[发明专利]基于三维工厂模型的材料费用自动估算系统

说明书

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，特别涉及基于三维工厂模型的网络式材料费用估算系统。该系统能够使得设计人员三维设计时进行材料费用的自动估算，还能够筛选出最优的设计方案集合供决策者选择。

背景技术

当前工程造价的控制主要仍停留在全部设计图纸完工后，由专业的预算人员或者技术经济人员用一些估算方法手工计算或者采用专门的工程算量软件及预算软件进行估算，如果估算结果超算，则要求设计人员重新修改设计或者重新设计，这样不仅给设计人员带来很大的工作量，也拉长了设计周期，很不经济。因此开发一种系统能让设计人员在设计中进行成本控制，对工程早期成本控制的意义是十分重大的。

当前中国各工程设计院使用的制图软件主要有二维的CAD，有三维的PRO-E，SolidWorks等。但是二维设计存在着很多不足：首先，不能表示出所有的材料区别，以常用的二维设计软件AutoCAD为例，AutoCAD并不能清晰地展示所选择的材料。各专业的管子、风管在图纸上只能以线条标识，而其使用的材料，很大程度上仍然依靠设计人员用文字手工标注在图纸上；其次，二维设计软件不能形象地展示工程建成以后的场景。三维软件如PRO-E，SolidWorks生成的三维图逼真、形象，但只是简单的建模，选择的材料缺少必要的属性。此外，在现有的条件下，三维设计和二维设计通常是独立进行的，二者生成的图纸间缺少关联。而且这些二维和三维制图软件都共同缺少一个预先定义的材料等级库，造成这样就产生了几个问题，一是不同设计人员的选材标准不易统一，给工程实施增加成本；二是设计质量受设计人员的个人因素影响较大，容易出错误；三是因为笔误或者表达方式不标准给后续采购和施工人员造成误解，造成采购困难、现场材料管理困难。

目前国际工程设计界已出现一些高端三维工厂布置系统PDS、PDMS和SmartPlant3D，可以在三维空间内根据预先设定的材料准则进行工厂设计建模。这类软件弥补了二维制图软件的缺点，不仅能够清晰的展现所选材料，形象地展示工程建成以后的场景，而且还兼具碰撞检查、材料统计、焊点统计等功能，能够及时发现设计中的错误，减少设计成本，方便采购和施工。能实现设计到材料采购和后期工程管理的无缝连接。这些三维设计系统都有材料等级库，可实现选材的标准化。近些年来三维工厂布置系统在国内外的工程设计中已经应用，但是仍然和费用没有关联，导致设计人员无法计算该设计的实现成本，从而使设计环节的工程成本控制无法落实。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题，提供一种基于三维工厂模型的网络式材料费用估算系统。

主要能使得工程设计人员三维建模时可对材料费用进行估算，方便设计环节的成本控制，提高设计质量和设计效率。

还可使得费用估算结果随着工程并更的需要和材料市场的行情变化进行动态更新，提高估算结果的准确性和参考价值。

此外还能筛选出最优的设计方案集合供决策者选择，提高决策水平。

为了实现上述发明目的，本系统包括：

一台中央服务器，该服务器至少包含一个三维设计模块基础数据库，一个工程变更单数据库，一个材料费用估算数据库，一个电子邮件发送器；

一个通讯网络，联结至中央服务器；

至少一个三维设计及费用估算两用的工作站，该工作站联结至中央服务器，使工程设计人员取得工程变更单，进行三维设计及费用估算。该工作站通过电子邮件发送器向决策人员发送最优设计方案组合。该工作站至少包含：

一个三维设计模块，用于进行三维建模及生成材料统计表；

一个材料费用估算模块，用于进行材料费用估算；该材料费用估算模块又分为以下四个子模块：

信息管理模块，该模块用来更新费用估算系统数据库中与材料编码、材料采购价格、材料安装预算定额及所有与费用估算相关的基础表；

一个费用估算模块，该模块用于接收三维设计模块导出的材料统计表，并提取系统数据库中的材料编码、材料采购价格、材料安装预算定额等数据，进行材料费用估算；

一个最优化估算模块，该模块用于设定条件，自动穷举出所有满足设计要求的设计方案，计算每个方案的实现成本，并筛选出实现成本在预算范围之内的最优设计方案集合；

一个打印报表模块，该模块用于显示并打印出材料总费用的详细组成；

至少一个工程决策工作站，该工作站通过通讯网络连接至中央服务器，使决策人员取得工程变更申请单，对工程变更单进行审核，同时对设计人员发送的最优设计方案集合进行选择；