【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于建筑安裝強弱電布線，具體而言，涉及一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法、介質及系統。
技術介紹
1、目前建筑內的強弱電系統布線設計主要依賴設計人員的經驗主觀判斷，這很大程度上取決于個人的認知和經驗水平。常用的設計原則是盡量避讓，將強弱電線路分開布置，減少互相干擾的可能。但是隨著現代智慧建筑中強弱電系統規模的迅速擴大，僅通過人工分析布置的方式已越來越難以應對大規模復雜的系統集成。這在一定程度上制約了建筑系統的進一步發展。
2、同時，依靠人工經驗很難對強弱電系統的兼容性和可能的干擾影響做出準確評估。無法從定量的視角預測問題節點并提前防范。一旦系統鋪裝完成后發現存在問題，整改成本往往巨大。這也是目前這種主觀依賴的弊端。
3、現有常用的bim系統可實現建筑物的三維數字化表達，但主要服務于建筑設計、施工方面，對強弱電的細致適配以及專業分析不足。現有的電氣bim系統也主要停留在三維可視化層面，沒有提供強弱電的深度集成分析和優化設計的功能。總體上系統支持不足。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法、介質及系統，能夠解決現有技術在大型建筑強弱電規劃時，往往依靠人工經驗進行布線設計，缺乏基于強電對弱電影響的準確性考慮，使得施工后的布線往往存在強電對弱電干擾較大的技術問題。
2、本專利技術是這樣實現的：
3、本專利技術的第一方面提供一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其中，包括以下步驟：
4
5、s20、確定建筑物內的需要設置的多個強電插座和弱電插座的大致位置，分別記為強電插座坐標集、弱電插座坐標集；
6、s30、根據所述強電插座坐標集、弱電插座坐標集以及每個強電插座的最大電流，每個弱電插座的網絡級別，進行強電對弱電的電磁干擾分析，預測可能的干擾強電節點和受影響的弱電節點；其中，所述網絡級別為建筑內網絡級別，設定建筑內設定的最高層交換機為1級，弱電插座的網絡級別等于訪問所述最高層交換機之間經過的跳轉設備數量+1；
7、s40、根據干擾分析的結果，對所述強電插座坐標集、弱電插座坐標集進行調整，并規劃強電和弱電的走線路徑；
8、s50、建立布線拓撲圖，包括強電節點、弱電節點、強電邊和弱電邊；
9、s60、對所述布線拓撲圖中的弱電節點進行迭代交換調整，最終使得值越大的強電節點對應值越大的弱電節點得到優化拓撲圖；
10、s70、根據優化拓撲圖中對所述強電插座坐標集、弱電插座坐標集進行調整，并規劃強電和弱電的走線路徑，作為最終的強弱電布線方案。
11、所述強電插座還可以包括其他強電設備，如配電箱、配電柜；所述弱電插座還可以包括其他弱電設備，比如路由器、交換機等。
12、在上述技術方案的基礎上，本專利技術的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法還可以做如下改進:
13、其中，所述確定建筑物內的需要設置的多個強電插座和弱電插座的大致位置的步驟，具體包括：導入s10建立的三維場景數據，讀取場景中各類電氣設備的位置信息，包括強電插座和弱電插座，形成強電插座坐標集和弱電插座坐標集；同時，收集設備參數信息，包括強電插座的額定電流、電壓等參數以及弱電插座的網絡帶寬、網絡層級參數，導入對應設備節點中。
14、進一步的，所述步驟s30具體包括：基于s20獲得的強弱電節點數據集，構建電磁計算網格，使用有限元法或差分法對場景區域進行空間離散化，計算每個單元內的電磁場分布情況；分析強電系統產生的電磁場對鄰近區域弱電系統的干擾影響，評估距離衰減函數，確定可能受影響的區域，識別強電節點中的干擾源，以及可能受其影響的弱電節點。
15、進一步的，所述進行強電對弱電的電磁干擾分析還包括射頻干擾分析，具體是：通過射頻模擬分析強電系統產生的射頻噪聲對鄰近弱電系統的干擾情況，評估路徑損耗，確定受影響區域，識別干擾源和易受影響節點。
16、進一步的，所述步驟s40的具體步驟包括：根據s30的干擾分析結果，采用布線優化算法調整強弱電節點的位置以降低干擾，通過增加干擾源節點和易受影響節點之間的距離來弱化干擾效應，計算節點移位量以達到系統整體干擾最小化；調整線路走向，使強弱電線路之間盡可能保持90°交叉，以降低互感干擾，作為優化后的初始布線方案。
17、進一步的，所述布線拓撲圖中，每個強電節點代表一個強電插座，強電節點的值表示強電節點的最大電流，每個弱電節點代表一個弱電插座，弱電節點的值表示弱電節點的網絡級別，其中，所述強電邊代表強電插座之間的電線，所述弱電邊代表弱電插座的之間的數據線。
18、進一步的，所述步驟s60的具體步驟包括：以s50構建的布線拓撲圖為輸入，采用節點匹配優化算法進一步優化強弱電插座的匹配關系，目標是使值較大的強電節點對應值較大的弱電節點；具體地，構建強弱電節點值的排序矩陣；遍歷強電節點，尋找最匹配的弱電節點，值越大匹配權重越大；連續迭代，更新節點匹配權重，直至全局最優，得到優化后的布線拓撲圖。
19、本專利技術的第二方面提供一種計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機可讀存儲介質中存儲有程序指令，所述程序指令運行時，用于執行上述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法。
20、本專利技術的第三方面提供一種大型建筑安裝強弱電布線設計系統，其中，包含上述的計算機可讀存儲介質。
21、與現有技術相比較，本專利技術提供的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法、介質及系統的有益效果是：本專利技術基于大型建筑三維模型和強弱電布線拓撲圖進行綜合考慮，采用弱電插座的網絡層級考慮強電對弱電的干擾和影響，在多物理場計算的基礎上，轉換為拓撲圖表達問題，進而應用圖論、組合優化等算法尋找理想布局，解決了現有技術在大型建筑強弱電規劃時，往往依靠人工經驗進行布線設計，缺乏基于強電對弱電影響的準確性考慮，使得施工后的布線往往存在強電對弱電干擾較大的技術問題。
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1.一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述確定建筑物內的需要設置的多個強電插座和弱電插座的大致位置的步驟，具體包括：導入S10建立的三維場景數據，讀取場景中各類電氣設備的位置信息，包括強電插座和弱電插座，形成強電插座坐標集和弱電插座坐標集；同時，收集設備參數信息，包括強電插座的額定電流、電壓等參數以及弱電插座的網絡帶寬、網絡層級參數，導入對應設備節點中。
3.根據權利要求2所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述步驟S30具體包括：基于S20獲得的強弱電節點數據集，構建電磁計算網格，使用有限元法或差分法對場景區域進行空間離散化，計算每個單元內的電磁場分布情況；分析強電系統產生的電磁場對鄰近區域弱電系統的干擾影響，評估距離衰減函數，確定可能受影響的區域，識別強電節點中的干擾源，以及可能受其影響的弱電節點。
4.根據權利要求3所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述進行強電對弱電的電磁干擾分析還包括射頻干擾分析，
5.根據權利要求4所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述步驟S40的具體步驟包括：根據S30的干擾分析結果，采用布線優化算法調整強弱電節點的位置以降低干擾，通過增加干擾源節點和易受影響節點之間的距離來弱化干擾效應，計算節點移位量以達到系統整體干擾最小化；調整線路走向，使強弱電線路之間盡可能保持90°交叉，以降低互感干擾，作為優化后的初始布線方案。
6.根據權利要求5所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述布線拓撲圖中，每個強電節點代表一個強電插座，強電節點的值表示強電節點的最大電流，每個弱電節點代表一個弱電插座，弱電節點的值表示弱電節點的網絡級別，其中，所述強電邊代表強電插座之間的電線，所述弱電邊代表弱電插座的之間的數據線。
7.根據權利要求6所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述步驟S60的具體步驟包括：以S50構建的布線拓撲圖為輸入，采用節點匹配優化算法進一步優化強弱電插座的匹配關系，目標是使值較大的強電節點對應值較大的弱電節點；具體地，構建強弱電節點值的排序矩陣；遍歷強電節點，尋找最匹配的弱電節點，值越大匹配權重越大；連續迭代，更新節點匹配權重，直至全局最優，得到優化后的布線拓撲圖。
8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質中存儲有程序指令，所述程序指令運行時，用于執行權利要求1-7任一項所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法。
9.一種大型建筑安裝強弱電布線設計系統，其特征在于，包含權利要求8所述的計算機可讀存儲介質。
...【技術特征摘要】
1.一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述確定建筑物內的需要設置的多個強電插座和弱電插座的大致位置的步驟，具體包括：導入s10建立的三維場景數據，讀取場景中各類電氣設備的位置信息，包括強電插座和弱電插座，形成強電插座坐標集和弱電插座坐標集；同時，收集設備參數信息，包括強電插座的額定電流、電壓等參數以及弱電插座的網絡帶寬、網絡層級參數，導入對應設備節點中。
3.根據權利要求2所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述步驟s30具體包括：基于s20獲得的強弱電節點數據集，構建電磁計算網格，使用有限元法或差分法對場景區域進行空間離散化，計算每個單元內的電磁場分布情況；分析強電系統產生的電磁場對鄰近區域弱電系統的干擾影響，評估距離衰減函數，確定可能受影響的區域，識別強電節點中的干擾源，以及可能受其影響的弱電節點。
4.根據權利要求3所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述進行強電對弱電的電磁干擾分析還包括射頻干擾分析，具體是：通過射頻模擬分析強電系統產生的射頻噪聲對鄰近弱電系統的干擾情況，評估路徑損耗，確定受影響區域，識別干擾源和易受影響節點。
5.根據權利要求4所述的一種大型建筑安裝強弱電布線設計方法，其特征在于，所述步驟s40的具體步驟包括：根據s30的干擾分...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張保龍，張兆健，王少博，趙鶴，王希龍，朱瑞，
申請(專利權)人：中建安裝集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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