CAD二次開發在礦山工程設計中的應用

甘懷營

(長沙有色冶金設計研究院有限公司， 湖南 長沙 410019)

CAD二次開發在礦山工程設計中的應用

甘懷營

(長沙有色冶金設計研究院有限公司， 湖南 長沙 410019)

計算機的普及，特別是CAD技術的高速發展，給礦山工程設計人員提供了強有力的工具。但目前國外專業的采礦設計軟件價格都比較高，對數據的要求也很嚴格，且操作方式復雜；國內行業軟件起步晚，價格也不便宜，普及率也低。通過分析研究設計繪圖過程中的可優化環節，在Lisp語言基礎上，通過CAD二次開發，對該環節進行優化設計，形成特定功能的模塊插件，無需另外花錢，而且投資少、針對性強、操作簡單，既減輕了設計人員的勞動強度，提高其工作效率，又可以提高技術水平，推動計算機繪圖設計的技術進步，對行業及礦山設計企業都有重要意義。

Lisp語言；CAD二次開發；礦山工程設計

近年來，礦山設計行業競爭激烈，同行之間，常為了搶到項目而不惜降低合同額，同時為了保證公司的合同總額，低額小項目數量增加，設計任務繁重，而分配到個人的設計工作相應增加，從事設計行業的技術人員壓力倍增，在頻繁加班的情況下，有時仍難以按時完成項目設計，滿足業主對設計進度的要求。設計任務繁重，勞動強度大，常期在這種高壓下工作，對設計技術人員身體及心理產生極大的負面影響，從而設計過程出現錯誤在所難免，進而影響設計質量，嚴重的還會造成重大設計事故。在此背景下，提高工作效率，減輕設計人員的勞動強度就顯得尤為重要。

計算機的普及，特別是CAD技術的高速發展，給礦山工程設計人員提供了強有力的工具。目前國外專業的采礦設計軟件主要有Surpac、Micromine、Datamine等，這些軟件價格都比較高，對數據的要求也很嚴格，而且操作方式復雜；國內主要有迪邁、3Dmine等，這些軟件近年來得到長足發展，但起步稍晚，價格也不便宜，所以普及率不高。因此，大部份工程技術人員仍停留在將CAD作為繪圖工具，逐條線，逐個圖形地將圖紙繪制到計算機中的階段，并沒有太大的減輕設計人員的勞動強度，距離真正意義上的計算機輔助設計尚有較大差距。

1 基于Lisp語言進行CAD二次開發的意義

Auto LISP語言[1￣3]作為一種嵌入在Auto CAD內部的LISP語言，采用與標準LISP語言最為相近的語法和約定。作為第一代Auto CAD用戶化CAD的標準語言，Auto LISP的優點是顯而易見的：一是源于LISP的Auto LISP語言語法規則簡單、靈活且易學；二是Auto CAD的二次開發，主要是根據各專業的具體要求，實現對Auto CAD的圖形實體和各種參數表的數據進行存取和編輯，或是對Auto CAD進行文件的傳輸[4]。

(1) 降低勞動強度，提高設計效率。在Visual Lisp語言基礎上，通過CAD二次開發，對重復作業環節進行優化設計，形成特定功能的模塊插件，輸入基礎參數，運行程序，直接得到結果，在保證質量的前提下，減輕技術人員的勞動強度，提高了設計效率。

(2) 保證設計質量，實現標準化。設計圖紙是設計成果的重要部分，圖紙的可讀性與通用性關乎著工程的進展和施工質量，可以說，圖紙的質量直接體現了工程設計的質量。因此，圖紙的標準化是礦山工程設計標準化的重要組成部分。然而，現實設計過程中，由于個人習慣及審美的差異性，圖紙設計也存在著各式各樣的差別。圖例、線型、線寬、數據格式、字體、符號等具體表現更是千差萬別，直接影響到圖紙的設計思想表達，影響圖紙的可讀性。通過二次開發，把設計過程中用到的字體及數據格式，參照相關標準[5]，用相應的樣式統一起來；把圖例按標準做成模塊，通過調用模塊選擇正確圖例、圖符插入圖紙中；可以用定義樣板文件的形式，對線型，線寬等參數進行自定義，以保證其統一。通過以上解決思路，實現標準化，以保證設計質量。

2 基于Lisp語言進行CAD二次開發的重

要性

(1) 降低生產經營成本，提高企業效益的要求。通過優化設計過程，提高設計效率，減輕個人設計勞動強度，從而確保在不增加人工的情況下完成額外的設計任務，既增加個人收入，又保證公司業績。

(2) 公司實現“運營轉型”跨越式發展的要求。國內主要有色礦山設計研究院，如長沙有色冶金設計研究院有限公司(簡稱長沙有色院)、北京恩菲，江西瑞林等均于近十年開展運營轉型，各設計公司經營、生產、業務都取得了長足發展，隨著我國礦業總體上進入需求增速放緩、過剩產能與庫存消化期、環境制約強化期、結構調整攻堅期，各公司發展面臨著嚴峻考驗。然而，當前形勢既是挑戰，更是機遇，低谷中的礦業，也許正是調整結構的最佳時期。這就需要我們在鞏固原有傳統“設計”業務的同時，需要拓展“研究”業務，再由科研成果轉化為實業，從而拓展公司的業務范圍。

要鞏固傳統“設計”業務，經營管理很重要，實際生產(設計)過程，就要求優化設計程序，從而提高設計技術人員設計效率，保證設計質量，減少返工率，把項目“做精、做優”，以達到“可信、可依”。

要拓展“研究”業務，就需要從各礦山、各設計院需求出發，針對礦山、設計院生產過程中遇到的問題提出研究項目，以項目為依托實現科研成果轉化與推廣。

(3) 擴展公司新業務，提高公司經濟效益。通過CAD二次開發，可以形成一個完整的設計輔助軟件系統，該軟件系統具有專業性強，操作簡便等優勢，只要具有CAD操作經驗無需培訓即可使用，加之開發成本低廉，具有廣泛的市場，可以擴展公司業務，既增加公司營業效益，又提高公司抗風險能力。

(4) 樹立公司新形象，提高公司知名度。國內主要礦山設計公司作為技術服務輸出企業，良好的信譽與強大的技術支持，是公司正常運營與發展的動力與支撐力。通過二次開發，優化設計流程，提高出圖質量與效率，保證按時，按量，按質地完成設計任務，給客戶最優的設計方案與技術服務，以此樹立企業的品牌形象，也就是給自己最好的宣傳。

(5) 促進公司跨越式發展。當前，礦山設計企業經營市場競爭激烈，要在如此激烈的戰場取得跨越式發展，就需要改革，需要創新。CAD二次開發，是在復雜CAD問題或特殊用途的設計中，依據原有軟件的功能往往難以解決問題，在此情況下，根據設計技術人員的特殊用途進行軟件的客戶化定制和二次開發，能夠大大提高公司設計技術人員的生產效率和技術水平，這就是一種創新。設計質量的保證及設計效率的提升，意味著相同的資金投入，得到更高地效益產出，對企業的發展也將起到一種積極的促進作用。

3 礦山設計企業進行CAD二次開發的基礎

條件

礦山設計企業進行二次開發具有以下基礎條件。

(1) 擁有眾多的使用群體。礦山工程設計咨詢企業，設計過程都使用CAD制圖，CAD已經普及到各行各業，因此，CAD的二次開發具有廣泛地使用群體，市場前景良好。

(2) 擁有高素質人才隊伍。國內知名的礦山設計公司(長沙有色院、北京恩菲、江西瑞林)作為資深的礦山工程設計咨詢單位，技術實力雄厚，具有強大的人才隊伍，尤其近年來，人才隊伍呈年輕化、高學歷化，因此，對新鮮事物有更好的學習適應能力。采礦設計行業CAD二次開發對人才的要求是：既有計算機編程能力，又具備采礦專業知識，還需要有設計經驗。以上要求，公司設計人員均能滿足要求，具備良好的人才資源。

(3) 擁有可依托的設計項目。任何科學研究，都是為具體生活生產服務的，都不能脫離現實生產活動。資深的礦山設計公司具有眾多的礦山工程設計項目，完全能夠滿足CAD二次開發進行的項目依托要求。

4 結 論

根據對我國礦山工程設計行情及行業軟件發展的分析，從CAD二次開發對設計工作意義、礦山設計企業的重要性及CAD二次開發的基礎條件等多方面論述，得到以下有益的結論：基于Lisp語言的CAD二次開發是礦山工程設計企業提高技術水平、降低成本、形成專有技術行之有效的手段，主要體現在：基于Lisp語言的CAD二次開發可針對設計環節進行功能定制，形成特定的模塊插件，投資少、針對性強、操作簡單，既減輕設計人員的勞動強度，提高其工作效率，又可以提高個人和企業的技術水平，推動計算機繪圖設計的技術進步，對行業及礦山設計企業都有重要意義。

[1]吳永進，林美櫻.Auto LISP基礎編程[M].北京：中國鐵道出版社，2003.

[2]陳興強，曾 韜，呂傳貴.Auto LISP在Auto CAD二次開發中的應用[D].長沙：中南大學，2001.

[3]屠志煒.基于Visual Lisp的AUTOCAD的二次開發[D].長春：吉林大學，2008.

[4]王佳卿，祝啟祥，史曉忠.淺談LISP的二次開發在CAD中的應用[J].城市道橋與防洪，2016(10)：164￣165.

2017￣10￣02)

甘懷營(1984-)，男，廣西賀州人，工程師，碩士，主要從事采礦工程設計及科研，Email：ghy054@163.com。