專利名稱：閱讀、分析與解釋工程圖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于閱讀、分析與解釋結(jié)構(gòu)工程圖以確定在按照結(jié)構(gòu)工程圖的結(jié)構(gòu)的施工中要使用的鋼材量的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化處理系統(tǒng)。
在施工項(xiàng)目中，開(kāi)發(fā)商與承包商兩者都花費(fèi)可觀的時(shí)間與精力來(lái)確定項(xiàng)目的成本。開(kāi)發(fā)商急于要與承包商弄清及固定項(xiàng)目成本，而承包商則急于保證其報(bào)價(jià)單是實(shí)際的、復(fù)蓋施工的所有方面并且成本估計(jì)盡可能精確。
一般地說(shuō)，承包商審閱與分析開(kāi)發(fā)商所制備的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)工程圖以確定完成該項(xiàng)目所需的精確材料量。一旦確定了材料總量，承包商便能確定單項(xiàng)成本并從而得出該項(xiàng)目的施工總成本。
材料與成本的分解是在稱作數(shù)量明細(xì)表的文件中提出的。這一文件通常長(zhǎng)達(dá)數(shù)百頁(yè)。為了制備數(shù)量明細(xì)表，合格的工程量估算員必須審閱與分析每一張結(jié)構(gòu)工程圖的所有方面以精確地估算完成圖中所示的項(xiàng)目所需的材料數(shù)量。必須審閱的圖的數(shù)目可達(dá)數(shù)百，而這可能占用4至5位工程量估算員的小組4至5人月來(lái)完成這些圖的分析。
這一過(guò)程十分費(fèi)時(shí)、在一定程度上容易出錯(cuò)，并且能被審查這些圖及來(lái)自承包商工程估算員的結(jié)果的精確性的開(kāi)發(fā)商的工程量估算員進(jìn)一步延遲。
這種結(jié)構(gòu)工程圖的分析是十分詳盡及有系統(tǒng)的任務(wù)。工程量估算員必須重視圖中提出的信息，此外他必須能將二維信息翻譯成三維建筑物。
結(jié)構(gòu)工程圖通常展示諸如柱、堆、梁、板、樓梯等建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面圖。這些圖是按照建筑物的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)制備的。結(jié)構(gòu)工程圖包括展示樓層的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布局的構(gòu)架平面圖及展示板、柱、梁、堆、樓梯等的細(xì)節(jié)的詳細(xì)平面圖。
每張圖中的所有構(gòu)件是按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)慣例標(biāo)記的，從而工程量估算員能精確地識(shí)別每個(gè)項(xiàng)目的組成。例如對(duì)于柱平面圖，工程量估算員能確定該柱中的鋼筋的精確數(shù)目、各鋼筋的尺寸、兩個(gè)鄰接的柱之間的鋼筋的搭接度。工程量估算員必須通過(guò)解釋這些圖來(lái)確定所需的材料數(shù)量。
圖上往往未示出必要的數(shù)據(jù)，因此工程量估算員必須返回去參考其它的圖來(lái)獲取漏失的數(shù)據(jù)。
工程量估算員還必須知道任何特定項(xiàng)目所采用的通用標(biāo)準(zhǔn)。伴隨這些圖的總注釋中包含有這一信息。
工程量估算員的工作是需要高度技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的復(fù)雜工作。工程量估算員必須接受強(qiáng)化訓(xùn)練來(lái)獲得必要的技術(shù)。
工程圖的分析當(dāng)前是時(shí)間緊張的緩慢手工操作。這一任務(wù)也是非常重復(fù)與乏味的。
結(jié)構(gòu)工程圖主要是三維物體的二維表示。對(duì)于圖中所表示的項(xiàng)目的三維信息是以標(biāo)記、符號(hào)及縮寫的形式表示的。工程量估算員理解這些標(biāo)記、符號(hào)及縮寫。缺少這些標(biāo)記、符號(hào)及縮寫，簡(jiǎn)直不可能有意義地分析這些圖來(lái)確定構(gòu)成圖中所示的結(jié)構(gòu)所需的鋼材量。
鋼筋的標(biāo)記可包含總數(shù)達(dá)6個(gè)獨(dú)立信息段，即數(shù)量、型號(hào)、直徑、標(biāo)志、間距及縮寫的說(shuō)明。例如代號(hào)5-Y10-23-150B1表示5根10mm直徑的丫型鋼筋，在B1(即底1)上間距為150mm，并且所有鋼筋具有鋼筋標(biāo)志23。
作為另一實(shí)例，代號(hào)35R10-101-150SS表示綁扎在梁周圍的單箍筋。數(shù)字35表示梁周圍的箍筋數(shù)。字母R表示箍筋的型號(hào)。數(shù)字10表示箍筋的鋼筋直徑。數(shù)字101為鋼箍筋的標(biāo)志而數(shù)字150則為箍筋沿梁的間距。
概括地說(shuō)工程圖中的鋼筋標(biāo)記是按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)慣例進(jìn)行的。然而實(shí)際上不同人員通過(guò)省略某些信息或簡(jiǎn)化標(biāo)記而修改工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這能對(duì)工程量估算員在解釋工程圖中提出挑戰(zhàn)。
本發(fā)明為計(jì)算機(jī)自動(dòng)化過(guò)程，它能閱讀、分析與解釋結(jié)構(gòu)工程圖以便確定按照?qǐng)D中的結(jié)構(gòu)的施工中所需的鋼材量。這一過(guò)程需要具有中央處理單元的計(jì)算機(jī)，該中央處理單元連接到存儲(chǔ)裝置、能閱讀數(shù)字格式的結(jié)構(gòu)工程圖的輸入裝置及輸出裝置上，分析工程圖表示的信息并解釋該信息來(lái)確定施工中所需的鋼材量。存儲(chǔ)裝置可用來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)與識(shí)別在結(jié)構(gòu)工程圖中發(fā)現(xiàn)的不同類型的鋼筋圖的值及預(yù)定算法?？蓪D中所采用的標(biāo)準(zhǔn)及鋼筋的搭接長(zhǎng)度等精確地分析這些圖所需的各種其它數(shù)據(jù)與信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中。
閱讀、分析與解釋結(jié)構(gòu)工程圖的過(guò)程是使中央處理單元通過(guò)包含下述階段的多階段過(guò)程識(shí)別、分析及解釋表示鋼筋與它們之間的關(guān)系的線及符號(hào)，即識(shí)別、分析與解釋代號(hào)；識(shí)別、分析與解釋指示線；識(shí)別鋼筋的形狀及空間組合；以及根據(jù)來(lái)自分析的信息與包含在存儲(chǔ)裝置中的信息確定鋼筋的尺度。代號(hào)識(shí)別代號(hào)包含關(guān)于鋼筋的信息。鋼筋的關(guān)鍵組分用諸如“R”、“T”、“Y”、“ET”等大寫字母表示。分隔符表示為“一”、“@”、“”。符號(hào)“十”及“&”用于標(biāo)識(shí)一種以上鋼筋。
為了確認(rèn)代號(hào)是鋼筋代號(hào)，中央處理單元通過(guò)一組預(yù)定的值及算法識(shí)別表示鋼筋代號(hào)的關(guān)鍵組分的諸如“R”、“T”、“Y”、“ET”等大寫字母，并進(jìn)一步識(shí)別諸如“一”、“@”、“”等在代號(hào)中用作分隔符的符號(hào)，并更進(jìn)一步識(shí)別諸如“十”、“&”等用于標(biāo)識(shí)一種以上鋼筋的標(biāo)記。
識(shí)別了代號(hào)串之后，中央處理單元便將它所確定的值與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的已知值進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的鋼筋的預(yù)期值正好對(duì)應(yīng)或在預(yù)定的極限之內(nèi)，便判定該代號(hào)是鋼筋代號(hào)。指示線識(shí)別在圖中通常用指示線指點(diǎn)鋼筋。中央處理單元通過(guò)一系列預(yù)定值及算法識(shí)別一端靠近一個(gè)或一組代號(hào)且另一端接觸或靠近一根或一組帶或不帶指示符號(hào)的鋼筋或與之相交的線而從各種線中識(shí)另出指示線。如果結(jié)果與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的指示線的預(yù)期值正好對(duì)應(yīng)或在預(yù)定的極限以內(nèi)，則判定該線為指示線。鋼筋識(shí)別鋼筋線表示鋼筋的長(zhǎng)度、形狀、空間組合及布置。
鋼筋線的識(shí)別基于兩個(gè)特征。第一與指示線的連接及第二與代號(hào)的連接。為了判定工程圖中的線是否表示鋼筋，中央處理單元按照一組預(yù)定值與算法確定疑似的鋼筋與指示線及代號(hào)之間的幾何關(guān)系。如果代號(hào)與指示線是能成立的，即結(jié)果對(duì)應(yīng)于代號(hào)與指示線的預(yù)期值，則該線為鋼筋。
識(shí)別出圖中的鋼筋之后，過(guò)程中的下一步驟為確定鋼筋的尺度。一旦確定了鋼筋的尺度，便有可能從中央處理單元所確定的值通過(guò)按照預(yù)定公式的數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)確定所需鋼材的數(shù)量與形狀。為了確定鋼筋的尺度，中央處理單元通過(guò)一系列預(yù)定算法和／或包含在存儲(chǔ)裝置中的信息確定鋼筋線的幾何信息及來(lái)自與該鋼筋線關(guān)聯(lián)的代號(hào)串的值。
將以這種方法抽取的數(shù)據(jù)用于計(jì)算構(gòu)造圖中所標(biāo)識(shí)的項(xiàng)目中所需的材料數(shù)量。
為了保證任何定量是精確的，保證分析了所有的圖及抽取了必要的數(shù)據(jù)是及為重要的。將來(lái)自每張圖的數(shù)據(jù)與來(lái)自構(gòu)架平面圖的數(shù)據(jù)配對(duì)以保證數(shù)據(jù)是精確與完整的。一旦從圖中抽取了所有數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)便能計(jì)算施工所需的材料的數(shù)量。
構(gòu)架平面圖指示建筑物的總體尺度及建筑物構(gòu)件的朝向。通過(guò)返回去參考構(gòu)架平面圖，便能識(shí)別出項(xiàng)目的尺度與朝向中的任何不一致，并從而能夠避免定量中的誤差，或能夠發(fā)現(xiàn)制圖中的錯(cuò)誤。
由于圖是二維的，必須保證考慮這些圖表示三維對(duì)象這一事實(shí)。相應(yīng)地在定量中必須考慮樓層的數(shù)目及各樓層的高度。將這一信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中。
權(quán)利要求
1．一種用于閱讀、分析與解釋結(jié)構(gòu)工程圖以便確定在按照該結(jié)構(gòu)工程圖施工中要用的鋼材的數(shù)量與形狀的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化過(guò)程，它包括(ⅰ)中央處理單元；(ⅱ)第一存儲(chǔ)裝置，它包括操作上耦合到中央處理單元的硬盤和／或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；(ⅲ)操作上耦合到中央處理單元的輸入裝置；(ⅳ)操作上耦合到中央處理單元的輸出裝置。
2．權(quán)利要求1中所要求的用于閱讀、分析及解釋結(jié)構(gòu)工程圖的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化過(guò)程，其特征在于所述存儲(chǔ)裝置能用于存儲(chǔ)用來(lái)標(biāo)識(shí)與識(shí)別在結(jié)構(gòu)工程圖中所發(fā)現(xiàn)的所有不同類型的鋼筋的表示的值及預(yù)定算法。
3．權(quán)利要求1中所要求的用于閱讀、分析及解釋結(jié)構(gòu)工程圖的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化過(guò)程，其特征在于所述輸入裝置能用于提供信息來(lái)選擇要閱讀與分析的圖。
4．權(quán)利要求1中所要求的用于閱讀、分析及解釋結(jié)構(gòu)工程圖的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化過(guò)程，其特征在于所述中央處理單元通過(guò)多階段過(guò)程識(shí)別、分析及解釋表示所述鋼筋及它們之間的所述關(guān)系的所述線與符號(hào)，該多階段過(guò)程包括識(shí)別、分析及解釋所述代號(hào)；識(shí)別、分析及解釋所述指示線；識(shí)別所述鋼筋的形狀與空間組合；以及根據(jù)從所述分析中獲得的所述信息以及包含在所述存儲(chǔ)裝置中的信息確定所述鋼筋的所述尺度。
5．上面所要求的代號(hào)識(shí)別過(guò)程，其特征在于所述中央處理單元通過(guò)一組預(yù)定的值與算法識(shí)別諸如“R”、“T”、“Y”、“ET”等表示鋼筋代號(hào)的關(guān)鍵組分的大寫字母，進(jìn)一步識(shí)別諸如“一”、“@”、“”等在代號(hào)中用作分隔符的標(biāo)記，以及進(jìn)一步識(shí)別諸如“十”、“&”等用于標(biāo)識(shí)一種以上鋼筋的標(biāo)記。
6．上面所要求的識(shí)別指示線的過(guò)程，其特征在于所述中央處理單元通過(guò)一系列預(yù)定值與算法識(shí)別具有一端靠近一個(gè)或一組代號(hào)而另一端接觸或靠近一根或一組帶或不帶指示符號(hào)的鋼筋的線。
7．上面所要求的鋼筋的形狀與空間組合信息的識(shí)別過(guò)程，其特征在于所述中央處理單元通過(guò)一系列預(yù)定的值與算法根據(jù)代號(hào)串及與鋼筋線或鋼筋線的截面關(guān)聯(lián)的指示線識(shí)別所述鋼筋線和／或鋼筋線的截面。
8．上面所要求的確定尺度的過(guò)程，其特征在于所述中央處理單元通過(guò)一系列預(yù)定的算法、根據(jù)與所述鋼筋線關(guān)聯(lián)的所述代號(hào)串和／或包含在所述存儲(chǔ)裝置中的信息確定所述鋼筋線的幾何信息及值。
9．上面所要求的確定在結(jié)構(gòu)的施工中要用的鋼材的數(shù)量與形狀的過(guò)程，其特征在于所述中央處理單元將按照一組預(yù)定的算法根據(jù)所述代號(hào)確定的所述一組值與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的已知值進(jìn)行比較；如果所述值匹配或近似于預(yù)期結(jié)果，則所述中央處理單元進(jìn)一步將按照一組預(yù)定的算法根據(jù)所述指示線確定的值與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的已知值進(jìn)行比較；如果所述值匹配或近似于預(yù)期的結(jié)果，則所述中央處理單元通過(guò)一組預(yù)定的算法確定所述鋼筋的形狀與空間組合；以及如果所述鋼筋的所述形狀匹配或近似于所述預(yù)期的結(jié)果，則所述中央處理單元通過(guò)一組預(yù)定的值及算法確定所述鋼筋的所述尺度。
10．上面所要求的確定所需的鋼材的數(shù)量與形狀的過(guò)程，其特征在于所述鋼材的數(shù)量是按照預(yù)定的公式根據(jù)所述中央處理單元所確定的值通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算確定的。
全文摘要
一種用于閱讀、分析及解釋結(jié)構(gòu)工程圖來(lái)確定在按照工程圖施工中要用的鋼材的數(shù)量與形狀的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化過(guò)程。該過(guò)程包括用多階段過(guò)程識(shí)別、分析與解釋表示鋼筋及它們之間的關(guān)系的線與符號(hào),該多階段過(guò)程包括:識(shí)別、分析及解釋代號(hào)、指示線;識(shí)別鋼筋的形狀與空間組合;以及通過(guò)一組預(yù)定的值與算法確定鋼筋的尺度。
文檔編號(hào)G06F17/50GK1282028SQ9912743
公開(kāi)日2001年1月31日 申請(qǐng)日期1999年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月27日
發(fā)明者黃天祥 申請(qǐng)人:銳創(chuàng)科技有限公司