# 管网拓扑分析

本文将从管道系统的定义、拓扑分析定义、功能解释等维度，介绍BIMFACE管网拓扑分析功能。

拓扑关系是指图形元素之间相互空间上的连接、邻接关系。该关系并不考虑具体位置。

拓扑分析则是去查找某个元素的临近元素，并分析元素之间的连接关系和流向关系（如果有的话）。

管道系统则是对若干管道构件组成的一个集合的统称，构件与构件之间存在拓扑关系。典型的管道系统示意如下图所示。

管道系统会包含以下元素：

系统（system）：如图所示，系统为在MEP、化工等应用场景中，由若干个构件/子系统组合而成，具备相互连接、控制关系的集合。不同格式的模型文件有所不同，如在rvt模型中，系统中即包含了管道构件，但在rvm模型中，系统是由若干子系统组合而成。

子系统（system）：由若干个构件/子系统组合而成，具备相互连接、控制关系的集合。子系统中可包含子系统，也可包含管道构件。如图中高亮的构件组合即为子系统。

管道构件（element）：系统的终端层级，是组成系统的基本元件。管道构件之间具备拓扑关系。

一个典型的管道拓扑关系分析示意图可如下图所示：

管道系统中，通过模型中标识的流向数据，可以获取到构件与构件之间的拓扑关系。对于单个管道构件而言：

对构件A，A最终流向构件B，所以包含的拓扑属性为

{
    "flowInto":"B"
}

对构件B，流向是从A流入，并最终流向构件C，所以包含的拓扑属性为

{
    "flowFrom":"A",
    "flowInto":"C"
}

对构件C，流向是从B流入，所以需要包含的拓扑属性为

{
    "flowFrom":"B"
}

对于整体管道系统及业务应用而言，需要获取到的确定的流向信息为A→B→C。通过管道分析模块，可以通过管道构件A、B、C的属性，最终获取到所需要的业务需求，如

对于管网拓扑属性，不同格式的模型会有不同的表达形式。基于此，BIMFACE对管道拓扑属性的解析与组织关系如下：

属性名	描述	类型	层级	备注
systemId	系统id	string	系统	基础属性
systemType	系统类型	string	系统	基础属性
name	系统名称	string	系统	基础属性
parentId	父系统id，若无父系统则parentId=systemId	string	系统	基础属性
flowFrom	流入该系统的构件id列表	array	系统	扩展属性，针对pdms
flowInto	流出该系统的构件id列表	array	系统	扩展属性，针对pdms
terminals	系统流入流出的终端构件	array	系统	拓展属性，针对rvt

基于BIM模型中的数据，BIMFACE提供了相应功能，用于分析管道系统的拓扑属性。

获取管道上游/下游构件：获取管道上游/下游的构件，若在系统层面已对流入/流出系统的构件做了解析，可跨系统；查询时支持筛选，如：查询下游的、类型为开关的构件；
获取管道构件之间的流动路径：给定两个构件作为起始构件和终止构件，可以计算得到两个构件之间的流动路径，默认可以查询3条路径；
获取管道构件的临近构件：获取管道构件的最近的构件，支持获取不同筛选条件下的最近的构件，如：获取某个构件临近的、type=开关的构件；
获取管道构件上游/下游流动路径中最近的指定类型构件：获取管道构件上游/下游流动路径中最近的指定类型构件，如：获取某个构件下游每条流动路径中离该构件最近的开关。