плавкими предохранителями, медные в сравнении с алюминиевыми компоненты проводки и информацию об изготовителях, чтобы определять доступность конкретных деталей. Оценки затрат выполняются на основе переменных разрешенного проекта, введенных пользователем во время предоставления. Наименее затратное решение проектирования системы распределения в здании возвращается после того как каждый жизнеспособный вариант полностью спроектирован и оценен по затратам.
[00128] Согласно дополнительному примерному варианту осуществления способа проектирования систем служб здания, на первом этапе, один или более базовых файлов извлекаются, например, из файлового сервера, к примеру файлового сервера, описанного далее в данном документе. Один или более базовых файлов могут быть базовыми файлами, включающими в себя начальные данные по проектированию (например, задание и местоположение компонентных устройств и рабочие параметры, ассоциированные с этими устройствами), либо базовые файлы могут включать в себя архитектуры по умолчанию или начальные архитектуры для соединений между компонентными устройствами (например, базовые проектные решения или проектные решения по умолчанию).
[00129] На следующем этапе пользователь, работающий на защищенной рабочей станции, осуществляет доступ к файлам для проектирования систем здания на центральном файловом сервере. Файлы могут быть комбинацией CAD-файлов и электронных таблиц, например, представляющих базовые условия строительства. CAD-файлы могут представлять существующие условия и системы, которые должны учитываться и возможно использоваться посредством процесса автоматизированного проектирования.
[00130] На следующем этапе пользователь может задавать и располагать компонентные устройства служб здания. Это может содержать, например, изменение и/или включение заданий и размещения устройств из базовых файлов и/или добавление либо удаление любого числа компонентных устройств из новых или базовых файлов. Пользователь может выполнять специализированные программные инструментальные средства планирования расположения на защищенной рабочей станции, чтобы обеспечивать то, что все данные находятся в формате, совместимом с программами автоматизированного проектирования. Специализированные программные интерфейсы управляют типами устройств, арматуры и оборудования, которые входят в здание, так что стандарты проектирования поддерживаются. Только приемлемые устройства, арматура и оборудование доступны для размещения в файлах проектного решения. Доступные устройства, арматура и оборудование поддерживаются администраторами системы с полномочием вносить изменения в базу данных.
[00131] На следующем этапе выполняется предварительная проверка для начальных данных по проектированию, чтобы верифицировать целостность этих данных. Пользователь может выполнять программу предварительной проверки, например, на защищенной рабочей станции. Программа предварительной проверки может просматривать устройства, арматуру и оборудование здания на предмет полноты и отсутствующих элементов, необходимых для функционирования без ошибок программ автоматизированного проектирования. Программа предварительной проверки может искать записи с недопустимыми параметрами для всех устройств, арматуры и оборудования, введенных в файлы проектного решения до автоматизированной обработки. Программа предварительной проверки может верифицировать, что все внешние файловые ссылки и таблицы данных существуют и имеют точно соответствующие данные, которые относятся ко всем устройствам, арматуре и оборудованию, найденным в файлах проектного решения. Если программа предварительной проверки находит недопустимую или отсутствующую информацию, программа может выделять, затемнять или иным образом идентифицировать проблемные элементы в файлах проектного решения и либо предоставлять необходимые инструментальные средства для того, чтобы корректировать недочеты, либо инструктировать пользователю возвращаться в соответствующие инструментальные средства планирования расположения, чтобы корректировать проблему. Если программа предварительной проверки выполняется без серьезных ошибок, которые препятствуют надлежащей работе программ автоматизированного проектирования, то файлы готовы к предоставлению в очередь на обработку для автоматизированного проектирования, пропуская следующий этап в процессе.
[00132] На следующем этапе способ проводит процесс коррекции ошибок и перезапускает программу предварительной проверки. Пользователь корректирует все серьезные ошибки, идентифицированные посредством программы предварительной проверки, и перезапускает программу предварительной проверки столько раз, сколько требуется для того, чтобы исключать все ошибки и недочеты, идентифицированные посредством программы предварительной проверки. Система может быть выполнена с возможностью не разрешать предоставление файлов для проектирования в программы автоматизированного проектирования до тех пор пока программа предварительной проверки не сообщает об отсутствии серьезных ошибок при выполнении действия. Некоторые элементы, идентифицированные посредством программы предварительной проверки, могут считаться "мягкими" ошибками или просто предупреждениями пользователю о том, что что-либо может отсутствовать, что может быть намеренным при проектировании, но представляет потенциальный пропуск существенных данных. "Мягкие" ошибки не должны предотвращать надлежащую работу программ автоматизированного проектирования.
[00133] На следующем этапе, когда программа предварительной проверки выполняется без серьезных ошибок, файлы готовы к предоставлению в очередь на обработку для автоматизированного проектирования. Пользователь предоставляет полные технические требования планирования расположения в очередь на обработку для удаленной, автономной обработки при проектировании посредством серверов высокоскоростной обработки. Очередь на обработку содержит инструкции в программы автоматизированного проектирования касательно того, какие файлы должны быть обработаны с использованием какой из программ автоматизированного проектирования. Задания постоянно размещаются в очереди на обработку до тех пор пока доступная виртуальная машина на серверах высокоскоростной обработки доступна, чтобы обрабатывать задание. Серверы высокоскоростной обработки состоят из многопроцессорного многоядерного высокоскоростного серверного оборудования, которое может выполнять переменное число жизненных машин в операционной системе Linux или Windows в зависимости от конкретного назначения виртуальной машины. Предусмотрено несколько серверов, каждый из которых содержит несколько виртуальных машин, чтобы достигать необходимой производительности обработки, чтобы надлежащим образом изучать различные проектные сценарии, которые удовлетворяют требованиям входных параметров систем здания. Когда каждая виртуальная машина завершает предыдущее задание, она исследует очередь на обработку, чтобы определять то, является или нет следующее задание в списке подходящим для намеченной цели. Виртуальные машины исследуют очередь в порядке предоставления заданий до тех пор пока технические требования соответствующего проекта не встречаются. Крупные проекты, включающие в себя несколько итераций комплексных систем, разделяются на несколько сеансов обработки, которые должны выполняться на нескольких виртуальных машинах, обеспечивая пути параллельной обработки, сокращая время выполнения.
[00134] На следующем этапе, после того как виртуальные машины на высокоскоростных серверах обработки просматривают набор инструкций из очереди на обработку, следующая последовательность может быть выполнена.
[00135] (1) пользователь просматривает конечные результаты и публикует чертежи;
[00136] (2) процесс автоматизированного проектирования возвращает решение с наименьшими затратами на строительство в файловый сервер и уведомляет пользователя о том, что задание обработки завершено, вместе с описанием выходных файлов, сгенерированных в процессе;
[00137] (3) пользователь загружает готовый проект на рабочую станцию пользователя и просматривает проект на предмет точности, понятности и полноты;
[00138] (4) когда проектирование считается завершенным, чертежи сохраняются на системном файловом сервере и публикуются в папке завершенных проектов.
[00139] Один или более вариантов осуществления, описанных в данном документе, может предоставлять одно, некоторые, все или ни одно из следующих преимуществ. Одно преимущество состоит в вычислении множества различных решений по инженерному проектированию, каждое из которых оценивается на предмет затрат на строительство и/или эксплуатационных затрат, чтобы определять то, какое наилучшее решение по инженерному проектированию соответствует потребностям здания при минимальных общих затратах. Раньше это было невозможным вследствие огромной трудоемкости, которая требуется при осуществлении любого вида эквивалентного анализа. Системы и способы могут давать возможность изучения множества сценариев, что раньше было невозможно вследствие неспособности автоматически генерировать проектные сценарии, оценивать их по затратам и сравнивать, чтобы определять наиболее эффективное и наименее дорогое решение. Подготовка нескольких проектов и подготовка детальной оценки затрат каждого из них в попытке находить наилучшее решение с использованием предшествующих технологий является абсолютно непрактичной вследствие времени, необходимого для того, чтобы выполнять несколько проектов и анализировать их. Принцип определения оптимизированного по затратам проекта является усовершенствованием по сравнению с предшествующими системами и способами.
[00140] В сегодняшней технологии отсутствует возможность компьютерной программы автоматически генерировать даже один полный проект системы служб здания. Преимущество систем и способов в данном документе состоит в том, что они разработаны для того, чтобы автоматически генерировать решения по инженерному проектированию для систем служб здания (например, водопроводной системы, системы обогрева, вентиляции, кондиционирования, электроснабжения, освещения и пожарной безопасности). Системы и способы являются инновационными в своей способности принимать пользовательский ввод в качестве требований по зданию и автоматически проводить формирования разводок трубопроводов, воздуховодов и кабелепроводов, а также рассчитывать размеры систем и подготавливать детализированные оценки затрат спроектированных систем. Выводом этих программ может быть файл базы данных CAD с использованием существующей технологии автоматизированного изготовления чертежей, который может быть использован в строительной промышленности для того, чтобы участвовать в тендере, выдавать разрешения и строить здания. Уровень автоматизации процесса проектирования в данном документе представляет значительное усовершенствование по сравнению с современной технологией.
[00141] Еще одно преимущество, по меньшей мере, одного варианта осуществления состоит в том, что программы, используемые для того, чтобы определять формирование разводки, расчет размеров и оптимизацию затрат различных систем служб здания (например, водопроводной системы, системы обогрева, вентиляции, кондиционирования, электроснабжения, освещения и пожарной безопасности), применяют использование исследовательских, прогнозирующих и итеративных способов вычисления, которые ранее не применялись к проектированию систем служб здания.
[00142] Еще одно преимущество состоит в том, что способ подготовки CAD-файлов для обработки уникален в том, что все параметры, ассоциированные с арматурой, выпускными отверстиями и другими компонентными устройствами здания, могут предварительно задаваться в формате, который удаленно выполняющееся программное обеспечение использует для того, чтобы предоставлять возможность автоматического генерирования вариантов проекта для анализа затрат в процессе.
[00143] Еще одно преимущество состоит в том, что архитектура обработки платформы, на которой работает система, базируется на предшествующих технологиях с применением инноваций. Подготовка CAD-файлов для ввода в процесс может быть выполнена для защищенных компактных тонких рабочих станций. После того как CAD-файлы подготавливаются и проверяются на целостность введенных данных, они предоставляются в очередь для обработки посредством последовательности высокоскоростных виртуальных серверов выполнения, которые постоянно размещаются за системой брандмауэра, что предотвращает доступ к серверам из компактных тонких рабочих станций. Отделение серверов выполнения от сети с компактными тонкими рабочими станциями предотвращает взаимодействие между пользователями и самим программным обеспечением для формирования разводки, расчета размеров и оптимизации.
[00144] Еще одно преимущество состоит в том, что использование программ автоматизированного проектирования дает возможность намного более четкого и точного проектирования систем служб здания. Это невозможно с использованием традиционных способов вследствие ограничений по времени и расходам. Каждый проект, сгенерированный посредством алгоритмов, вычисляется с намного более высоким уровнем точности, обеспечивая возможность дополнительного снижения затрат при строительстве здания посредством исключения расходования впустую необязательных материалов в завышенных по размерам или аппроксимированных системах. Вместо использования справочников, таблиц и других методов последовательных приближений, каждое звено трубопровода, кабелепровод, проводка и воздуховод точно вычисляются с учетом фактических потребностей системы, что приводит к более ресурсо- и энергосберегающему проектированию.
[00145] Множество других изменений, подстановок, варьирований, изменений и модификаций могут выявляться специалистами в данной области техники, и подразумевается, что настоящее изобретение охватывает все такие изменения, подстановки, варьирования, изменения и модификации как попадающие в пределы сущности и объема этого описания.
[00146] Хотя это раскрытие сущности описывает конкретные варианты осуществления и, в общем, ассоциированные способы, изменения и перестановки этих вариантов осуществления и способов должны быть очевидными для специалистов в данной области техники. Соответственно, вышеприведенное описание примерных вариантов осуществления не задает или ограничивает это раскрытие сущности. Другие изменения, подстановки и изменения также являются возможными без отступления от сущности и объема этого раскрытия сущности, как задано посредством прилагаемой формулы изобретения.