浅议如何开发暖通一体化软件

提要:本文介绍了暖通一体化软件开发的设计思想及开发过程中需要解决的几个
问题。通过对暖通工程设计的剖析，建立并详细讨论与分析了计算机工程设计的数学模型，提出了以计葬为设计中心，绘图为设计主线的设计方式，并提出了暖通一体化软件开发的原则与方法。


关键词：一体化数学模型；工程数据库；数据结构接口

1引言
暖通设计包括计算与绘图两部分，而计算又占相当大的比重。目前，尽管一些计算已由计算程序完成，但只是独立于图形的单体计算。计算和绘图仍然是两个独立的过程，它们之间的联系由设计人员手工作业实现。这种设计方式已不能满足设计人员的需求，因此人们的思维在向着计算绘图一体化及专家系统方面拓展，而这种思想完全符合于现代化的设计要求。在暖通计算机应用中，计算绘图一体化软件和专家系统将是未来发展的趋势。
如何开发一体化软件?它能达到什么目标?这是暖通专业人员最关心的问题。暖通一体化软件的开发首先要遵循暖通设计规范，根据暖通设计工序，用计算机语言实现人工设计中所要实现的目的。而“一体化”意味着计算机实现整个暖通设计的全过程。下面就暖通一体化的开发作一探讨。

2设计思想
暖通一体化软件是集计算、绘图于一体的软件。我们的设计思想是将计算、绘图融为一体，使设计人员在绘制图形过程中就完成所需的计算工作。
图形描述完成后，则整个设计工作也就完成。在整个设计过程中不出现过去的计算、绘图异体的设计方式。而绘图和计算将通过工程数据库联系在一起，形成以计算为设计中心、绘图为设计主线的设计方式。根据这一设计思想，我们首先对暖通工程中的设计步骤进行分析，建立计算机实现这一设计步骤的数学模型。
通过数学模型可以看出一体化软件所要实现的目标、功能、设计流程及每一个设计步骤之间的相互联系。
一体化软件实质上是对数据进行操作，把数据图形化，使要处理的数据按一定的格式及方法进行传递，而把各功能模块有机地连在一起。设计人员以绘制图形为设计主线，调用各种功能，通过对图形的描述而完成整个暖通工程设计。所以如何设计、控制和管理数据将是一体化软件的中心问题。

3数据的输入及语言的确定
刁本化的中J亡是数据，首先要确定数据的输入方式;
①批处理输入方式。将数据按前后顺序及一定的格式填入表格中或是存在文件中，使用计算机的输入、输出语句一次读人一批数据，然后再进行处理、操作。②人机交互输入方式。操作人员与计算机直接对话，以一问一答的方式完成数据的输入工作，它牺牲了速度换来了友好的、直观的操作形式，更容易使人接受。
对一体化软件而言，数据输入的形式应以交互输入为主，兼顾批处理输入方式。把批处理输入方式遮藏在程序中，通过程序实现批处理输入过程。
开发语言的选择要考虑计算与绘图各自的特点，并能充分体现以计算为中心，以绘图为主线的一体化设计思想。可以采用高级语言(FORTRAN、C语言、BASIC语言)等作为计算程序的设计语言，使用ALltoCAD中的A\1t。LISP语言作为图形处理语言，把这两种语言相结合，通过工程数据库实现数据的通讯，完成一体化设计。

4数据结构的确定
工程数据库是实现一体化的保证，是数据按一定的规则排列组合在一起的关联于图形与计算的数据文件集。在工程上，数据都具有连带关系，也就是要描述一个对象需要若干个数据才能完成。把具有连带关系的一组数据按一定的结构形式及一定的排列顺序定义，形成数据结构，即(AlAZ，A3.··…)。
数据结构确定之后，如何实现两种语言的通讯就是一体化软件要解决的一个重要问题。解决的方法很多。但一般应考虑使各种语言遵守同一个数据结构，用各自的语言功能处理数据，这样就可以实现不同语言之间的数据信息交换。

5计算与绘图的连接
计算与绘图的自动连接是一体化软件必须具有的功能。而连接方式有两种:一是从图形到计算。它要求计算所需的数据必须从图形中产生。这就必须对图形中的图素进行处理、转换，形成计算所需的数据并传送到工程数据库中，以便计算程序自动从工程数据库中提取计算。二是从计算到图形。这一过程是将计算结果按照一定格式传送给工程数据库，通过图形发生器将它们转换成图形。所以可以说计算与绘图的连接实质上是对工程数据库中的数据进行操作，只是它们的操作结果不同而已。因此可以看出工程数据库起到了桥梁作用，把计算与绘图紧密联在一起。

6自动生成
白动生成也是一体化的软件的特点。在暖通工程设计中自动生成主要体现在两个方面:
①平面图自动生成。在进行多层建筑的暖通工程设计中.对具有相同结构的楼层必须自动生成图形与数据。②暖通系统图自动生成。暖通系统图与暖通平面图是一一对应的，在完成平面图设计后，系统图将自动生成。实现这一功能要解决如下问题:平面管线转换成系统管线，设备与装置的转换和设备与装置的遮挡处理。

7接口
接口是用户较为关心的问题，在暖通一体化软件设计中，必须建立气象资料库、设备装置库。因为它们是计算的依据。这些功能库的开放性将影响软件的应用范围。因此在暖通一体化软件设计中这些功能库必须开放，并具有可增加、删除、修改的功能。