一种辅助绘图系统及辅助绘图方法

摘要

本发明提供一种辅助绘图系统，通过标准化、智能化的绘图系统，辅助给排水设计人员高效准确完成给排水工程图纸设计，减少给排水设计人员的工作量，提高工作效率。所述辅助绘图系统包括：设备布置模块，用于按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；管路布置模块，用于按照设定的距墙体间距布置目标管路；系统绘图模块，用于基于所述目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图。所述辅助绘图系统应用于辅助绘图方法。

权利要求

1.一种辅助绘图系统，其特征在于，包括：

设备布置模块，用于按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；

管路布置模块，用于按照设定的距墙体间距布置目标管路；

系统绘图模块，用于基于所述目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图；

所述设备布置模块包括：

单点布置子模块，用于点选所述目标设备图例块，并将所述目标设备图例块插入距墙体1/2目标设备图例块高度处，同时目标设备插入角度将与设备开门方向保持一致，消火栓开门方向将朝向墙的反方向；

特征布置子模块，用于获取目标设备图例块插入位置的特征信息，查找满足所述特征信息的目标设备图例块插入位置，利用单点布置子模块将所述目标设备图例块自动批量化的插入满足所述特征信息的目标设备图例块插入位置；

设备走廊布置子模块，用于根据走廊区域的长度和保护间距布置目标设备图例块；

所述设备布置模块还包括：

设备路径布置子模块，所述设备路径布置子模块包括：设备线段处理单元，用于获取目标区域路径中的线段，通过最小弧度分段值，将所述目标区域路径中的弧线段变为连续近似直线段；

设备目标投影点单元，用于点选目标插入点，将所述目标插入点垂直投影到所述目标区域路径的线段上，形成目标投影点；

设备间距设定单元，用于沿目标投影点向所述目标区域路径的线段两端延伸，延伸间距形成所述设定的间距；

设备插入单元，用于利用单点布置子模块按照所述设定的间距沿墙体插入目标设备图例块。

2.根据权利要求1所述的一种辅助绘图系统，其特征在于，所述管路布置模块包括：管路路径布置子模块，所述管路路径布置子模块包括：管路线段处理单元，用于获取目标区域路径中的线段，将所述目标区域路径中的弧线段变为直线段；

管路目标投影点单元，用于点选目标插入点，将所述目标插入点垂直投影到所述目标区域路径的线段上，形成目标投影点；

目标管路布置单元，用于根据所述目标投影点的位置，在目标插入点侧布置目标管路；

管路走廊布置子模块，用于根据走廊区域的长度和保护间距布置目标管路。

3.根据权利要求1所述的一种辅助绘图系统，其特征在于，所述系统绘图模块包括：楼层识别子模块，用于在每一楼层，同一垂直位置插入楼层识别块，该块设置于每个楼层中水平位置相同的坐标点，后续其他功能模块中设备位置的计算都会与楼层识别块的位置进行对应与偏移，得到以每个楼层中以楼层识别块为中心原点的基础坐标系；

管路识别子模块，用于识别每一楼层的所述目标管路的位置，并基于所述目标管路的位置和所述楼层识别块，将所述目标管路的位置转换为实际建筑中的管路位置；

目标设备位置识别子模块，用于确定所述目标设备图例块与所述目标管路的最近垂直距离，以对所述目标设备图例块进行管路上的3D定位；

立体管路子模块，用于将平面目标管路转变为立体目标管路：立管位置识别子模块，用于将立体目标管路的位置转变为楼层间垂直贯通的立体管路位置；

绘制子模块，用于根据目标设备图例块的3D定位，绘制楼层间垂直贯通的立体管路，每段立体管路连接，绘制三维立体目标设备图例块。

4.根据权利要求2所述的一种辅助绘图系统，其特征在于，所述设备走廊布置子模块，包括：设备走廊获取单元，用于获取多个走廊区域和所述多个走廊区域的连续路径，所述多个走廊区域包括至少一个直走廊区域和至少一个转角走廊区域，其中，所述多个走廊区域的连接顺序和所述多个走廊区域的连续路径的连接顺序一致；

设备走廊投影点间距单元，用于设置首个目标插入点，并计算所述首个目标插入点在所属走廊区域路径线段的投影点，按照所述设定的间距在所述投影点两端进行延伸；

设备走廊计算单元，用于根据每个走廊区域路径的长度计算每个走廊区域插入的目标设备图例块的数量和位置，并将每个走廊区域端点至最近目标设备图例块的距离存储用于下一走廊区域的计算。

5.根据权利要求4所述的一种辅助绘图系统，其特征在于，所述管路走廊布置子模块，包括：管路走廊获取单元，用于获取多个走廊区域和所述多个走廊区域的连续路径，所述多个走廊区域包括至少一个直走廊区域和至少一个转角走廊区域，其中，所述多个走廊区域的连接顺序和所述多个走廊区域的连续路径的连接顺序一致。

6.根据权利要求5所述的一种辅助绘图系统，其特征在于，所述管路走廊布置子模块，还包括：管路走廊布置单元，在直走廊区域，按照设定的距墙体间距布置目标管路，在转角走廊区域，对目标管路进行智能修剪。

7.一种辅助绘图方法，其特征在于，包括：

按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；

点选所述目标设备图例块，并将所述目标设备图例块插入距墙体1/2目标设备图例块高度处，同时目标设备插入角度将与设备开门方向保持一致，消火栓开门方向将朝向墙的反方向；

获取目标设备图例块插入位置的特征信息，查找满足所述特征信息的目标设备图例块插入位置，利用单点布置子模块将所述目标设备图例块自动批量化的插入满足所述特征信息的目标设备图例块插入位置；

根据走廊区域的长度和保护间距布置目标设备图例块；

获取目标区域路径中的线段，通过最小弧度分段值，将所述目标区域路径中的弧线段变为连续近似直线段；

点选目标插入点，将所述目标插入点垂直投影到所述目标区域路径的线段上，形成目标投影点；

沿目标投影点向所述目标区域路径的线段两端延伸，延伸间距形成所述设定的间距；

利用单点布置子模块按照所述设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；

按照设定的距墙体间距布置目标管路；

基于所述目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图。

8.根据权利要求7所述的辅助绘图方法，其特征在于，所述目标设备图例块包括消火栓设备。

说明书

一种辅助绘图系统及辅助绘图方法

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机辅助绘图技术领域，更具体地说，是涉及一种辅助绘图系统及辅助绘图方法。

背景技术

[0002] 在轨道交通机电系统中，给排水系统包含生活给水、排污/废水以及消防水系统的设计，是轨道交通保障乘客服务质量以及作为消防生命保障的重要系统。给排水系统中的
消防水系统是为在火灾发生后，使救援人员能够及时采取有效措施，控制和扑灭火灾。而设
置在建筑物中或其它场所的一种消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。

[0003] 根据目前国内轨道工程建设经验，给排水系统相比建筑专业，设计工期非常紧张；且土建图纸的变动容易给给排水设计的变化带来极大的影响，每次伴随土建图纸的调整，
都会增加给排水系统设计人员的工作量，增加给排水专业的设计成本，而大量与繁杂的设
计任务，又会增加图纸的绘制错误概率。给排水系统作为日常生活以及火灾下生命保障的
重要系统，必须要求其图纸的精确与准确性，方能指挥施工单位完成现场施工。故目前急需
一套辅助给排水系统的设计工具，使设计人员能够在紧张的设计工期中快速、高效又准确
的完成施工图设计工作。

[0004] 目前国内辅助绘图软件主要有天正软件及一些第三方插件提供一些给排水系统的设计工具，但缺少针对轨道交通行业的工程特点，灵活性以及对图纸准确性的保障较低，
并且无法实现对轨道交通给排水系统进行信息化的处理能力。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种辅助绘图系统和辅助绘图方法，以辅助给排水设计人员高效准确完成给排水工程图纸设计，减少给排水设计人员的工作量。

[0006] 为了实现上述目的，本发明提供一种辅助绘图系统，该辅助绘图系统包括：

[0007] 设备布置模块，用于按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；

[0008] 管路布置模块，用于按照设定的距墙体间距布置目标管路；

[0009] 系统绘图模块，用于基于所述目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图。

[0010] 优选地，所述设备布置模块包括：

[0011] 单点布置子模块，用于点选所述目标设备图例块，并将所述目标设备图例块插入距墙体1/2目标设备图例块高度处；

[0012] 特征布置子模块，用于获取目标设备图例块插入位置的特征信息，查找满足所述特征信息的目标设备图例块插入位置，利用单点布置子模块将所述目标设备图例块插入满
足所述特征信息的目标设备图例块插入位置。

[0013] 设备走廊布置子模块，用于根据走廊的长度和保护间距布置目标设备图例块。

[0014] 优选地，所述设备布置模块还包括：设备路径布置子模块，所述设备路径布置子模块包括：

[0015] 设备线段处理单元，用于获取目标区域路径中的线段，将所述目标区域路径中的弧线段变为直线段；

[0016] 设备目标投影点单元，用于点选目标插入点，将所述目标插入点垂直投影到所述目标区域路径的线段上，形成目标投影点；

[0017] 设备间距设定单元，用于沿目标投影点向所述目标区域路径的线段两端延伸，延伸间距形成所述设定的间距；

[0018] 设备插入单元，用于利用单点布置子模块按照所述设定的间距沿墙体插入目标设备图例块。

[0019] 优选地，所述管路布置模块包括：管路路径布置子模块，所述管路路径布置子模块包括：

[0020] 管路线段处理单元，用于获取目标区域路径中的线段，将所述目标区域路径中的弧线段变为直线段；

[0021] 管路目标投影点单元，用于点选目标插入点，将所述目标插入点垂直投影到所述目标区域路径的线段上，形成目标投影点；

[0022] 目标管路布置单元，用于根据所述目标投影点的位置，在目标插入点侧布置目标管路；

[0023] 管路走廊布置子模块，用于根据走廊的长度和保护间距布置目标管路。

[0024] 优选地，所述系统绘图模块包括：

[0025] 楼层识别子模块，用于在每一楼层，同一垂直位置插入楼层识别块；

[0026] 管路识别子模块，用于识别每一楼层的所述目标管路的位置，并基于所述目标管路的位置和所述楼层识别块，将所述目标管路的位置转换为实际建筑中的管路位置；

[0027] 目标设备位置识别子模块，用于确定所述目标设备图例块与所述目标管路的最近垂直距离，以对所述目标设备图例块进行3D定位；

[0028] 立体管路子模块，用于将平面目标管路转变为立体目标管路：

[0029] 立管位置识别子模块，用于将立体目标管路的位置转变为楼层间垂直贯通的立体管路位置；

[0030] 绘制子模块，用于根据目标设备图例块的3D定位，绘制楼层间垂直贯通的立体管路，每段立体管路连接，绘制三维立体目标设备图例块。

[0031] 优选地，所述设备走廊布置子模块，包括：

[0032] 设备走廊获取单元，用于获取多个走廊区域和所述多个走廊区域的连续路径，所述多个走廊区域包括至少一个直走廊区域和至少一个转角走廊区域，其中，所述多个走廊
区域的连接顺序和所述多个走廊区域的连续路径的连接顺序一致；

[0033] 设备走廊投影点间距单元，用于设置首个目标插入点，并计算所述首个目标插入点在所属走廊区域路径线段的投影点，按照所述设定的间距在所述投影点两端进行延伸；

[0034] 设备走廊计算单元，用于根据每个走廊区域路径的长度计算每个走廊区域插入的目标设备图例块的数量和位置，并将每个走廊区域端点至最近目标设备图例块的距离存储
用于下一走廊区域的计算。

[0035] 优选地，所述管路走廊布置子模块，包括：

[0036] 管路走廊获取单元，用于获取多个走廊区域和所述多个走廊区域的连续路径，所述多个走廊区域包括至少一个直走廊区域和至少一个转角走廊区域，其中，所述多个走廊
区域的连接顺序和所述多个走廊区域的连续路径的连接顺序一致；

[0037] 优选地，所述管路走廊布置子模块，还包括：

[0038] 管路走廊布置单元，在直走廊区域，按照设定的距墙体间距布置目标管路，在转角走廊区域，对目标管路进行智能修剪。

[0039] 与现有技术相比，本发明提供的辅助绘图系统包括，设备布置模块，用于按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；管路布置模块：用于按照设定的距墙体间距布置目标
管路；系统绘图模块：用于基于所述目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图。本发
明通过对目标设备图例块和目标管路的智能布置，并绘制目标设备图例块和目标管路的三
维立体系统图实现对轨道交通给排水系统信息化处理，并通过标准化、智能化的绘图系统，
辅助给排水设计人员高效准确完成给排水工程图纸设计，减少给排水设计人员的工作量，
提高工作效率，减少人力成本。

[0040] 本发明还提供一种辅助绘图方法，该辅助绘图方法，包括：

[0041] 按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；

[0042] 按照设定的距墙体间距布置目标管路；

[0043] 基于所述目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图。

[0044] 优选地，所述目标设备图例块包括消火栓设备。

[0045] 与现有技术相比，本发明提供的一种辅助绘图方法的有益效果与上述技术方案所述一种辅助绘图系统的有益效果相同，在此不做赘述。

[0046] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0047] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。

[0048] 图1示出了本发明实施例所提供的一种辅助绘图系统的结构框图；

[0049] 图2示出了本发明实施例所提供的消火栓嵌入墙体的示意图；

[0050] 图3示出了本发明实施例所提供的走廊区域示意图；

[0051] 图4示出了本发明实施例所提供的绘制给排水设备的流程图；

[0052] 图5示出了本发明实施例所提供的绘制给排水管路的流程图；

[0053] 图6示出了本发明实施例所提供的绘制给排水系统的流程图。

具体实施方式

[0054] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0055] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0056] 由于给排水系统作为日常生活以及火灾下生命保障的重要系统，必须要求其图纸的精确与准确性。现有机制下城市轨道交通给排水系统工程设计在工期紧张的情况下，往
往造成图纸错误多，工程变更量大等劣势。

[0057] 基于此，本发明实施例提供一种辅助绘图系统。图1示出了本发明实施例所提供的一种辅助绘图系统的结构框图。

[0058] 如图1所示，该辅助绘图系统包括：设备布置模块1，用于按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块。示例性的，以消火栓为例，通过对房间、走廊、公共区、车站区间内区域
长度按照设定的间距自动沿墙布置消火栓图例块。给排水设计人员在设计的不同阶段包括
多种消火栓布置方式，具体可分为，单点布置、特征布置、路径布置、智能走廊布置。下面针
对上述几种布置方式分别介绍。

[0059] 图1示出了本发明实施例所提供的一种辅助绘图系统的结构框图，图4示出了本发明实施例所提供的绘制给排水设备的流程图。

[0060] 如图1和图4所示，所述设备布置模块1包括：单点布置子模块11，用于点选目标设备图例块，并将目标设备图例块插入距墙体1/2目标设备图例块高度处。示例性的，用户可
对目标CAD图纸设备图例块进行圈选，读取目标设备图例块，如单栓消火栓、双栓消火栓CAD
图例块名称。同时软件界面可生成读取目标设备图例块对应按钮，点击按钮后可在CAD图纸
中插入目标设备图例块。同时可设定用于表示墙体的线段的图层。软件可自动识别插入位
置500mm半径临近最近墙体的线段，并判断墙体位于图纸中的旋转角度，同时软件将自动计
算目标设备图例块的高度，因为给排水图纸设备，如消火栓一般采用明装的方式安装于土
建墙体上，其物理实际尺寸一般为800mm宽x1000mm高x300mm厚，同时800mm的面分为消火栓
箱的前面（开门面）与背面。在2D俯视平面图中，消火栓控制箱表示为800mm宽x300mm厚的设
备块。在给排水最终的图纸表现上一般为将消火栓的图例，即800mm的背面贴近墙体的线
段，保证其开门方向朝向墙的方面。软件的计算算法是先计算块在图纸中的实际厚度，例如
消火栓的厚度为300mm。软件根据对块元素中所有线段点的x，y轴数据进行排序对比，求得
x,y轴的最低点、最高点数值，其y轴最高点减y轴最低点即为块元素的厚度，取其1/2即为元
素块的厚度。同时软件通过用户在图纸的插入点（这个点一般会偏离墙体的任一点），计算
插入点到所有墙体线段的投影点，找到距离墙体最近的插入点即为设备的插入位置，在找
到插入点后，同时得到了目标墙体的线段。软件下一步计算从目标墙体的插入点朝向插入
点侧的法线，法线长度为块元素1/2的厚度。在通过计算得到法线后，法线的一个端点为投
影点，另一个端点即为设备的插入点，同时法线的角度减去90度即为设备的旋转角度（设备
元素的默认角度为开门面朝上，即背面角度为0）。软件通过此方法实现目标设备图例块的
单点布置功能。

[0061] 如图1所示，所述设备布置模块1还包括特征布置子模块12，用于获取目标设备图例块插入位置的特征信息，查找满足所述特征信息的目标设备图例块插入位置，利用单点
布置子模块将所述目标设备图例块插入满足所述特征信息的目标设备图例块插入位置。

[0062] 图2示出了本发明实施例所提供的消火栓嵌入墙体的示意图。如图2所示，给排水系统在轨道交通车站走廊区域的消火栓布置在与土建和设备区装修深度配合完成后，为保
障走廊宽度，会将明装的消火栓所处墙体后移，使消火栓嵌入墙体安装。

[0063] 需要说明的是，如图4所示，由于车站附属用房区域走廊较长，为能够辅助给排水设计快速、准确的在所有预留墙体窝槽区域自动布置消火栓设备，故设计了墙体特征识别
的方法，特征布置子模块12可让用户选取一处特征安装位置的墙体线段。例如图2中消火栓
上方的两道黑色线段，特征布置子模块12将自动识别选取的线段数量。并根据墙体图层中
线段数量自动记录每两段线段间的间距、每段线段的长度、每两段线段间旋转的差异以及
线段的图层。并根据这些特征查找所有与记录线段同图层的其他墙体，并扫描每一段表示
墙体的线段是否有另一端满足之前记录的间距、长度、旋转差的另一个线段。并为保证特征
的识别率泛用性得到提高，在调研了国内多个城市的给排水图纸后，分别设置间距误差为
10mm，长度误差为100mm，旋转误差为3°，每次查找都会在±误差的范围内进行查找，提高了
特征布置子模块12中软件特征查找的泛用性。在查找完图纸所有墙体线段后，特征布置子
模块12将自动记录所有满足特征点的目标设备图例块插入位置。并按照单点布置子模块11
中的单点插入的方法，计算目标设备图例块的高度，计算贴近墙体的角度，自动实现目标设
备图例块在图纸中的自动插入绘制。并使目标设备图例块贴近目标墙体。

[0064] 如图1所示，所述设备布置模块1还包括设备路径布置子模块13，所述设备路径布置子模块13包括：设备线段处理单元131，用于获取目标区域路径中的线段，将所述目标区
域路径中的弧线段变为直线段。设备目标投影点单元132，用于点选目标插入点，将所述目
标插入点垂直投影到所述目标区域路径的线段上，形成目标投影点。设备间距设定单元
133，用于沿目标投影点向所述目标区域路径的线段两端延伸，延伸间距形成所述设定的间
距。设备插入单元134，用于利用单点布置子模块按照所述设定的间距沿墙体插入目标设备
图例块。

[0065] 需要说明的是，如图4所示，给排水系统在轨道交通车站公共区域、区间区域需按照墙体线段边框路径，按照指定设备间距依序布置。尤其在区间区域，由于区间侧墙往往并
非直线段，而为连续弧线段，且不规则，无法使用CAD图纸既有阵列布置或批量间距复制的
功能。设计人员往往在沿车站公共区域、区间走廊区域需要花费大量时间去寻找每一固定
间距的插入点，尤其在弧形区域，无法通过固定间距进行批量复制，浪费了大量时间。故设
备路径布置子模块13提供了路径布置功能，设备路径布置子模块13自动根据路径路由，计
算每个目标插入点位置。具体过程如下：1）引导用户在CAD中选取所有目标区域路径线段。
2）根据用户选取的线段（区域路径线段，一般为区间土建轮廓），自动分析与识别线段间的
连接关系，自动查找每个线段每个端点连接的其他多个线段，自动分析与查找目标区域中
所有连续路径的线段组。查找到连续路径的线段组主要用于实现不同线段间仍能按照指定
区域实现查找设备位置。3)根据CAD读取图纸元素特征，区分出识别后线段属于弧线还是直
线，因为CAD图纸中弧线为Arc对象，与直线段如Line、PolyLine对象不同，其数据对象为弧
度起始与结束点信息、圆弧半径长度、圆心位置，因为需要在圆弧上计算每个插入点的路径
距离，故需要将弧线对象转变为近似直线对象，方能进行下一步的路径长度计算。转变方法
为通过弧线段的圆心，将弧线段切割为n个区域，按照对国内轨道交通区间图纸的调研，n取
30为最合适的计算参数，同时软件也提供调整方式。软件计算弧线段角度，切割为n个（目标
弧线段弧度/n）弧度，根据切割后每个弧度的起点与终点进行连接，即将目标弧度转变为连
续直线段。4)引导用户选取目标插入点，即可以为第一个设备的插入点，自动查找该插入点
垂直于最近水管线段的投影点。该设备插入点所用的路径线段一般为表示区间墙体的线
段，在给排水设备的实际安装中，设备需安装在墙体附近水管上，但其安装间距里程又需要
根据实际土建长度进行计算，在水平线段上，土建距离与水管距离一致，但是在弧线段与复
杂路径中，实际水管距离要短于土建距离故软件目前计算路径选取为土建墙体线段，求得
土建墙体的插入点后，将其投影到最近水管线段的，得到设备位于水管的投影点，即为设备
在图纸平面中表示的安装位置。4）根据第一个插入点，朝线段两个端点进行距离计算，查找
满足间距要求的插入点。5）当一段线段计算完成，接着布置下一段线段时，会传递本线段剩
余保护距离，下一段线段开始距离为设定间距减去剩余保护距离进行计算。6）待设备路径
布置子模块13从插入点沿插入线段两端进行插入位置计算后，得到于连续路径上每个目标
设备图例块的插入位置，同时按照单点插入设备方法，计算插入偏移量与插入旋转角度，实
现目标设备图例块沿路径/墙体的设备布置绘制功能。

[0066] 如图1所示，所述设备布置模块1还包括设备走廊布置子模块14，如图1所示，所述设备走廊布置子模块14，包括：设备走廊获取单元141，用于获取多个走廊区域和多个走廊
区域的连续路径。图3示出了本发明实施例所提供的走廊区域示意图。如图3所示，多个走廊
区域包括至少一个直走廊区域和至少一个转角走廊区域，其中，多个走廊区域的连接顺序
和多个走廊区域的连续路径的连接顺序一致。设备走廊投影点间距单元142，用于设置首个
目标插入点，并计算首个目标插入点在所属走廊区域路径线段的投影点，按照设定的间距
在投影点两端进行延伸。设备走廊计算单元143，用于根据每个走廊区域路径的长度计算每
个走廊区域插入的目标设备图例块的数量和位置，并将每个走廊区域端点至最近目标设备
图例块的距离存储用于下一走廊区域的计算。

[0067] 需要说明的是，如图4所示，设备走廊布置子模块14用于根据直走廊和转角走廊的长度和保护间距布置目标设备图例块。轨道交通车站设备用房区域沿走廊按照保护间距，
需布置大量消火栓设备图例块，在最开始的设计初期，土建并未得到给排水的资料输入，无
法为消火栓在目标墙体进行暗埋，故亦在设计初期无法使用特征布置功能，故需要对走廊
区域进行识别，并根据走廊长度与保护间距，按照人员步行路径的保护间距长度，对消火栓
设备进行布置。故提供了设备走廊布置子模块14，辅助给排水设计人员自动在走廊区域对
消火栓进行自动化布置，具体过程如下：1）设备走廊布置子模块14中的软件引导设计人员
于CAD图纸中选取目标区域路径。该路径由用户在CAD图纸中通过线段进行标识。2）设备走
廊布置子模块14中的软件引导设计人员于CAD图纸中选取目标区域。每个目标区域为用户
沿走廊划定的矩形区域，其中矩形区域分两种，直走廊区域与转角走廊区域，其中转角走廊
区域可联通两个、三个、四个直走廊区域。每个直走廊区域至多在两端分别连接直走廊区域
或转角走廊区域。3）设备走廊布置子模块14根据识别到的路径与区域，自动在线段上设置
采样点，采样点按200mm间距进行设置，设备走廊布置子模块14自动识别每个采样点所属区
域，并按照区域位于采样点的前后连接顺序，自动计算区域间的连接顺序，同时自动识别线
段的连接顺序，并自动按照路径的连接顺序，使区域的连接顺序同时满足路径的连接顺序。
4）设备走廊布置子模块14引导用户于图纸内设置首个设备的插入点，该插入点用于设计人
员指定第一个设备的插入点，后续设备均将从该插入点进行辐射延伸。5）自动识别插入点
所属封闭区域，计算该点于封闭区域最近的投影点，该投影点作为第一个设备的插入点。6）
分析每一个走廊区域的连接关系，其中连接下一个区域的线段为连接区段，剩余未连接区
段则为墙区域，用于插入点计算。7）自动计算每个走廊区域长度，计算每个区域内插入的设
备数量与位置，并将距离每个区域端点至最近设备的距离进行计算并存储用于下一区域的
计算。8）下一个区域计算时，会将上一个区域内剩余间距计入下一个区域的起始距离，使整
体间距满足要求。9）由于每处转角走廊区域会联通多个直走廊区域，故系统将记录每一个
计算过的路径，在一段连续路径计算完成后返回上一个分叉点，根据分叉点剩余的保护间
距计算下一个分支的起始间距。10）计算完整个走廊区域后，按照单点插入设备方法，计算
插入偏移量与插入旋转角度，实现目标设备图例块沿走廊区域的设备布置绘制功能。

[0068] 图1示出了本发明实施例所提供的一种辅助绘图系统的结构框图，图5示出了本发明实施例所提供的绘制给排水管路的流程图。

[0069] 如图1所示，该辅助绘图系统还包括管路布置模块2，用于按照设定的距墙体间距布置目标管路。示例性的，可通过对房间、走廊、公共区、车站区间内墙体线段，按照设定距
墙体间距自动于图纸布置目标管路。示例性的，目标管路可以为水管，如给水管、污水管、废
水管、消防水管，具体地由CAD不同线性进行表示。管路布置模块2根据给排水设计人员在车
站、区间不同位置的布置特点，提供路径布置与智能走廊布置功能。

[0070] 如图1所示，所述管路布置模块2包括管路路径布置子模块21，所述管路路径布置子模块21包括：管路线段处理单元211，用于获取目标区域路径中的线段，将所述目标区域
路径中的弧线段变为直线段。管路目标投影点单元212，用于点选目标插入点，将所述目标
插入点垂直投影到所述目标区域路径的线段上，形成目标投影点。目标管路布置单元213，
用于根据所述目标投影点的位置，在目标插入点侧布置目标管路。

[0071] 需要说明的是，如图5所示，管路路径布置子模块21主要用于车站公共区、区间区域沿目标路径按照指定间距生成指定线型、图层、宽度、颜色的水管路由。由于轨道交通车
站水管一般沿墙按照300mm或指定间距进行敷设，同时由于给排水存在给水、污水、废水、消
防等多个水管，故往往需要给排水设计人员沿某一路径进行重复的大量操作，在画每一段
管路时，均需测量该管路距墙的间距以用来定位，而且在路径拐角处需要多处测量以及剪
切管路以符合实际管路。故提供管路路径布置子模块21，以提供路径布置功能，具体过程如
下：1）管路路径布置子模块21引导设计人员于CAD图纸中选取目标路径，并自动分析线段连
接情况，并将弧线段转变为直线段。方法参照设备路径布置子模块13。2）管路路径布置子模
块21引导用户点选目标插入点，该目标插入点用于在线段插入点侧生成目标管路。3）管路
路径布置子模块21计算目标插入点于线段的投影点，并寻找最近投影距离线段为首线段。
4)管路路径布置子模块21计算完首线段偏移位置后，分别计算首线段两侧端点所连接的下
一段线段，计算下一段线段的偏移位置，并自动修正偏移后线段连接点，使修正后管线实现
沿路径的自动连接。5）管路路径布置子模块21根据设定图层、线型、宽度、颜色自动于图纸
计算后位置绘制目标管线。

[0072] 如图1所示，所述管路布置模块2还包括管路走廊布置子模块22，用于根据走廊的长度和保护间距布置目标管路。所述管路走廊布置子模块22，包括：管路走廊获取单元221，
用于获取多个走廊区域和所述多个走廊区域的连续路径，所述多个走廊区域包括至少一个
直走廊区域和至少一个转角走廊区域，其中，所述多个走廊区域的连接顺序和所述多个走
廊区域的连续路径的连接顺序一致。管路走廊布置单元222，在直走廊区域，按照设定的距
墙体间距布置目标管路，在转角走廊区域，对目标管路进行智能修剪。

[0073] 需要说明的是，如图5所示，轨道交通车站设备用房区域较长且连通情况较为复杂，需设计人员沿走廊按照保护间距布置大量给排水管路路由，故需工具辅助给排水设计
人员自动在走廊区域对给排水水管位置进行定位并绘制，具体过程如下：1）管路走廊布置
子模块22引导设计人员于CAD图纸中选取目标路径与区域，具体过程可参照设备走廊布置
子模块14。2）设备走廊布置子模块14可识别每个区域属于直走廊区域或转角走廊区域，并
可识别直走廊区域墙体位置。3)管路走廊布置子模块22在直走廊区域按照指定距墙距离，
将墙体转变为路径，生成并记录管路路径位置，参照管路路径布置子模块21。在转角走廊区
域，管路走廊布置子模块22将自动识别转角区域连接端，并按照转角区域连接情况，生成每
处连接点处的管路并记录。4）用户可选择智能修剪功能，因当转角走廊区域与直走廊区域
未对齐时，可能会导致每个联通区域的管路未连接，故提供智能修剪功能。智能修剪功能通
过将线段整合、分割，筛取出过短误差线段，一般长度为1000mm以下。管路走廊布置子模块
22自动删除该长度以下误差线段，并延展每处未连接线段端点，生成虚拟线段，一般延展长
度为1000mm。管路走廊布置子模块22将自动查找虚拟线段连接点，如有连接点，则将虚拟连
接点变为实际连接点，并补充该连接点到连续线段的管线，并更新管路，实现管路的自动修
剪。5）前序步骤中，软件计算了所有目标线段及水管管路的端点信息，管路走廊布置子模块
22根据软件设定的图层、线型、宽度、颜色等信息，将所有水管线段在目标CAD图纸中进行绘
制。

[0074] 图1示出了本发明实施例所提供的一种辅助绘图系统的结构框图，图6示出了本发明实施例所提供的绘制给排水系统的流程图。

[0075] 如图1所示，所述辅助绘图系统还包括系统绘图模块3，用于基于目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图。

[0076] 如图1所示，所述系统绘图模块3包括：楼层识别子模块31，用于在每一楼层，同一垂直位置插入楼层识别块。管路识别子模块32，用于识别每一楼层的所述目标管路的位置，
并基于所述目标管路的位置和所述楼层识别块，将所述目标管路的位置转换为实际建筑中
的管路位置。目标设备位置识别子模块33，用于确定所述目标设备图例块与所述目标管路
的最近垂直距离，以对所述目标设备图例块进行3D定位。立体管路子模块34，用于将平面目
标管路转变为立体目标管路。立管位置识别子模块35，用于将立体目标管路的位置转变为
楼层间垂直贯通的立体管路位置。绘制子模块36，用于根据目标设备图例块的3D定位，绘制
楼层间垂直贯通的立体管路，每段立体管路连接，绘制三维立体目标设备图例块。

[0077] 需要说明的是，图6示出了本发明实施例所提供的绘制给排水系统的流程图，如图6所示，系统绘图模块3用于表示消防水管管路连接关系、位置，以及表示消防水管管路上消
火栓位置。由于给排水系统图表示形式采用3D立体图进行表示，故设计人员不能够仅仅将
原有平面图管路提取出来生成系统图，而是需要大量变换，将2维图形变为3维，并且需要分
析车站站厅层、设备层、站台层管路关系，将各层管线于同一垂直位置进行对齐，并绘制不
同楼层的垂直管线。为方便给排水设计人员便捷、快速、准确的绘制系统图图纸，现设计出
一种辅助绘图系统，自动完成给排水系统图的绘制，具体过程如下：

[0078] 楼层识别子模块31用于楼层识别，具体地，引导用户于每楼层，同一垂直位置插入楼层表示块，表示目标楼层所属垂直与水平位置，其中楼层表示块为CAD具备标签的块，标
签描述了楼层所属楼层信息，例如站厅层、站台层。

[0079] 管路识别子模块32用于识别给排水水管管路，具体地，根据设计人员设定目标图层，自动识别每一楼层的给排水水管位置，根据其在图纸中的横竖坐标，转换为实际建筑中
的管路位置，其中每层楼层表示块插入位置设定为建筑水平零点，每层管路垂直位置均参
照零点进行垂直方向上的对应。

[0080] 目标设备位置识别子模块33用于识别给排水消火栓位置，具体地，图纸中给排水消火栓为设计人员指定CAD块元素，自动分析消火栓块元素位于水管管路的最近垂直距离，
用于3D系统图中设备的水平定位。

[0081] 立体管路子模块34用于将平面水管管路转变为立体水管管路，具体地，由于每层目标水管标高一致，故软件将每一楼层平面上沿Y轴方向上管路及连接点顺时针倾斜45度，
X轴方向上管路根据其与垂直管路连接点进行横向拉伸，保证连接点不中断进行变化，形成
每一楼层于同一标高上的立体管线路由。

[0082] 立管位置识别子模块35用于识别给排水立管位置，具体地，引导设计人员在平面图纸中选取楼层间垂直贯通水管位置，用指定块元素表示，自动分析该块元素于管路中的
相对位置，用于生成垂直方向上的水管管路。待识别后计算出每一处贯通楼层的管路位置，
并于系统图中进行表示。

[0083] 绘制子模块36用于绘制消火栓设备位置，具体地，根据已识别到的消火栓位置，绘制引下管路，每段管路连接并绘制目标消火栓图例块。至此完成整个给排水系统图绘制。

[0084] 与现有技术相比，本发明提供的辅助绘图系统包括，设备布置模块，用于按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；管路布置模块：用于按照设定的距墙体间距布置目标
管路；系统绘图模块：用于基于所述目标设备图例块和目标管路绘制三维立体系统图。本发
明实施例为给排水设计人员提供一套标准化、智能化的图纸快速绘制系统与工具，减少给
排水设计人员单调、重复性的设计工作。例如重复查找目标间距插入位置、旋转每一个设备
并偏移使设备贴墙、重复查找并剪切管路等等，提高了给排水系统的图纸绘制效率。

[0085] 同时本发明实施例所提供的一种辅助绘图系统，可将给排水系统进行数字信息化处理，自动统计生成设备数量与管路长度，构建轨道交通机电与消防设备系统数据库。该数
据库可用于设备安装培训、设备库存管理、联调联试、运营维护、工单处理等等。图纸信息化
后，可将其数据结合目前轨道交通各地的工程建设、运维经验，构建轨道交通机电与消防设
备的大数据建设，深度发掘给排水系统图纸价值，扩宽轨道交通工程设计市场。

[0086] 本发明还提供一种辅助绘图方法，该辅助绘图方法，包括：按照设定的间距沿墙体插入目标设备图例块；按照设定的距墙体间距布置目标管路；基于所述目标设备图例块和
目标管路绘制三维立体系统图，其中，所述目标设备图例块包括消火栓设备。

[0087] 与现有技术相比，本发明提供的一种辅助绘图方法的有益效果与上述技术方案所述一种辅助绘图系统的有益效果相同，在此不做赘述。

[0088] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置、电子设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块
或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单
元或组件可以结合或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显
示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间
接耦合或通信连接，也可以是电的、机械的或其他的形式连接。

[0089] 所述作为分离部件说明的单元可以是或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或也可以不是物理单元，既可以位于一个位置，或者也可以分布到多个网络
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来解决本发明实施例方案要解决
的问题。

[0090] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的
单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0091] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本
质上或者说对现有技术作出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的
形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计
算机设备(包括：个人计算机、服务器、数据中心或其他网络设备)执行本发明各个实施例所
述方法的全部或部分步骤。而上述存储介质包括如前述所列举的各种可以存储程序代码的
介质。

[0092] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方
案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护
范围为准。