一种基于CAD的建筑电气系统图的自动生成方法与流程

本发明涉及建筑电气设计技术领域，尤其涉及一种基于cad的建筑电气系统图的自动生成方法。

背景技术：

建筑电气设计中，配电箱和线路等在系统图中的配置需要与平面图中的设置保持一致，其中，系统图包括变压器系统图、配电箱系统图和干线系统图。目前，常通过设计师手动绘图的方式来配置，由于一个建筑工程中的配电箱和线路非常多，手动配置时非常繁琐和耗时，并且，很容易出错，容易出现系统图和平面图不能完全对应的情况，因此在绘制出系统图后需要花费大量的时间来核对。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于cad的建筑电气系统图的自动生成方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供了一种基于cad的建筑电气系统图的自动生成方法，该方法包括如下步骤：

从平面图中获取各末端配电箱的第一负荷。

根据所述第一负荷在预设的数据库中确定电气系统中需要选用的配电设备，根据所述末端配电箱和所述配电设备在cad中生成配电箱系统图；

根据所述配电箱系统图确定变压器的回路和回路设备，根据所述变压器的回路和所述回路设备在cad中生成变压器系统图；

根据所述变压器系统图和所述配电箱系统图在cad中生成干线系统图。

本发明的基于cad的建筑电气系统图的自动生成方法的有益效果是：直接从平面图获取到末端配电箱的负荷，根据该负荷确定电气系统中的配电设备，配电设备可包括计量表、电缆和断路器等，根据末端配电箱和配电设备在cad中自动生成配电箱系统图，配电箱系统图可包括末端配电箱系统图和二级配电箱系统图等，并根据配电箱系统图依次生成变压器系统图和干线系统图，能够使配电箱系统图、变压器系统图和干线系统图与平面图相对应，能够保证系统图中的信息与平面图中的信息一致，并且能够大幅提高绘制建筑电气系统图的效率，节省时间。

附图说明

图1为本发明实施例的一种基于cad的建筑电气系统图的自动生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的二级配电箱命名格式；

图3为本发明实施例的标注前的二级配电箱系统图；

图4为本发明实施例的标注后的二级配电箱系统图；

图5为本发明实施例的一间商铺的平面图；

图6为本发明实施例的末端配电箱系统图；

图7为本发明实施例的二级配电箱系统图；

图8为本发明实施例的变压器系统图；

图9为本发明实施例的干线系统图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种基于cad的建筑电气系统图的自动生成方法，该方法的执行主体可为服务器和计算机等，该方法包括如下步骤：

110，从平面图中获取各末端配电箱的第一负荷。

120，根据所述第一负荷在预设的数据库中确定电气系统中需要选用的配电设备，根据所述末端配电箱和所述配电设备在cad中生成配电箱系统图。

具体地，负荷在负荷类型、负荷大小确定后，其负荷的配电元件都是确定的，根据国家规范要求和配电基本原理，一个配电箱的负荷类型应该是单一的，所以每一个配电箱只需要确定一个负荷类型。本实施例中，负荷类型需要用户手动确定输入。并且根据国家相关规范，配电等级不宜超过3级，故不考虑一级配电箱上面还有配电箱的情况。

130，根据所述配电箱系统图确定变压器的回路和回路设备，根据所述变压器的回路和所述回路设备在cad中生成变压器系统图。

140，根据所述变压器系统图和所述配电箱系统图在cad中生成干线系统图。

具体地，可采用autocad或中望cad或望浩辰cad等cad(computeraideddesign，计算机辅助设计)软件，下面实施例中采用autocad为示例对本发明进行具体解释。

本实施例中，直接从平面图获取到末端配电箱的负荷，根据该负荷确定电气系统中的配电设备，配电设备可包括计量表、电缆和断路器等，根据末端配电箱和配电设备在cad中自动生成配电箱系统图，配电箱系统图可包括末端配电箱系统图和二级配电箱系统图等，并根据配电箱系统图依次生成变压器系统图和干线系统图，能够使配电箱系统图、变压器系统图和干线系统图与平面图相对应，能够保证系统图中的信息与平面图中的信息一致，并且能够大幅提高绘制建筑电气系统图的效率，节省时间。

需要说明的是，若负荷类型为商业负荷，根据商业配电性质，查找数据库，自动赋予商业负荷的性质，通用性质在此不再赘述。除通用性质以外，还包括特殊性质：末端配电箱负荷需要有计量功能，整定电流如果大于40a必须使用三相配电，由于同时系数国家标准未提供明确依据，所以同时系数需要用户手动输入。若负荷类型为消防风机负荷，在数据库中查找其性质，特殊性质包括：末端配电箱均需采用三相供电，按照国家标准同时系数为1，因此不需要用户手动输入同时系数。

优选地，每个所述末端配电箱与建筑物的一个区域对应，所述从平面图获取各末端配电箱的第一负荷的具体实现为：

读取所述平面图中与各所述末端配电箱对应的所述区域的特征数据，所述特征数据包括所述区域的建筑数据或负荷数据，根据所述特征数据确定各所述末端配电箱的所述第一负荷。

具体地，可根据末端配电箱所在区域的用途确定末端配电箱的第一负荷的类型，例如：当需要设置的系统图为住宅的配电箱系统图时，则第一负荷为住宅负荷；当需要设置的系统图是商业配电箱系统图时，则第一负荷为商业负荷；当需要设置的系统图是车库风机配电箱系统图时，则第一负荷为风机负荷。

可根据第一负荷的类型获取所述区域的建筑数据或负荷数据，例如：当第一负荷为住宅负荷或商业负荷时，直接获取对应建筑区域的建筑数据，建筑数据可包括建筑区域的面积、单位面积负荷和楼层高度等，当第一负荷是风机负荷时，直接获取对应建筑区域的负荷数据，负荷数据包括第一负荷的大小等，第一负荷的负荷数据或对应的建筑区域的建筑数据可从其他施工单位和设计单位获得，例如，住宅的面积或商铺的面积可从建筑部门获得，风机的负荷数据可直接从暖通专业获得。当第一负荷为商业负荷或住宅负荷时，获取在平面图中输入的建筑区域的面积和单位面积负荷，分别将所述区域的面积乘以所述单位面积负荷，就可获得对应的各所述末端配电箱的所述第一负荷。

优选地，所述配电箱系统图包括末端配电箱系统图和二级配电箱系统图，所述根据所述第一负荷在预设的数据库中确定电气系统中需要选用的配电设备，根据所述末端配电箱和所述配电设备在autocad中生成配电箱系统图具体包括如下步骤：

根据所述第一负荷在所述数据库中确定与各所述末端配电箱连接的第一配电设备，当接收到用户输入的指令时，根据所述第一配电设备与所述末端配电箱在autocad中生成各所述末端配电箱的所述末端配电箱系统图。

计算与二级配电箱连接的所有所述末端配电箱的所述第一负荷之和，获得所述二级配电箱的第二负荷，根据所述第二负荷在所述数据库中确定与所述二级配电箱连接的第二配电设备。

根据所述第二配电设备、所述二级配电箱和所述末端配电箱系统图在autocad中生成所述二级配电箱系统图。

确定电气系统中是否存在一级配电箱，当存在一级配电箱时，所述配电箱系统图还包括一级配电箱系统图。

具体地，根据国家相关规范，末端配电等级不宜超过3级，故不考虑一级配电箱上面还有配电箱的情况。

计算与所述一级配电箱连接的所有二级配电箱的所述第二负荷之和，获得所述一级配电箱的第三负荷，根据所述第三负荷确定与所述一级配电箱连接的第三配电设备。

根据所述第三配电设备、所述一级配电箱和所述二级配电箱系统图在autocad中生成所述一级配电箱系统图。

优选地，所述根据所述第一负荷确定与各所述末端配电箱连接的第一配电设备具体包括如下步骤：

根据预设的排序规则对所述末端配电箱进行排序。

具体地，例如为各末端配电箱设置排序名称，大部分情况下，可采用末端配电箱的名称作为排序名称，比如商铺，因为对应的末端配电箱的名称是根据末端配电箱的第一负荷大小命名的，末端配电箱的排序名称就是其名称，所以可根据第一负荷的大小对末端配电箱进行排序。对于插座，照明负荷，平面图上可预先标好回路，比如照明回路“wl1-0.5kw”(wl代表照明，1代表回路1)，插座回路“wc2-1kw”,空调回路“wk1-2kw”，对应的末端配电箱的排序就按照平面图上的标注排序。根据作图习惯，顺序可以是先照明，插座，空调。为了确保此时末端配电箱按规定的顺序排序，末端配电箱的排序名称不等于其名称，所有排序都是采用比较字符串排序的，不是使用数字，照明回路的排序名称为前缀“1”+它的名称，插座为前缀“2”+它的名称。

依次根据所述第一负荷的类型，确定各所述末端配电箱的进线处需要选用的所述第一配电设备，并根据所述第一负荷的大小确定各所述第一配电设备的型号。

具体地，第一负荷的类型包括商铺负荷、住宅负荷和风机负荷等，根据第一负荷来确定末端配电箱的进线处需要选用的第一配电设备，例如：若第一负荷为商铺负荷，则对应的末端配电箱的进线处需要设置计量表，断路器可选用微型断路器；若第一负荷是住宅负荷，则对应的末端配电箱也需要设置计量表；若第一负荷是风机负荷，则对应的末端配电箱的进线处不需要设置计量表，断路器需选择多功能型断路器。第一负荷为对应的末端配电箱的额定功率，根据第一负荷确定第一配电设备的型号，例如，选用的断路器的功率必须大于第一负荷，也可根据第一负荷计算出电流，根据电流来选择断路器的型号。

可根据项目实际情况和电气规范等因素预先确定第一配电设备的元件参数等，将确定好元件参数等信息的所有第一配电设备的信息存储至数据库，生成系统图时只需在数据库中确定第一配电设备型号，方便快捷。

本优选的实施例中，首先对末端配电箱进行排序，能够方便后续识图。

优选地，所述根据所述第一配电设备与所述末端配电箱在autocad中生成各所述末端配电箱的所述末端配电箱系统图具体包括如下步骤：

依次为各所述末端配电箱命名，并为各所述末端配电箱分配所述二级配电箱的回路。

具体地，对于与同一个二级配电箱连接的所有末端配电箱，第一负荷的类型通常相同，例如同一楼层的商铺的末端配电箱连接在同一个二级配电箱上，可采用功率的区别对末端配电箱进行命名，例如：将15kw的末端配电箱命名为mx-15，将20kw的末端配电箱命名为mx-20等。对末端配电箱分配二级配电箱的回路，确定末端配电箱连接在二级配电箱的哪个回路上，根据第一负荷从小到大依次进行分配，有利于后续识图。

对于所述末端配电箱，以对应的所述二级配电箱的回路在autocad中为进线生成初始末端配电箱系统图。

具体地，以分配的二级配电箱的回路作为对应的末端配电箱的进线，末端配电箱的回路为出线，生成初始末端配电箱系统图，末端配电箱的回路根据用户的实际需求预留，例如可预留用于接照明系统或插座等。

在所述初始末端配电箱系统图中的进线处插入所述第一配电设备。

分别对所述初始末端配电箱中的进线，即二级配电箱的回路、所述第一配电设备和所述末端配电箱进行标注，获得所述末端配电箱系统图。

具体地，将第一配电设备的型号标注在第一配电设备旁，将末端配电箱的名称和负荷标注在末端配电箱系统图中的对应位置，在末端配电箱系统图中的进线处标注对应的二级配电箱的回路的名称。

优选地，根据第一负荷确定末端配电箱的进线电缆的型号和规格，对末端配电箱系统图中进线进行标注。

具体地，可预先根据项目实际情况和电气规范等，根据第一负荷计算出进线电流，根据电流计算出断路器的整定值，根据该整定值就可计算出进线电缆的截面积。不仅对电缆的型号进行标注，还对电缆的敷设方式进行标注，可根据具体使用场景确定敷设方式，例如：根据相关规范要求，住宅的电缆多数要暗敷于结构墙内，此时敷设方式为暗敷，在末端配电箱系统图的进线电缆出标注“cc”，但是为了结构安全，暗敷的管径不能大于32毫米，而管径为32毫米时对应的电缆的截面积为16平方毫米，因此，若进线电缆的截面积大于16平方毫米，则敷设方式需选择明敷，在末端配电箱系统图中的进线电缆处标注“ce”。

优选地，所述在所述末端配电箱系统图中的进线处插入所述第一配电设备的具体实现为：

根据所述第一配电设备的型号和所述第一负荷的大小在数据库中确定对应的所述二级配电箱的回路，将所述第一配电设备插入对应的所述二级配电箱的回路。

具体地，cad中末端配电箱向下依次等距递加，二级配电箱在末端配电箱递加过程的路径的中点位置优选地，所述计算与二级配电箱连接的所有所述末端配电箱的所述第一负荷之和，获得所述二级配电箱的第二负荷具体实现为：

将与二级配电箱连接的所有末端配电箱的第一负荷相加，结合同时系数进行计算，获得第二负荷，所述第二负荷为所述二级配电箱的负荷。

具体地，二级配电箱的回路上连接有多个末端配电箱，将二级配电箱的回路上的所有末端配电箱的负荷之和乘以同时系数，就可得到二级配电箱的额定负荷。

优选地，所述根据所述第二配电设备、所述二级配电箱和所述末端配电箱系统图在autocad中生成所述二级配电箱系统图具体包括如下步骤：

分别为各所述二级配电箱命名，并为各所述二级配电箱分配上一级配电箱的回路，当存在一级配电箱时，所述上一级配电箱为所述一级配电箱，当不存在所述一级配电箱时，所述上一级配电箱为所述变压器。

具体地，以前缀+递增量+后缀的方式对二级配电箱进行英文命名，前缀表示对应的二级配电箱所在的楼层，后缀为对应的二级配电箱的种类，递增量表示二级配电箱的序号，对于同楼层同种类的二级配电箱，在设置好前缀后后缀时，能够自动进行命名。如图2所示，图中的二级配电箱的名称为b1f1aep，代表负一层防火分区1分机配电箱。并且，可根据上述英文命名在预先存储的中文名和英文名的对应表自动读取出配电箱的中文名。

当存在一级配电箱时，所述上一级配电箱为一级配电箱，所述二级配电箱与所述一级配电箱连接，所述一级配电箱与变压器连接。

当不存在所述一级配电箱时，则不存在所述上一级配电箱，所述二级配电箱直接与所述变压器连接。

具体地，若只存在一个二级配电箱时，该二级配电箱即为一级配电箱，此时，二级配电箱直接与变压器连接。若二级配电箱不止一个时，则存在一个一级配电箱，二级配电箱分别与一级配电箱连接，一级配电箱与变压器连接。

对于任意一个所述二级配电箱，根据所述末端配电箱系统图确定所述二级配电箱各回路上的回路设备，所述回路设备为所述末端配电箱和所述第一配电设备。

具体地，由于二级配电箱的回路为对应的末端配电箱的进线，根据对应的末端配电箱系统图确定二级配电箱的回路上的设备，就是确定与二级配电箱的回路连接的第一配电设备和末端配电箱等。

以对应的所述上一级配电箱的回路为进线，所述二级配电箱的多条回路为出线在autocad中生成初始二级配电箱系统图。

具体地，当存在一级配电箱时，则以对应的一级配电箱的回路为进线，当不存在一级配电箱时，以对应的变压器的回路为进线。

在所述初始二级配电箱系统图中的进线处插入所述第二配电设备，在所述二级配电箱的各回路上插入对应的所述回路设备。

分别对所述二级配电箱系统图中的进线、所述第二配电设备、所述二级配电箱、所述二级配电箱的回路和所述回路设备进行标注，生成所述二级配电箱系统图，并将标注的信息存储至预设的excel表中。

优选地，当存在一级配电箱时，所述上一级配电箱为所述一级配电箱，所述系统图包括一级配电箱系统图，所述根据所述第三配电设备、所述一级配电箱和所述二级配电箱系统图在autocad中生成所述一级配电箱系统图具体包括如下步骤：

计算各所述第二负荷之和，获得第三负荷，所述第三负荷为所述一级配电箱的负荷。

具体地，当存在一级配电箱时，一级配电箱的回路上连接有多个二级配电箱，一级配电箱的回路上的所有二级配电箱的负荷之和，就是一级配电箱的额定负荷。

根据所述第三负荷确定所述一级配电箱的进线处的第三配电设备。

具体地，根据第三负荷的类型确定第三配电设备的型号，并根据第三负荷的大小确定第三配电设备的规格。

根据所述第三配电设备、所述一级配电箱和所述二级配电箱系统图生成所述一级配电箱系统图。

具体地，基于和生成二级配电箱系统图相同的处理方法，生成一级配电箱系统图。分别为各一级配电箱命名，并为各一级配电箱分配变压器的回路，对于任意一个一级配电箱，由于一级配电箱的回路为对应的二级配电箱的进线，以对应的变压器的回路为进线，一级配电箱的多条回路为出线在autocad中生成初始一级配电箱系统图。

根据二级配电箱系统图确定所述一级配电箱各回路上的回路设备，所述回路设备为所述二级配电箱和所述第二配电设备。在初始一级配电箱系统图中的进线处插入第三配电设备，在所述一级配电箱的各回路上插入对应的所述回路设备。

分别对所述一级配电箱系统图中的进线、所述第三配电设备、所述一级配电箱、所述一级配电箱的回路和所述回路设备进行标注，并将标注的信息存储至所述excel表。

具体地，标注的信息包括一级配电箱的名称、规格型号，一级配电箱的回路名称、一级配电箱的回路设备的名称和规格型号，第三配电设备的名称和规格型号等。

优选地，所述变压器系统图包括一次接线图和与所述变压器的回路对应的开关柜参数表，所述根据所述变压器的回路和所述回路设备在autocad中生成变压器系统图具体包括如下步骤：

以所述变压器的回路为出线在autocad中生成所述一次接线图。

具体地，变压器的进线接从高压变配电所架设过来的高压线。

将所述excel表导入autocad中，使所述excel表中所述二级配电箱系统图中的进线与所述变压器的回路一一对应，在所述一次接线图下方对应生成所述开关柜参数表。

具体地，开关柜参数表的每一列与一次接线图中变压器的一个回路对应，开关柜参数表包括与变压器相连的一级配电箱的箱体规格，变压器回路名称，每条回路的电流，每条回路对应的配电箱的功率、配电箱的型号等。

根据所述开关柜参数表中的数据对所述一次接线图中的设备进行标注。

具体地，根据开关柜参数表中每一列的数据确定该列对应的变压器的回路中的设备，并进行标注，例如，根据某一列中配电箱的功率确定对应的变压器回路中的计量表和电流互感器的规格型号，并将规格型号标注在对应的设备旁。

优选地，所述根据所述变压器系统图和所述配电箱系统图生成干线系统图的具体实现为：根据所述excel表中的数据，确定从所述变压器的回路到各所述二级配电箱的线路，在autocad中自动生成所述线路，并根据所述excel中的数据对所述线路进行标注，生成所述干线系统图。

本优选的实施例中，excel表中和开关柜参数表中的每一列已记载了对应的变压器的回路上连接的配电箱。采用excel表保存信息，方便更改参数，例如可采用excel表中的vba功能，改动一个参数时，对应改动其它的参数。根据所述excel表中的数据，确定从所述变压器的回路到所述二级配电箱的连线，生成干线系统图。

优选地，所述根据所述变压器系统图和所述配电箱系统图在autocad中生成干线系统图的步骤之后还包括如下步骤：

根据所述系统图中的信息对所述平面图中的所述末端配电箱和所述末端配电箱的进线进行标注。

具体地，在生成末端配电箱的系统图时，已确定了末端配电箱的功率和末端配电箱连接的二级配电箱的回路，根据功率从小到大的对平面图中的末端配电箱进行标注，标注内容包括末端配电箱的名称和末端配电箱的进线的名称。

优选地，可采用cad软件中的属性块功能插入配电设备、回路设备和标注信息。

具体地，如图3所示的二级配电箱系统的一条回路，其中，相序、断路器1、电缆、回路编号、功率大小和配电箱名称采用属性块的方式直接插入，根据确定的回路设备，将与回路设备对应的名称和规格型号填入到属性块中，并对属性块的属性进行修改，得到如图4所示的标注后的二级配电箱的回路。

本优选的实施例中，用户可根据自己的绘图习惯自定义属性块的形状和位置等，并建立模板，有利于客户自己定制对应的模板，提高绘图速度。

下面以一间商铺的平面图为例，对本发明的一种基于cad的建筑电气系统图的生成方法做进一步的说明。

如图5所示的某一间商铺的平面图，在该平面图中间的表格中输入建筑数据，建筑数据包括顶板结构标高、商铺面积和商铺层高，服务器或计算机以商铺面积乘以单位面积负荷，就可得到该商铺的末端配电箱的功率为12kw。对多间商铺的平面图进行处理，得到每间商铺的末端配电箱的功率。

需要说明的是，图5中该商铺对应的配电箱名称为mx-12和对应的二次配电箱的回路为awsy1-1，此时并未标注，而是在生成系统图后再返回进行标注的。

如图6所示的该商铺的末端配电箱系统图，由于该末端配电箱的第一负荷的类型为商铺负荷，末端配电箱的进线处需要选用断路器，根据第一负荷为12kw确定断路器的规格和型号为ndm1-63cin＝32a/3p，以及进线的线缆型号为wdzbn-byj-5×10，敷设方式为ct/p40-ce/wc，为该末端配电箱分配对应的二级配电箱的一个回路，这里将该回路确定为二级配电箱的第一条回路，以该回路为进线生成该末端配电箱的末端配电箱系统图。按功率从小到大对末端配电箱进行处理，获得每个末端配电箱的末端配电箱系统图。

如图7所示的二级配电箱系统图，对该二级配电箱进行命名该二级配电箱名称为awsy1，表示该二级配电箱为商业计量表箱1，根据与该二级配电箱连接的所有末端配电箱的第一负荷确定该二级配电箱的第二负荷，根据第二负荷的类型确定进线处需要选用断路器，并且根据实际应用，例如由于商铺中需要设置火灾监控系统，因此该进线还直接连接火灾监控主机，即消防主机，根据第一负荷的大小确定断路器规格型号为ndm2-250l/4300in＝250a,以及进线的线缆的规格信号为wdza-yjy-4x150+1x70，敷设方式为ct-p125we，确定该二级配电箱连接在上一级配电箱的哪个回路上，本实施例中，将该二级配电箱连接在上一级配电箱的第二个回路上，以该回路为进线，二级配电箱的各回路为出线生成该二级配电箱系统图。将上述断路器和火灾消防系统添加在进线上，该二级配电箱的回路分别为对应的末端配电箱的进线，将对应的末端配电箱进线上的设备和末端配电箱添加到该二级配电箱的回路中，并对各个设备和线路进行标注。

本实施例中，电气系统中不存在一级配电箱，该二级配电箱直接与变压器的配电柜连接，为该二级配电箱分配变压器的回路，最终使该配电箱与1号变压器的第4个配电柜的第2个出现回路连接，该变压器命名为1#变压器，因此如图7中进线处所示，该二级配电箱连接的变压器回路的名称为1aa4-2。

如图8所示的变压器系统图，该变压器采用三角形-星形连接，变压器系统图的上方是一次接线图，下方为对应的变压器的开关柜(即配电柜)参数表，由于篇幅所限，图8中只列出了1aa2至1aa4三个配电柜的参数，其中，pmc-53左边或上方的方框内为a.v.wh，表示电度表，1aa4开关柜的第二个回路1aa4-2连接的就是上述二级配电箱，因此，其回路名称对应的是商业计量表箱1。

如图9所示的干线系统图，就是1#变压器所在的1#专用配电房到二级配电箱awsy1的连线。

根据系统图中的信息或excel表中的数据对平面图中的末端配电箱进行标注，在末端配电箱旁标注名称mx-12，回路awsy1-1。

需要说明的是，本发明的技术方案已成功应用于设计人员的绘图工作中，大幅提高了设计人员的工作效率，减少了校对时间，保证了绘图的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。