引用PDS數據實現儀表電纜平面敷設圖的批量標注

王世聰

(中國石化集團上海工程有限公司 儀電室，上海 200120)

儀表電纜平面敷設圖是儀表專業在施工圖階段主要的設計文件，可為現場儀表安裝作業提供豐富的圖文信息，包括儀表類型、位號、所處標高、接線箱、匯線槽走向等，是儀表設計人員繪制儀表接線箱平面布置圖、儀表橋架平面布置圖、儀表伴熱平面布置圖、儀表氣源平面分配圖的基礎，也是施工人員核算工作量的重要依據。

1 傳統儀表電纜平面敷設圖的繪制方法及存在問題

傳統的儀表電纜平面敷設圖繪制通常是以配管專業管道平面布置圖、設備平面布置圖為底板，經與儀表I/O表對比后，保留含儀表信息的圖例進行繪制。

由于正式收到配管專業提供的管道平面布置圖是在施工圖階段的中后期，為了滿足項目的工期要求，因而儀表專業必需調配大量的人力資源在短時間內完成施工圖設計。儀表電纜平面敷設圖的繪制大部分是簡單機械的重復勞動，這加重了設計人員的工作負荷。因此，有必要對這一設計環節進行分析，充分利用上游配管專業的PDS數據來實現儀表電纜平面敷設圖的批量標注就顯得更為重要。

2 儀表電纜平面敷設圖批量標注的開發環境

軟件開發平臺采用Visual Basic 6.0；數據庫管理系統軟件采用Access 2007；條件表數據處理軟件采用Excel(不限版本)；繪圖軟件采用AutoCAD(不限版本)。利用Visual Basic平臺可以方便地實現Access，Excel，AutoCAD組件之間的數據通信，最終實現儀表電纜平面敷設圖的繪制。

3 引用PDS數據實現儀表電纜平面敷設圖批量標注

3.1 儀表CAD圖例的定義

依據儀表位號索引表的儀表類型，定義、繪制含有儀表信息標注的儀表件CAD圖例文件，其中儀表位號名在儀表件CAD圖例中對應屬性命名必須為“ITEM_NAME”；考慮到同一儀表類型在同一工程項目或不同工程項目中有不同的儀表件CAD圖例，規定同一儀表類型最多可選擇10種儀表件CAD圖例。

建立由儀表類型及10種儀表件CAD圖例文件命名組成的儀表件圖例選用規則數據表，以便在配管專業管道平面布置圖上標注儀表件時，能在儀表件CAD圖例文件庫中正確地選用相應儀表件CAD圖例進行標注。

3.2 儀表管線及位號和坐標數據文件

儀表管線、位號和坐標數據表，由3D模型數據、儀表件CAD圖例標識數據和儀表件CAD圖例標注狀態數據組成，來控制儀表CAD圖例在工程儀表平面底圖上的標注，其中： 按序定義3D模型數據報告INSTRUMENT(儀表管線)、ITEM(位號)、SL_E(坐標軸“E”標志)、E(坐標軸E方向上數據)、SL_N(坐標軸“N”標志)、N(坐標軸N方向上數據)、SL_EL(坐標軸“EL”標志)、EL(坐標軸EL方向上數據)字段格式文件，應用PDS/PDMS/SP3D系統生成3D模型數據。

在規則數據表中，按儀表圖例選用CAD圖例文件命名或它序列號，根據3D模型數據中儀表位號對應的儀表類型，在ITEM_TYPE_NO(儀表件CAD圖例標識)字段中輸入相應的圖例文件命名或它序列號；若ITEM_TYPE_NO字段單元格為空時，系統自動取儀表件圖例選用規則數據表中第一個儀表件CAD圖例文件命名或它序列號“0”。

在ITEM_INSERT_STATUS(儀表件CAD圖例標注狀態)字段中輸入非空任意字符串，表示在工程儀表平面底圖上標注儀表件CAD圖例；若ITEM_INSERT_STATUS字段單元格為空時，表示在工程儀表平面底圖上不標注儀表件CAD圖例。

3.3 工程儀表平面底圖

以配管專業設備平面布置圖為底圖。

3.4 儀表管線及位號和坐標數據校驗

校驗儀表位號索引表與儀表管線、位號和坐標數據表中的儀表位號是否存在遺漏和重復，同時在根目錄生成校驗報告。

3.5 坐標變換

由于工程儀表平面底圖與3D模型圖均有各自的坐標系，要使3D模型圖上的儀表位號坐標點與工程儀表平面底圖上的相應儀表位號坐標點唯一對應，就必須通過2個坐標系的坐標變換將3D模型圖上的儀表位號坐標點映射到工程儀表平面底圖上。假定工程儀表平面底圖坐標系為x-y-z，3D模型圖坐標系為E-N-EL，而E-N-EL坐標系EL坐標方向與x-y-z坐標系z坐標方向必須保持一致且向上。以工程儀表平面底圖x-y-z坐標系為基準，使3D模型圖E-N-EL坐標系坐標參照x-y-z坐標系作坐標變換。

3.6 參照基點定義

在配管專業管道平面布置圖上正確標注3D模型圖上任意指定的儀表位號，必須先在3D模型圖上任取1個儀表位號坐標點，然后確定它在配管專業管道平面布置圖上對應的儀表位號坐標點，分別作為3D模型圖和工程儀表平面底圖的儀表位號參照基點；引用儀表位號參照基點，3D模型圖上任意的儀表位號都能在工程儀表平面底圖上標注相應的儀表位號圖例。

假定工程儀表平面底圖坐標系為x-y-z，3D模型圖坐標系為E-N-EL，2個坐標系的儀表位號參照基點為Tag_P0E-N-EL(E，N，EL)，Tag_P0x-y-z(x,y,z)，且坐標軸x方向與坐標軸E方向、坐標軸y方向與坐標軸N方向的繪圖比例分別相同，2個坐標系坐標變換的比例因子為Scalex-E=1，Scaley-N=1。

3.7 繪圖比例匹配處理

工程儀表平面底圖與3D模型圖存在繪圖比例不一致時，必須先在3D模型圖上取1個儀表位號參照基點及確定它在工程儀表平面底圖上對應的儀表位號參照基點，然后再在3D模型圖上與儀表位號參照基點同一標高范圍內任取1個儀表位號坐標點并確定它在工程儀表平面底圖上對應的儀表位號坐標點，計算工程儀表平面底圖與3D模型圖坐標變換的繪圖比例因子。

假定工程儀表平面底圖坐標系為x-y-z，3D模型圖坐標系為E-N-EL，第1點取2個坐標系的儀表位號參照基點Tag_P0E-N-EL(E，N，EL)，Tag_P0x-y-z(x,y,z)，第2點任取2個坐標系的儀表位號坐標點Tag_P1E-N-EL(E,N,EL)，Tag_P1x-y-z(x,y,z)，2個坐標系上繪圖比例換算如圖1所示。

3.8 CAD圖上儀表件自動標注流程

CAD圖上儀表自動標注流程如圖2所示。

圖1 在2個坐標系上繪圖比例換算示意

圖2 儀表件自動標注流程示意

4 結束語

該程序已經在新浦苯乙烯項目、湛江苯乙烯項目、新疆天利C5分離等項目中得到應用，實現了儀表圖例和信息框的批量標注和批量撒點，同時也實現了配管配線圖紙和儀表本身信息收集集中處理。根據設計人員的反饋意見，批量標注程序的應用大幅減輕了設計人員的勞動強度，提高了圖紙設計的質量和效率，該程序的設計開發基本上達到了預期的效果。

同時，該程序仍存在部分待改進的地方。批量標注后，二次儀表的位置需根據平臺位置及安裝位

置要求進行必要的調整；批量標注后，管道號需要調整；批量標注的程序僅適用于能夠提供精確儀表和視圖空間范圍坐標的情況；信息框無重疊可全自動標注，暫沒有合適的解決辦法，尤其對于儀表點范圍密集的視圖標注。

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