一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法与流程

本发明涉及cad图纸构件识别，尤其涉及一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法。

背景技术：

1、变电站建筑物设计图纸是电力工程建设的重要基础资料，从图纸中提取建筑构件信息对于后续的建筑信息模型(bim)建模、工程量统计、施工管理等环节至关重要。然而，传统的构件识别方法主要依赖人工手动识别，存在着以下不足：

2、一、人工识别效率低下，尤其对于包含大量构件的复杂图纸，耗费大量人力物力，严重制约了项目进度。

3、二、人工识别容易受到主观因素影响，容易出现遗漏、误判等错误，导致数据质量难以保证。

4、三、随着bim技术和数字化建设的推进，对构件信息的精度、结构化程度和语义化程度的要求越来越高，传统人工识别难以满足智能化应用需求。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：为了克服上述缺点，提供基于几何和图论算法的变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，尤其适用于结构复杂、规则难以完全覆盖的场景。

2、技术方案是：一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，包括有以下步骤：

3、步骤一、数据预处理

4、数据读取:读取cad图纸数据，使用开源库包括opendwg或teigha；

5、数据清洗:去除无关信息，包括标题栏、图层、标注；处理构件重叠、交叉情况，确保数据准确性；

6、构件提取:提取图纸中的基本构件信息，包括构件类型、构件几何属性和构件非几何属性；

7、构件类型包括直线、圆、弧、多段线；

8、构件几何属性包括起点坐标、终点坐标、半径、长度；

9、构件非几何属性包括图层、颜色、线型；

10、在具体实施过程中，所述cad图纸数据为dwg或dxf格式的数据形式；

11、步骤二、标记图数据结构

12、节点定义:首先将每个构件视为图结构中的一个节点，节点属性包括构件类型、几何属性、非几何属性；

13、边定义:根据构件间的拓扑关系构建边，包括相邻关系、包含关系和连接关系；

14、相邻关系为两个构件共享端点；

15、包含关系为一个构件完全包含另一个构件，包括门窗与墙体；

16、连接关系为两个构件之间通过边或节点相连；

17、图数据结构生成:根据节点定义和边定义对图纸进行标记，最终生成一个描述图纸拓扑结构的图数据结构；

18、步骤三、构件识别

19、基于几何特征的识别:利用几何形状特征识别图元构件，包括直线、矩形、圆形、多边形；

20、根据预设的形状特征及规则，初步识别部分图元构件，包括柱子、梁、板。将图元构件的形状特征及规则进行匹配，初步识别出部分构件类型，并将识别结果存储在节点对象的属性中；

21、基于拓扑关系的识别:利用深度优先搜索算法分析图数据结构，识别特定拓扑关系的图元构件，包括：

22、1.判断闭合图形来识别房间、区域；

23、2.分析节点和边的连接关系来识别墙体、楼梯；

24、步骤四、结果输出

25、构件信息提取:提取识别出的构件信息，包括构件类型、几何属性、位置信息。

26、数据结构化:将识别结果以结构化数据格式存储，所述格式包括xml或json，便于后续应用。

27、可视化:将识别结果可视化，方便用户检查和校对。

28、有益效果：1、本发明的图纸构件识别方法结合几何特征和拓扑关系进行识别，并利用深度优先搜索算法识别墙体和楼梯，并结合梁柱、门窗与墙体的拓扑关系进行判断，有效提高了识别的准确率，尤其对于复杂结构和细节的识别更加精准。

29、2、本发明提出的图纸构件识别方法显著减少了人工成本和时间，极大地提高了图纸构件识别效率。

技术特征：

1.一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，包括有以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，所述cad图纸数据为dwg或dxf格式的数据形式。

3.根据权利要求1所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，所述构件类型包括直线、圆、弧、多段线；

4.根据权利要求1所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，步骤二中所述相邻关系为两个构件共享端点；

5.根据权利要求1所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，步骤三中所述柱子的预设形状特征及规则为矩形或圆形，面积和周长在一定范围内；

6.根据权利要求1所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，步骤三中所述特定拓扑关系的图元构件包括有：

7.根据权利要求1所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，步骤三中所述深度优先搜索算法的施流程包括：

8.根据权利要求6所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，所述拓扑关系还包括有：

9.根据权利要求1所述的一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法，其特征在于，还包括有步骤四：

技术总结本发明涉及CAD图纸构件识别技术领域，尤其涉及一种用于变电站建筑物设计图纸的构件识别方法。包括有以下步骤：步骤一、数据预处理:提取图纸中的基本构件信息，包括构件类型、构件几何属性和构件非几何属性；步骤二、标记图数据结构:首先将每个构件视为图结构中的一个节点，节点属性包括构件类型、几何属性、非几何属性。本发明的图纸构件识别方法结合几何特征和拓扑关系进行识别，并利用深度优先搜索算法识别墙体和楼梯，并结合梁柱、门窗与墙体的拓扑关系进行判断，有效提高了识别的准确率。技术研发人员：杨博杰,靳书栋,刘宏志,李越,李凯,尹彦涛,韩延峰,张晓松,李倩,曹孟迪,郝铁军,王艳梅,李彦,康方,张灿,屠庆波受保护的技术使用者：国网山东省电力公司经济技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/10/10