论集成化暖通空调 CAD 开发环境探讨

论文导读：为满足暖通空调计算机辅助设计技术迅速发展和普及，对CAD系统的集成化必须有更高的要求。笔者根据自己工作经验，在分析现有暖通空调CAD系统存在问题的基础上，提出了集成化CAD系统开发环境，并探讨了实现CAD集成化系统的主要途径。
关键词：集成化，暖通空调，CAD开发环境

　　为满足暖通空调计算机辅助设计技术迅速发展和普及，对CAD系统的集成化必须有更高的要求。开发集成化程度更优异的CAD系统必须有计算机科学、人工智能、系统与控制科学为技术基础。笔者根据自己工作经验，在分析现有暖通空调CAD系统存在问题的基础上，提出了集成化CAD系统开发环境，并探讨了实现CAD集成化系统的主要途径。论文检测。
　　1.CAD系统现状
　　暖通空调CAD的发展是暖通空调专业计算机应用发展的较高阶段和成果的综合体现。我国开始研究暖通空调CAD系统始于80年代中期，到90年代才进入实用阶段。而在硬件与软件发展速度惊人的同时，一系列问题也逐渐暴露出来，这些问题不仅制约和影响着暖通空调CAD系统功能的全面提高，还影响了CAD系统开发环境。
　　1.1系统内部不均衡发展
　　一方面是CAD系统内部子系统之间的发展应用不协调、不均衡。一般认为，一个较为完善的暖通空调CAD系统至少应包括三大功能块，即：（1）设计计算，完成常规专业技术，如负荷计算、水力计算等；（2）模拟分析，对备选方案进行仿真模拟机分析，以利决策，如全年能耗分析、冷热源分析等；（3）图纸绘制，包括图形绘制及相关技术文件的编制，如施工图及设计说明书等。模拟分析和设计计算是暖通空调计算机开始应用发展的标识。论文检测。而现今，图纸绘制功能发展迅速，其应用普及程度远远超过了以上的两个方面。出现这种情况，究其原因是图纸绘制的简便使其成为最迫切需求的。而模拟分析及计算功能使用不方便，特殊问题不能解决以及其计算结果可信度不高等问题也是图纸绘制功能普及的原因之一。另一方面是功能模块中子模块之间的发展应用的不均衡性。例如，水利计算中的水系统计算就要比风系统表现为更成熟等等。由于上述各种不均衡现象的存在对CAD系统内部的发展造成不利影响，导致了系统整体功能水平不能发挥出来，有下降趋势。
　　1.2系统内部数据冗杂，交换能力差
　　CAD系统的数据库是由多个子库构成的，各子库之间的协调性不好往往导致系统数据处理难，交换能力差等问题。而暖通空调CAD系统设计的核心部分就是工程数据库，是实现暖通空调系统集成化的关键部分。CAD系统内部数据的交换能力差主要是两方面原因，一是数据重复冗杂，另一方面是系统内部数据之间的交换只能通过各自的输入/输出接口完成，并且要人工完成。论文检测。暖通空调CAD系统三大功能块之间的独立性导致相关信息的重复输入和存储，而图纸绘制功能在设计阶段的计算结果又必须用另一种格式输入，这些加大了系统数据库，是系统数据库内数据冗余的主要原因。系统各功能模块之间的相互独立使数据传递加大难度，增加了系统的负荷能力。由于数据库是CAD系统的核心部分，系统内部不理想的数据通讯能力在很大程度上影响了CAD系统的进一步发展。
　　1.3系统相对封闭
　　系统内部的功能、运行模式等在开发完成时就已经固定了，一旦实际情况与预先设置的情况不一致，则该系统就不能适应工作环境。系统的知识扩新能力较差，如果出现新的需求则无法运行或者结果差之千里。该系统内部子系统之间的不兼容性，限制了系统的使用范围。这种相对封闭的系统结构已经能够不能适应日新月异的工程设计的需要。
　　1.4用户界面的友好程度低
　　目前CAD系统都是以软件为中心，而不是用户，用户界面的开发往往被认为是次要的。而该系统的设计计算和模拟分析功能一般都是围绕程序进行的。在用户界面的可视化、操作性能等方面，用户的界面也存在缺陷。增强CAD系统的实用性，实现用户与程序逐步分离是提高用户界面友好程度的主要目的。
　　2.实现暖通空调CAD系统的主要途径
　　集成化暖通空调CAD系统开发环境包括广义集成概念中的集成化、交互式、智能化及网络化等内涵并具备暖通空调设计与CAD各项功能，是CAD系统开发应用的基础平台。大量相关科学技术理论为暖通空调的CAD系统环境的开发与研究指明了途径。
　　2.1信息流分析
　　暖通空调设计信息流是抽象的，又是CAD系统和暖通空调CAD系统开发环境的开发基础。分析信息流可以为软件开发确定功能模型，决定暖通空调CAD系统开发环境的集成方式、软件结构和功能结构，为交互式、网络化、智能化等功能概念的实现提供了现实依据。在整个信息分析过程要运用综合分析法来进行分析。明确信息过程中所有的逻辑关系和数量关系，使得原型系统设计以及系统的实现更加便捷。
　　2.2集成方式
　　集成的方式由集成要求、集成数据量、集成内容等确定。现今通用的集成方式主要有用公共界面集成和用工程数据库集成两种。由于暖通空调设计过程中均需粗粒大量图形，而且都要围绕建筑条件图来工作。因此，暖通空调的CAD集成系统的开发环境可以采用面向图形的用户界面集成方式。采用这种集成方式，不仅可以保证图形处理部分的独立性，还可以使一些典型图形成为界面的组成部分，例如，建筑条件图、暖通空调系统以及平面图。
　　2.3开发方法
　　对于开发周期长‘协调关系多的复杂系统的开发工作必须遵循和利用相关的标准规范，并且采用软件工程的方法进行。现今，最为通用的软件工程方法主要有结构化生命周期法和快速原型法等。快速原型法开发周期短，而且易于调动各方人士参与。由于其能构成局部反馈循环并惊醒修改和完善，因此，暖通空调的CAD系统开发环境的开发主要以快速原型法为主体，原型系统的建立是系统开发的关键。
　　3.结论
　　目前暖通空调CAD系统理论还不完全成熟，因此在分析暖通空调设计信息流的基础上，应尽量提高各个功能模块之间的联系性并符合标准化程度。暖通空调CAD系统是一个典型的计算机化信息系统，集成的内涵在于系统信息模型中信息的共享。这一概念还可扩展到ICAD和ICADDE的实现过程，将其视为一个更大的信息系统进行考察。充分运用建立在信息理论基础上的集成观点，对于集成化的暖通空调CAD系统开发环境的分析和实现，无疑是非常有益的。这样既能满足当前暖通空调工程设计的需要，又能随着计算机的发展而不断改善自身的软件需求。由此，对暖通空调CAD系统的开发与研究也能逐步跟上不同工作情况。