基于三維工廠模型的材料費用自動估算系統技術方案

本發明專利技術涉及一種基于三維工廠模型的網絡式費用估算系統，屬于計算機應用技術領域，該費用估算系統包括：一臺中央服務器，該服務器至少包含一個三維設計模塊基礎數據庫，一個工程變更單數據庫，一個材料費用估算數據庫，一個電子郵件發送器；一個通訊網絡；至少一個三維設計及費用估算兩用的工作站，至少一個工程決策工作站，所述中央服務器、三維設計及費用估算兩用工作站及工程決策工作站均通過所述通訊網絡連接成一整體。本發明專利技術能夠讓工程設計人員在三維建模時快速地估算工程所需的材料量和安裝工程量，還能篩選出成本在預算范圍之內的最優設計方案集合，并通過網絡通訊系統將工程變更單和最優方案集合發送給決策人員來進行審核或選擇。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于計算機應用
，特別涉及基于三維工廠模型的網絡式材料費用估算系統。該系統能夠使得設計人員三維設計時進行材料費用的自動估算，還能夠篩選出最優的設計方案集合供決策者選擇。
技術介紹
當前工程造價的控制主要仍停留在全部設計圖紙完工后，由專業的預算人員或者技術經濟人員用一些估算方法手工計算或者采用專門的工程算量軟件及預算軟件進行估算，如果估算結果超算，則要求設計人員重新修改設計或者重新設計，這樣不僅給設計人員帶來很大的工作量，也拉長了設計周期，很不經濟。因此開發一種系統能讓設計人員在設計中進行成本控制，對工程早期成本控制的意義是十分重大的。當前中國各工程設計院使用的制圖軟件主要有二維的CAD，有三維的PR0-E， Solidfforks等。但是二維設計存在著很多不足首先，不能表示出所有的材料區別，以常用的二維設計軟件AutoCAD為例，AutoCAD并不能清晰地展示所選擇的材料。各專業的管子、 風管在圖紙上只能以線條標識，而其使用的材料，很大程度上仍然依靠設計人員用文字手工標注在圖紙上；其次，二維設計軟件不能形象地展示工程建成以后的場景。三維軟件如 PRO-E,SolidWorks生成的三維圖逼真、形象，但只是簡單的建模，選擇的材料缺少必要的屬性。此外，在現有的條件下，三維設計和二維設計通常是獨立進行的，二者生成的圖紙間缺少關聯。而且這些二維和三維制圖軟件都共同缺少一個預先定義的材料等級庫，造成這樣就產生了幾個問題，一是不同設計人員的選材標準不易統一，給工程實施增加成本；二是設計質量受設計人員的個人因素影響較大，容易出錯誤；三是因為筆誤或者表達方式不標準給后續采購和施工人員造成誤解，造成采購困難、現場材料管理困難。目前國際工程設計界已出現一些高端三維工廠布置系統PDS、PDMS和 SmartPlant3D，可以在三維空間內根據預先設定的材料準則進行工廠設計建模。這類軟件彌補了二維制圖軟件的缺點，不僅能夠清晰的展現所選材料，形象地展示工程建成以后的場景，而且還兼具碰撞檢查、材料統計、焊點統計等功能，能夠及時發現設計中的錯誤，減少設計成本，方便采購和施工。能實現設計到材料采購和后期工程管理的無縫連接。這些三維設計系統都有材料等級庫，可實現選材的標準化。近些年來三維工廠布置系統在國內外的工程設計中已經應用，但是仍然和費用沒有關聯，導致設計人員無法計算該設計的實現成本，從而使設計環節的工程成本控制無法落實。
技術實現思路
本專利技術的目的是為解決上述問題，提供一種基于三維工廠模型的網絡式材料費用估算系統。主要能使得工程設計人員三維建模時可對材料費用進行估算，方便設計環節的成本控制，提高設計質量和設計效率。還可使得費用估算結果隨著工程并更的需要和材料市場的行情變化進行動態更新，提高估算結果的準確性和參考價值。此外還能篩選出最優的設計方案集合供決策者選擇，提高決策水平。為了實現上述專利技術目的，本系統包括一臺中央服務器，該服務器至少包含一個三維設計模塊基礎數據庫，一個工程變更單數據庫，一個材料費用估算數據庫，一個電子郵件發送器；一個通訊網絡，聯結至中央服務器；至少一個三維設計及費用估算兩用的工作站，該工作站聯結至中央服務器，使工程設計人員取得工程變更單，進行三維設計及費用估算。該工作站通過電子郵件發送器向決策人員發送最優設計方案組合。該工作站至少包含一個三維設計模塊，用于進行三維建模及生成材料統計表；一個材料費用估算模塊，用于進行材料費用估算；該材料費用估算模塊又分為以下四個子模塊信息管理模塊，該模塊用來更新費用估算系統數據庫中與材料編碼、材料采購價格、材料安裝預算定額及所有與費用估算相關的基礎表；一個費用估算模塊，該模塊用于接收三維設計模塊導出的材料統計表，并提取系統數據庫中的材料編碼、材料采購價格、材料安裝預算定額等數據，進行材料費用估算；一個最優化估算模塊，該模塊用于設定條件，自動窮舉出所有滿足設計要求的設計方案，計算每個方案的實現成本，并篩選出實現成本在預算范圍之內的最優設計方案集合；一個打印報表模塊，該模塊用于顯示并打印出材料總費用的詳細組成；至少一個工程決策工作站，該工作站通過通訊網絡連接至中央服務器，使決策人員取得工程變更申請單，對工程變更單進行審核，同時對設計人員發送的最優設計方案集合進行選擇；所述中央服務器、三維設計及費用估算兩用工作站及工程決策工作站均通過所述通訊網絡連接成一整體。本專利技術的特點及有益效果本專利技術這套系統與現有的技術對比，利用網絡通訊技術實現了從工程變更、三維設計、材料費用估算到工程決策的無縫連接，方便進行設計環節的成本控制；采用了和工程實踐緊密結合的數據同步更新機制，能夠使得材料費用估算結果更具參考價值；采用了單項費用預算權重估算的算法，能夠考慮材料市場的行情波動，對計算時引用到的各類材料價格進行合理的修正，提高了費用估算結果的準確性和參考價值；采用了最優化估算方法， 自動篩選出成本在預算之內的最優設計方案集合，方便決策者進行方案選擇。附圖說明圖1為本專利技術的系統架構框圖，顯示了系統的所有組成部件。圖2為本專利技術系統中的材料費用估算模塊的工作流程圖。圖3為工程變更申請單格式范例。具體實施舉例以下即配合附圖，說明本專利技術基于三維工廠模型的網絡式材料費用自動估算系統的具體實施例。參閱圖1，本專利技術的基于三維工廠模型的網絡式材料費用自動估算系統至少包括 一臺中央服務器、一個通訊網絡、至少一個三維設計及費用估算兩用工作站以及至少一工程決策工作站；所述一臺中央服務器、三維設計及費用估算兩用工作站及工程決策工作站均通過所述通訊網絡(例如局域網)連接成一整體。該中央服務器可選用IBM System x3650 M3 (7945175)，也可選用其他品牌、型號的服務器。該中央服務器設置有一個三維設計模塊基礎數據庫，一個工程變更單數據庫，一個材料費用估算數據庫及一個電子郵件發送器。可讓本系統的任何一個工作站通過通訊網絡使用該中央服務器的工程變更單數據庫及三維設計模塊基礎數據庫，材料費用估算數據庫及電子郵件發送器。該三維設計模塊基礎數據庫用于儲存三維建模時需要用到的材料的各類基礎數據。一般包含材料的所屬具體類別、材質、制造標準、尺寸規格、安全級、壓力等級、各種材料的三維圖形等數據。該三維設計模塊基礎數據庫是支持三維設計模塊正常工作的底層數據庫，由三維設計軟件開發商負責設計和提供，結構在此不詳述。該工程變更單數據庫儲存預定的電子格式的工程變更申請單。具體工程變更申請單格式范例見圖3，也可根據實際需求設定其他格式。該材料費用估算數據庫用于儲存于材料費用估算有關的材料編碼、材料購置價格、材料安裝預算等額等基礎數據。上述數據庫均為關系型數據庫。用于建立數據庫的數據庫管理軟件可以使用常規的SQL Server，也可以使用Oracle。所述各工作站(包括三維設計及費用估算兩用工作站、工程決策工作站)可以是個人臺式計算機也可以是筆記本型計算機，必須具有一瀏覽器程序，該瀏覽器程序可以是 Microsoft Internet Explore，也是是其他的瀏覽器程序。通過網絡通訊系統連接到中央服務器，取得工程變更單或者根據對三維設計模塊基礎數據庫及材料費用估算數據庫進行更新。三維設計及費用估算兩用工作站至少包含兩個模本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種基于三維工廠模型的網絡式材料費用估算系統，其特征在于，該費用估算系統包括：一臺中央服務器，該服務器至少包含一個三維設計模塊基礎數據庫，一個工程變更單數據庫，一個材料費用估算數據庫，一個電子郵件發送器；一個通訊網絡，聯結至中央服務器；至少一個三維設計及費用估算兩用的工作站，該工作站聯結至中央服務器，使工程設計人員取得工程變更單，進行三維設計及費用估算；該工作站通過電子郵件發送器向決策人員發送最優設計方案組合；該工作站至少包含：一個三維設計模塊，用于進行三維建模及生成材料統計表；一個材料費用估算模塊，用于進行材料費用估算；該材料費用估算模塊又分為以下四個子模塊：信息管理模塊，該模塊用來更新費用估算系統數據庫中與材料編碼、材料采購價格、材料安裝預算定額及所有與費用估算相關的基礎表；一個費用估算模塊，該模塊用于接收三維設計模塊導出的材料統計表，并提取系統數據庫中的材料編碼、材料采購價格、材料安裝預算定額等數據，進行材料費用估算；一個最優化估算模塊，該模塊用于設定條件，自動窮舉出所有滿足設計要求的設計方案，計算每個方案的實現成本，并篩選出實現成本在預算范圍之內的最優設計方案集合；一個打印報表模塊，該模塊用于顯示并打印出材料總費用的詳細組成；至少一個工程決策工作站，該工作站通過通訊網絡連接至中央服務器，使決策人員取得工程變更申請單，對工程變更單進行審核，同時對設計人員發送的最優設計方案集合進行選擇；所述中央服務器、三維設計及費用估算兩用工作站及工程決策工作站均通過所述通訊網絡連接成一整體。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：石琦，夏曉清，張旭，幸娟，鄭海波，
申請(專利權)人：中核能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：11