毕业设计总结系列1-设计手段

前言
协同设计
- 团队协同设计
- - 云主机
  - 云计算
  - 进度管理
- BIM协同设计
- - 搭建模型存储服务
  - 云主机本地客户端
小结

前言

本次毕业设计为小组的团队设计，以2020年CAR-ASHRAE学生设计竞赛题目为毕业设计主题，同时报名参赛。毕设小组成员四人、指导老师四人，于2020年2月15日开始，至2020年7月21日结束，历时157天。本文作为此次设计总结第一篇，主要介绍在设计中使用到的相关设计手段，当中所涉及到的具体方法、工具等会在后续文章中说明。设计过程中所用的服务器、网络以及高性能工作站由校信息中心、融媒体中心电视台、以及所在学院提供支持。

协同设计

由于是小组设计，必然会需要多人配合来完成项目，所以整体的设计手段为——数据集中，协同设计。协同设计又分两个层面：一是在团队中各成员间的协同；二是本次设计中所才用的BIM设计流程间的协同。

团队协同设计

团队方面我主要阐述三个方面：云主机、云计算和进度管理。

云主机

团队中每个人的所用设备的性能不一、所装软件版本不一、所处地区网络环境好坏不一、处理突发问题的能力不一，而使用云主机可以有效的避免上述问题，大幅提高团队成员的工作效率。

云主机有如下优势：

可根据每人任务不同个性化定制主机配置，以满足设计需要。
在一台主机上配置好相关设计环境以及所需设计软件后，可直接克隆为主机模板，其他成员主机可直接使用模板建立，能完全保证每位成员所用设计环境版本等一致。
云主机均在数据中心机房内的服务器物理主机上建立，网络带宽、电源供电以及数据安全均能得到有效保障。
服务器会每天定时保存云主机快照，当云主机上程序崩溃，或者系统环境不稳定时，可及时恢复之前的快照，或者将数据保存后，重新建立新的云主机，节省因系统或软件原因造成的时间浪费。
组内某成员若有问题无法解决，其他成员可直接登录其云主机给予解决。

我们小组内常规设计人员所用的云主机配置如下：

部分云主机列表展示：

云主机桌面展示：

云主机所在服务器由校融媒体中心电视台提供支持。所用服务器配置如下（共两台）：

在此感谢电视台领导与老师的大力支持。

云计算

设计过程中，很多模拟、计算、分析软件都需要较强的算力来支持。例如，要进行一个大空间的CFD模拟计算，普通笔记本如果要进行高精度的模拟，可能要花费5-6小时的时间，这期间电脑没有多余的性能，组员也无法进行其它工作；同时，有的数学模型运算甚至可能需要更久的时长，这期间若是由于温度、电压等因素的影响，容易造成系统不稳定，从而计算失败，导致时间的浪费。
综上原因，云计算的应用会为整个设计过程提供强有力的支持，能节省大量的设计时间，同时计算的稳定性也得到了提升。
本次设计中主要应用到高性能计算的部分有全年动态负荷模拟、全年空调系统能耗模拟、室内空调送风模拟（CFD）、基于Matlab使用零维水温模型预测地表水的全年温度变化等四项。
由于我们所涉及到的计算软件都运行在Windows系统下，因此高性能云计算主机也都开设的Windows操作系统，具体配置如下：

云计算主机所在服务器由校信息中心和城建学院提供支持。所用服务器配置如下（一共三台）：

感谢信息中心崔老师以及Mars工作室和学院指导老师的大力支持。

进度管理

团队成员较多时，就需要一个管理平台来分配任务，同时组长与指导老师也能很好的掌握每个组员任务的完成情况；并且，每个任务完成后，还可将相应的结果文档或者图纸文件以任务完结附件的形式上传。
推荐使用的项目进度管理平台：Tower
创建团队与项目后，根据设计需求新建若干个任务，分配给团队内相应成员完成，并标注完成的截止日期。小组成员在完成任务后，可以直接点击确认完成，并上传相应的附件。

这样做的好处：一是让团队分工更加明确，组长与指导老师也能及时掌握任务完成情况；二是每个任务完成后都会上传附件，这样每个版本的文件都易于区分。

BIM协同设计

BIM协同设计主要是在Revit模型建立过程中，需要多位同学的协同建模，来加快建模与画图速度。要求是平台能实现构件级的协同编辑。

搭建模型存储服务

本次设计选用了红瓦科技的协同大师，作为BIM协同平台。依托校园局域网的优势，在校园网内服务器上搭建了私有协同大师模型存储服务器。

云主机本地客户端

打开协同大师本地客户端后，创建团队，邀请成员，新建项目，填写校园网内的私有服务器，开始BIM协同设计。

在模型中划分工作集，由不同成员负责绘制。

由于上述模型存储服务与云主机上安装的本地客户端都在校园局域网内，因此传输速率与同步时间都不构成设计瓶颈。

小结

由文中所阐述与上图框架均可看出，本次毕业设计所有操作均在云上完成，尤其是重要数据都会上云保存。原因也很简单，数据上云可以保证在各终端上都可方便预览、校园网内可随时在任意电脑上登录云主机进行设计工作、最重要的是数据中心的容灾能力，完全可以保证我们所有数据的安全。

最后，在此感激学校与学院对我们此次设计中云服务需求的大力支持，同时也感谢红瓦科技为我们提供服务私有部署服务。

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