一种基于结构化规则的数字化设计校审系统及方法

技术领域

本发明涉及三维数字化设计技术领域，尤其是一种基于结构化规则的数字化设计校审系统及方法。

背景技术

在勘测设计行业，随着三维数字化设计的普及和深入，业主对设计成品的要求从单一的图纸向数据及三维模型转变，数字化不再是辅助设计的工具，而是必须的设计手段。三维数字化设计成果要支撑工程建设全过程采购、运输、施工、安装、调试、运维等业务的应用，传统的基于图纸的设计校审方法难以保证设计数据及模型的一致性、准确性及完整性要求；且数字化设计成果信息种类、信息量巨大，人工校审难以高效开展。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于结构化规则的数字化设计校审系统及方法，是通过结构化规则，由计算机自动或辅助完成部分数字化设计校审工作，降低校核人员的工作量，提高数字化设计校审的效率和准确度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于结构化规则的数字化设计校审系统，包括校审要点知识库、三维引擎、流程引擎和用户交互界面；

所述校审要点知识库中校审要点能够配置结构化规则，结构化规则由校审对象、校审内容、校审表达式构成，是能够通过计算机自动判断的规则，各部分由多个逻辑表达式、数值表达式、空间运算共同组成，用于BIM模型的属性值检查、空间关系判断；

所述三维引擎具备或经过二次开发具备以下功能：

(1)点、线、面、实体间任意组合的空间距离计算，包括最小距离、水平距离、垂直距离；

(2)面、投影面、实体间的空间关系判断，包括相交、相接、相离、包含、相对位置判断；

(3)能够通过空间关系、几何特性、属性信息筛选符合要求的实体；

(4)能够通过平移、旋转、缩放、拉伸、扫掠手段生成新的实体。

一种基于结构化规则的数字化设计校审方法，包括以下步骤：

S1、将设计标准进行解析，拆解为能够逐条校核的校审要点，录入校审要点知识库；

S2、针对某一专业待校审的成果，通过预先定义的模板自动匹配校审要点列表；

S3、根据校审要点列表，由计算机程序自动或人机交互完成校审；

S4、根据校审结果，返回设计修改，或发送给下一级校核人员。

本发明技术方案的进一步改进在于：S1中，所述设计标准包括法律法规、规程规范、强制性条文；当针对某一具体设计标准的条文进行拆解，构建其结构化规则时，具体步骤如下：

1.1确定校审的对象，模型主体、模型客体；

在确定模型主体、模型客体对象时，设置多个筛选条件，各个筛选条件之间通过逻辑运算符与、或、非自由组合确定；

1.2确定模型主体对象和客体对象后，指定主、客体对象的校审内容，即运算主体、运算客体；

运算主体或客体包括几何信息、属性信息，校审内容包含多个，为每个校审内容指定一个变量名，用于后续运算；

1.3确定校审表达式；使用前述指定的各校审内容的变量名，通过数值运算、逻辑运算、空间运算等，编写校审表达式。

本发明技术方案的进一步改进在于：1.1中，筛选条件包括以下种类：

(1)层次关系：模型位于或不位于某一节点下；

(2)空间关系：与某一模型，存在以下空间关系-相交、相接、相离、上、下、左、右、投影范围内、某一距离内、某一距离外；

(3)几何信息：模型的体积、表面积、投影面积、长、宽、高、颜色；

(4)属性信息：针对属性项或属性值的筛选条件；所述属性项指包含或不包含；所述属性值指合理值判断。

本发明技术方案的进一步改进在于：属性合理值判断包括以下内容：

1)字符串类属性：等于、不等于、包含、不包含、开头是、结尾是、空、非空、满足正则表达式；

2)数值类属性：等于、不等于、大于、大于等于、小于、小于等于、介于、不介于、空、非空；

3)日期类属性：等于、不等于、早于、不早于、晚于、不晚于、介于、不介于、空、非空。

本发明技术方案的进一步改进在于：S2中，按照工程类型、工程规模、设计阶段、设计内容预先定义不同的校审要点模板；当针对某一成果发起校审时，通过设计成果代号或名称与模板进行自动关联。

本发明技术方案的进一步改进在于：S3中，人机交互完成校审包含以下三种情形：

(1)在配置结构化规则时，校审主体或客体对象的筛选条件已明确给出，但执行校审规则时，计算机根据筛选条件筛选出多个主体或多个客体对象，且计算机无法判断主客体如何对应进行表达式运算时，由人为指定主体或客体对象，然后计算机通过结构化规则中定义的校审内容、校审表达式，自动给出校审结果；

(2)在配置结构化规则时，校审主体或客体对象的筛选条件无法明确给出，此时主体或客体对象留空，在执行校审时人为指定主体或客体对象，然后计算机通过结构化规则中定义的校审内容、校审表达式，自动给出校审结果；

(3)在配置结构化规则时，校审表达式的结果无法由计算机判断正确与否，在执行校审规则时，计算机通过结构化规则中定义的校审内容、校审表达式，自动计算表达式的值，由校核人员根据工程具体情况及设计经验判断是否通过。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、本发明通过将法律法规、规程规范、强制性条文等设计标准中可规则化的条文进行拆解，构建结构化校审规则，由计算机自动或辅助完成部分数字化设计校审工作，降低了校核人员的工作量，提高了数字化设计校审的效率和准确度。

2、本发明中结构化规则由校审对象、校审内容、校审表达式构成，各部分由多个逻辑表达式、数值表达式、空间运算共同组成，增加了灵活性和可行性。

3、本发明中校审要点与校审对象通过预先定义的模板进行关联，模板可按工程类型定义多个，在不同工程中进行复用，可减少前期准备工作。

附图说明

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明提供的一种基于结构化规则的数字化设计校审方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例通过提供一种基于结构化规则的数字化设计校审系统及方法，解决了现有技术中存在的“难以保证设计数据及模型的一致性、准确性及完整性要求，且数字化设计成果信息种类、信息量巨大，人工校审难以高效开展”的问题，大体思路为：将法律法规、规程规范、强制性条文等设计标准中可规则化的条文进行拆解，构建结构化校审规则，由计算机自动执行。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：

一种基于结构化规则的数字化设计校审系统应至少包括校审要点知识库、三维引擎、流程引擎、用户交互界面；

所述校审要点知识库中校审要点可配置结构化规则：结构化规则由校审对象、校审内容、校审表达式构成，是可通过计算机自动判断的规则，各部分由多个逻辑表达式、数值表达式、空间运算共同组成，主要用于BIM模型的属性值检查、空间关系判断。

所述三维引擎应具备或经过二次开发具备以下功能：

(1)点、线、面、实体间任意组合的空间距离计算，包括最小距离、水平距离、垂直距离。

(2)面、投影面、实体间的空间关系判断，包括相交、相接、相离、包含、相对位置判断等。

(3)可通过空间关系、几何特性、属性信息等筛选符合要求的实体。

(4)可通过平移、旋转、缩放、拉伸、扫掠等手段生成新的实体。

如图1所示，一种基于结构化规则的数字化设计校审方法，包括以下步骤：

S1、将法律法规、规程规范、强制性条文等设计标准进行解析，拆解为能够逐条校核的校审要点，录入校审要点知识库；

当针对某一具体设计标准的条文进行拆解，构建其结构化规则时，具体步骤如下：

1.1确定校审的对象，模型主体、模型客体(如有)：

在确定模型主体、模型客体对象时，可设置多个筛选条件，各个筛选条件之间通过逻辑运算符与、或、非自由组合确定。

筛选条件包括以下种类：

(1)层次关系：模型位于或不位于某一节点下。

(2)空间关系：与某一模型，存在以下空间关系：相交、相接、相离、上、下、左、右、投影范围内、某一距离内、某一距离外。

(3)几何信息：模型的体积、表面积、投影面积、长、宽、高、颜色等。

(4)属性信息：针对属性项(包含或不包含)或属性值(合理值判断)的筛选条件。

其中属性合理值判断包括以下内容：

1)字符串类属性：等于、不等于、包含、不包含、开头是、结尾是、空、非空、满足正则表达式。

2)数值类属性：等于、不等于、大于、大于等于、小于、小于等于、介于、不介于、空、非空。

3)日期类属性：等于、不等于、早于、不早于、晚于、不晚于、介于、不介于、空、非空。

1.2确定模型主体对象和客体对象后，指定主、客体对象的校审内容，即运算主体、运算客体。

运算主体或运算客体包括几何信息、属性信息，校审内容可包含多个，为每个校审内容指定一个变量名，用于后续运算。

1.3确定校审表达式。使用前述指定的各校审内容的变量名，通过数值运算、逻辑运算、空间运算等，编写校审表达式。

以上，通过指定校审对象、校审内容和校审表达式，完成一条规则的定制。

S2、针对某一专业待校审的成果，通过预先定义的模板自动匹配校审要点列表；

具体的，可按照工程类型、工程规模、设计阶段、设计内容预先定义不同的校审要点模板。当针对某一成果发起校审时，通过设计成果代号或名称与模板进行自动关联。

S3、根据校审要点列表，由计算机程序自动或人机交互完成校审；

人机交互完成校审包含以下三种情形：

(1)在配置结构化规则时，校审主体或客体对象的筛选条件已明确给出，但执行校审规则时，计算机根据筛选条件筛选出多个主体或多个客体对象，且计算机无法判断主客体如何对应进行表达式运算时，由人为指定主体或客体对象，然后计算机通过结构化规则中定义的校审内容、校审表达式，自动给出校审结果。

(2)在配置结构化规则时，校审主体或客体对象的筛选条件无法明确给出，此时主体或客体对象可以留空，在执行校审时人为指定主体或客体对象，然后计算机通过结构化规则中定义的校审内容、校审表达式，自动给出校审结果。

(3)在配置结构化规则时，校审表达式的结果无法由计算机判断正确与否，在执行校审规则时，计算机通过结构化规则中定义的校审内容、校审表达式，自动计算表达式的值，由校核人员根据工程具体情况及设计经验判断是否通过。

S4、根据校审结果，返回设计修改，或发送给下一级校核人员。

为说明结构化规则配置方法，给出如下示例。

实施例1

校审要点为“油池容积应根据计算确定，应能储存变压器20％的油量”。规则可配置如下：

实施例2

校审要点为“天然气管道与电力电缆最小水平净距应大于2米”。规则可配置如下：

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。