(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210633854.8 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 合肥黎曼信息科技有限公司 地址 230031 安徽省合肥市高新区创新大 道2800号创新产业园二期J1栋A座 1027室 (72)发明人 宋艳枝　邱安东　 (74)专利代理 机构 合肥汇融专利代理有限公司 34141 专利代理师 王秀芳 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) (54)发明名称 一种基于图模型的室内照明回路分级布线 方法及其系统 (57)摘要 本发明涉及建筑室内家装设计技术领域， 解 决了目前照明回路设计方案具体接线方式不直 观同时方案产生效率较低的技术问题， 涉及一种 基于图模型的室内照明回路分级布线方法， 包括 以下步骤： S1、 获取户型对象数据和各类线路费 用数据； S2、 根据上述获取的数据建立布线网络， 还涉及一种基于图模型的室内照明回路分级布 线系统， 包括： 数据获取模块用于获取户型对象 数据和各类线路费用数据； 布线网络建立模块用 于根据上述获取的数据建立布线网络。 本发明通 过建立布线网络后使用图论算法， 可以在满足规 范性的前提下极大的提高设计效率， 且布线 方案 以坐标点、 连接点的形式导出， 适合导入各种二 维或三维作图软件中， 直观易懂。 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 CN 114943128 A 2022.08.26 CN 114943128 A 1.一种基于图模型的室内照明回路分级布线方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 获取户型对象数据和各类线路费用数据； S2、 根据上述获取的数据建立布线网络； S3、 计算电箱与各电灯、 电灯与电灯、 控制开关与受控电灯间的最优路径； S4、 根据第二种成本值下的最优路径建立受控电灯间的距离网络， 并由该距离网络的 最小生成树 导出该灯控关系下的受控电灯间布线方案； S5、 根据与控制开关的最优路径总代价最小确定与控制开关直接相连的电灯， 并由该 电灯与控制开关根据第三、 第四成本值下的最优路径导出控制开关电路布线方案； S6、 对全屋电箱和电灯根据第 一种成本值下的最优路径和已产生布线方案建立约化距 离网络， 并由约化距离网络的最小生成树 导出电箱与电灯间的布线方案 。 2.根据权利要求1所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 在步骤S1中， 建立 布线网络包括构建节点 集、 边集和边集上的四种成本函数， 分别记为V、 E和w1、 w2、 w3、 w4； 其中， V为电箱、 各电灯、 各开关对应的坐标点和线路潜在拐弯的坐标点； E由所有以V中 能够直接布线相连的两个坐标点为两端点的线段构成； 对边集E中的任意一条线段设为e， 该任意一条线段 e的四种成本函数值分别设为 w1(e)、 w2(e)、 w3(e)、 w4(e)； 其中， w1(e)为电箱与电灯间连线， w2(e)为同一灯控关系下的受控电灯间连线， w3(e)为 单控开关与电灯连线， w4(e)为多控开关与电灯连线， 四种成本函数值的线路成本由各类线 路费用和线段长度、 线段需要开槽的距离给 出。 3.根据权利要求1所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 在步骤S2中， 首先 对布线网络中每一种成本函数， 根据最优路径的定义设计边 集上的代价 函数αk； 然后使用布线网络上的最优路径搜索算 法， 获得使代价函数αk取值最低的最优路径P(k) 和该路的代价αk(P(k))。 4.根据权利要求1或3所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 在步骤S3 中， 计 算最优路径包括以下步骤： S31、 获取布线网络上的待计算路径起点和终点分别设为A和B， 设待选取节点集合Q＝ {A}； S32、 取出Q 中成本最低节点v， 更新其每一相邻节点v ′的最优路径总成本d(v ′)、 直线段 数b(v′)、 前继集 合f(v′)； S33、 将成本最低节点v未被加入过待选取节点 集合Q的相邻点加入到Q中； S34、 重复S32、 S3 3直到取出的节点 为B； S35、 从终点B开始通过回溯的方法获得起 点A和终点B间的最优路径。 5.根据权利要求1所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 在步骤S4中， 距离 网络的节点集设为S， 距离网络的边集设为2S， 距离网络任意一条边vv ′上的成本函数设为 其中， 节点 集S为该组灯控关系中受控电灯对应的坐标点构成的集 合； 边集2S为距离网络的节点集S中任意两不同节点构成的节点对v， v ′对应于距离网络中 的一条边； 为布线网络中在代价 函数α2意义下连接v和v ′的最优路径。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114943128 A 26.根据权利要求1所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 在步骤S4中， 距离 网络的最小生成树是距离网络边集2S的一个无环、 连通子集T， 且任意S中节点都与T中至少 一边相邻； 距离网络的最小生成树由最小生成树算法产生， 最小生成树算法为Prim算法或 Kruskal算法。 7.根据权利要求1所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 在步骤S5中， 每一 组灯控关系中根据控制开关数量J不同使用不同成本值下 的最优路径和代价值， 按与开关 直接相连的电灯由与控制开关最优路径总代价值最小 决定， 并且按控制开关数量J使用不 同的布线方案： 当J＝1时， 沿被选电灯和控制开关间的最优路径铺 设包含一根火线和一根控制线的线 管； 当J≥2时， 沿电灯与第一个控制开关间的最优路径铺设包含一根火线的线管， 沿电灯 与最后一个控制开关间的最优 路径铺设包含一根控制线的线 管， 沿电灯与其他控制开关 间 的最优路径铺设空线 管， 最后在电灯与每两个序号相 邻的控制开关 间的线管上布置两根控 制线连接 两个控制开关。 8.根据权利要求1所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 在步骤S6中， 约化 距离网络的节点集设为 约化距离网络的边集设为 约化距离网络任意一条边vv ′上的 成本函数为 若v和v′在步骤S4中已产生相连的一条线管， 则 否则 其中， 节点集 为电箱和所有电灯对应的坐标点构成的集合， 边集 为在节点集 中任 意不同两节点构成的节点对 对应于约化距离网络中的一条边。 9.根据权利要求1或8所述的室内照明回路分级布线方法， 其特征在于： 约化距离网络 的最小生成树设为 由最小生成树算法产生， 最小生成树算法为Prim算法或Kruskal算 法。 10.一种基于图模型的室内照明回路分级布线系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块(100)， 所述数据获取模块(100)用于获取户型对象数据和各类线路 费用 数据； 布线网络建立模块(200)， 所述布线网络建立模块(200)用于根据上述获取的数据建立 布线网络； 最优路径计算模块(300)， 所述最优路径计算模块(300)用于计算电箱与各电灯、 电灯 与电灯、 控制开关与受控电灯间的最优路径； 受控电灯间布线方案导出模块(400)， 所述受控电灯间布线方案导出模块(400)用于根 据第二种成本值下的最优路径建立受控电灯间的距离网络， 并由该距离网络的最小生成树 导出该灯控关系下的受控电灯间布线方案； 控制开关电路布线方案导出模块(500)， 所述控制开关电路布线方案导出模块(500)用 于根据与控制开关的最优路径总代价最小确定与控制开关直接相连的电灯， 并由该电灯与 控制开关间的最优路径导出控制开关电路布线方案； 电箱与电灯间布线方案导出模块(600)， 所述电箱与电灯间布线方案导出模块(600)用权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114943128 A 3