建筑物变配电工程智能化设计的研究

论文摘要

变配电设计是建筑电气工程设计中的重要环节,其设计通常是使用AutoCAD等辅助绘图工具完成的。然而建筑物变配电工程的设计目前还停留在使用辅助绘图技术进行单纯绘图或解决某些计算问题的初级阶段,无法实现绘图、计算、分析与信息管理一体化的智能化设计。本文分析了智能化设计和变配电CAD技术发展现状以及建筑物变配电设计的特点,提出了通过图形平台、信息模型及专家系统的构建实现建筑物变配电工程智能化设计的思想及解决方案。系统在AutoCAD对象模型的基础上,利用面向对象技术、图示化技术和ActiveX技术进行了图形平台的构建,通过对电气图元进行封装,设计构建了表达电气设备特征的电气图元库,同时解决图元实体对象与后台数据的动态关联问题。针对建筑物变配电设计内容繁多、结构复杂、数据量大等特点,本文利用信息化建模技术,通过电气图元与工程信息参数的绑定,数据库的构建及数据表的设计,实现了带参数的变配电工程模型的构建,为建筑物变配电设计提供一个完整的可用于计算、分析以及信息管理的表达方式,解决了设计阶段的信息流失、图纸与信息相分离等问题。本文提出了利用专家系统基于规则及实例的推理方式实现智能化绘图和分析计算的思路及实现方案,通过人工智能化技术的引入,建筑物变配电设计标准、规范、经验的知识表示,以及知识库、规则表和推理机的设计,构建了变配电设计专家系统,并通过对建筑物变配电设计内容、原则的分析以及各计算模块的设计实现智能绘图、分析和计算,一定程度上实现了智能化设计。本文以通用绘图软件AutoCAD作为图形平台,采用VBA及LISP进行交互式编程,结合数据库技术、面向对象技术、信息化建模技术及人工智能技术,构建了绘图、计算、分析及信息管理一体化的建筑物变配电工程智能化设计平台。本文的研究能够降低设计人员的工作量,提高建筑物变配电工程的设计效率和设计质量,促进变配电设计技术向智能化和标准化方向的发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 CAD技术发展概述
• 1.1.2 变配电CAD技术的发展概述
• 1.1.3 智能设计
• 1.2 课题研究意义
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 建筑物变配电设计原则与算法程序流程
• 2.1 负荷计算与无功补偿
• 2.1.1 负荷计算的内容和意义
• 2.1.2 负荷计算方法
• 2.1.3 无功补偿
• 2.1.4 负荷计算及无功补偿实现流程
• 2.2 短路电流计算
• 2.2.1 短路电流计算的意义
• 2.2.2 短路电流的计算方法
• 2.2.3 短路电流计算实现流程
• 2.3 线路及设备选择
• 2.3.1 变压器的选择
• 2.3.2 开关电器的选择
• 2.3.3 导线的截面选择
• 2.4 变配电所的选址与布置
• 2.4.1 变配电所的选址
• 2.4.2 变配电所的型式
• 2.4.3 变配电所的布置
• 2.5 室内配电线路
• 第3章 图形平台的构建
• 3.1 ACTIVEX技术与AUTOCAD对象模型
• 3.1.1 ActiveX
• 3.1.2 AutoCAD的对象模型
• 3.2 交互式用户界面的定制
• 3.2.1 菜单
• 3.2.2 工具栏
• 3.2.3 窗体及对话框
• 3.3 电气图元库
• 3.3.1 定义块
• 3.3.2 电气图元库的构建
• 3.3.3 电气图元库的管理
• 3.4 与数据库的链接
• 第4章 变配电设计的信息建模
• 4.1 信息建模
• 4.2 数据库的构建
• 4.2.1 Access关系型数据库
• 4.2.2 创建数据库的ADO连接
• 4.2.3 数据表的设计
• 4.3 信息表的自动生成
• 第5章 变配电专家系统的设计
• 5.1 专家系统简介
• 5.1.1 专家系统概念
• 5.1.2 知识的表示
• 5.2 变配电专家系统的总体设计
• 5.3 知识获取与表示
• 5.4 专家系统知识库
• 5.5 专家系统推理机
• 5.6 专家系统解释机
• 5.7 智能分析计算
• 5.8 主接线自动生成
• 5.9 自动布线
• 5.9.1 墙体的识别
• 5.9.2 插座、开关的布置
• 5.9.3 优化布线计算方法
• 5.9.4 自动布线
• 第6章 结论
• 参考文献
• 后记
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况