【摘 要】本文介紹的功能圖制圖自動(dòng)化軟件改進(jìn)了國內(nèi)核電設(shè)計(jì)院傳統(tǒng)的基于AUTOCAD進(jìn)行功能圖設(shè)計(jì)的方式，在VISIO軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)化功能圖塊的繪圖工具，通過集成數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的管理和統(tǒng)計(jì)功能，并預(yù)留了與仿真軟件的接口，可以直接對(duì)功能圖進(jìn)行建模仿真。對(duì)提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)范管理具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)圖庫 報(bào)表 制圖軟件 功能圖 功能圖塊

本文介紹的功能圖制圖自動(dòng)化軟件改進(jìn)了國內(nèi)核電設(shè)計(jì)院傳統(tǒng)的基于AUTOCAD進(jìn)行功能圖設(shè)計(jì)的方式，在VISIO軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)化功能圖塊的繪圖工具，通過集成數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的管理和統(tǒng)計(jì)功能，并預(yù)留了與仿真軟件的接口，可以直接對(duì)功能圖進(jìn)行建模仿真。該軟件實(shí)現(xiàn)了ACP1000三代壓水堆核電機(jī)組功能圖制圖和系統(tǒng)手冊(cè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化和可驗(yàn)證性。對(duì)提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)范管理具有重要意義，可以在其他核工程設(shè)計(jì)中推廣。

一、軟件開發(fā)背景

目前，國內(nèi)各核電設(shè)計(jì)單位儀控專業(yè)已經(jīng)普遍采用計(jì)算機(jī)化的繪圖工具和辦公軟件進(jìn)行工程技術(shù)文件設(shè)計(jì)，但工程設(shè)計(jì)過程本身并未實(shí)現(xiàn)智能化。大量工程圖紙和文件還需設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)上手工編寫和繪制，大量的設(shè)計(jì)文件接口需要人工核對(duì)，欠缺對(duì)大量設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的綜合分析和使用的高效手段。因此，從儀控專業(yè)設(shè)計(jì)與管理的特點(diǎn)和實(shí)際設(shè)計(jì)需求出發(fā)，綜合利用目前日益成熟，并且在其他領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用的應(yīng)用軟件技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成為核電設(shè)計(jì)定制的專業(yè)化的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件，對(duì)提升儀控專業(yè)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理的自動(dòng)化水平，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，有非常積極的意義。

為了適應(yīng)核電工程項(xiàng)目中儀控設(shè)計(jì)的需要，并做到提高設(shè)計(jì)的效率，保障設(shè)計(jì)質(zhì)量、增強(qiáng)圖紙標(biāo)準(zhǔn)化程度并利于提高仿真驗(yàn)證的準(zhǔn)確性及工作效率，我們?cè)贏CP1000項(xiàng)目上根據(jù)儀控專業(yè)自身設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理的特點(diǎn)和實(shí)際需求，量身定制了基于VISIO的專門功能圖制圖自動(dòng)化軟件，以提升儀控專業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)—功能圖設(shè)計(jì)的自動(dòng)化水平，并實(shí)現(xiàn)對(duì)功能圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)范管理和高效利用。

二、 軟件開發(fā)需求

ACP1000功能圖制圖自動(dòng)化軟件是以VISIO軟件、數(shù)據(jù)庫以及其他OFFICE軟件為基礎(chǔ)，開發(fā)定制的一套制圖自動(dòng)化工具和數(shù)據(jù)管理軟件。制圖自動(dòng)化軟件通過開發(fā)相應(yīng)的功能模塊來完成并出版核電站儀控設(shè)計(jì)的各種圖紙、清單、系統(tǒng)手冊(cè)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。軟件開發(fā)的主要內(nèi)容為建立儀控相關(guān)的各種功能模塊的基礎(chǔ)圖庫、功能圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫和適用的工程報(bào)表軟件，提供規(guī)范的系統(tǒng)管理、圖庫管理、數(shù)據(jù)管理和文件管理，提供基于VISIO功能圖設(shè)計(jì)的各種制圖輔助功能等。在實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作中，利用軟件平臺(tái)結(jié)合基礎(chǔ)圖庫即能生成項(xiàng)目專有圖紙，并包含項(xiàng)目專有數(shù)據(jù)信息。利用軟件平臺(tái)和項(xiàng)目圖庫及工程報(bào)表軟件能生成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)輸出。

針對(duì)設(shè)計(jì)要求和特點(diǎn)，創(chuàng)建基于VISIO的基礎(chǔ)圖庫，提供友好、便捷的操作界面，實(shí)現(xiàn)基于VISIO功能圖制圖的輔助功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息向圖紙的錄入，以及圖紙內(nèi)數(shù)據(jù)信息向數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入和各類工程報(bào)表的自動(dòng)導(dǎo)出功能，并提供出版文件版本的規(guī)范控制。軟件為用戶預(yù)留友好、便捷的軟件維護(hù)接口和與仿真軟件的數(shù)據(jù)交互接口，使用戶能夠在軟件交付后可對(duì)基礎(chǔ)圖庫，數(shù)據(jù)庫，報(bào)表，文件結(jié)構(gòu)按照工程項(xiàng)目的要求進(jìn)行修改。

三、軟件開發(fā)

（一）總體技術(shù)方案

本軟件基于.NET平臺(tái)開發(fā)，采用C/S結(jié)構(gòu)，通過COM技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖紙查錯(cuò)和參數(shù)數(shù)據(jù)抽取等功能，使用oracle10g（標(biāo)準(zhǔn)版）數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)圖紙數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和共享管理，提供貼近visio制圖的操作方式實(shí)現(xiàn)在制圖過程中的便捷操作功能。

（二）圖庫管理

管理員可以在軟件供貨商提供的基礎(chǔ)圖庫的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建新的帶有屬性的圖塊，或編輯已有圖塊，包括圖塊的外觀，屬性。對(duì)圖塊屬性的編輯功能包括：

1.圖塊屬性參數(shù)的增加、刪除、修改，在數(shù)據(jù)庫中維護(hù)這些屬性參數(shù)的存儲(chǔ)、關(guān)聯(lián)功能的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)；

2.設(shè)置圖塊屬性的約束性限制條件。

圖塊的更新將導(dǎo)致圖庫版本的升級(jí)，但并不覆蓋已有版本。圖庫的版本由管理員統(tǒng)一管理，在對(duì)基礎(chǔ)圖庫進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可以選擇不同的版本進(jìn)行操作。

（1） 模具管理

模具管理包括模具制作、模具上傳、模具更新等功能。

軟件通過提供的模具及屬性信息（包括類型、長(zhǎng)度、格式等）來制作新模具，要求按照主控形狀的類別按制作不同的類別的模具，模具主控形狀支持?jǐn)U展屬性，可對(duì)同一個(gè)圖塊按不同擴(kuò)展屬性分別填寫和標(biāo)識(shí)。

管理員將制作好的模具上傳至服務(wù)器，軟件自動(dòng)提示客戶端升級(jí)更新本地模具。

（2）模具下載

工程師需要將模具下載到本地使用。本地模具更新后，可同步更新已制作完成的圖紙，使原有圖紙中主控形狀（圖塊形狀，屬性）與更新后模具保持一致，無需手動(dòng)替換圖紙中的舊版本模具。

在基礎(chǔ)圖庫首次投入使用時(shí)，可以在客戶端對(duì)原有用戶圖庫進(jìn)行一對(duì)一的更新，進(jìn)而可以對(duì)選中的已有圖紙（批量）進(jìn)行圖面上圖塊的更新。更新后的圖塊在圖面上的位置，尺寸也應(yīng)與原有圖塊保持一致，原有的引腳接線能夠與更新后的圖塊自動(dòng)鏈接，不需要重新接線。保證基礎(chǔ)圖庫能夠自動(dòng)更新到用戶原有圖紙，不會(huì)引起用戶原有圖紙的圖面混亂和重畫。

當(dāng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的基礎(chǔ)圖庫升版時(shí)，應(yīng)自動(dòng)向客戶端提示圖塊變化信息?？蛻舳丝蓪?duì)變化的圖塊進(jìn)行下載和更新，下載和更新操作過程中應(yīng)對(duì)需要替換的圖塊進(jìn)行提示和二次確認(rèn)。進(jìn)而，可以對(duì)選中的已有圖紙（批量）進(jìn)行圖面上圖塊的更新，對(duì)更新圖塊和現(xiàn)有圖形圖塊中相同屬性的參數(shù)內(nèi)容，會(huì)自動(dòng)賦值到更新后的圖塊。

（3）屬性管理

模具主控形狀屬性增加、修改可通過本系統(tǒng)屬性管理功能完成，屬性管理功能提供屬性參數(shù)表的維護(hù)。

3.圖紙管理

圖紙管理包括組織結(jié)構(gòu)管理、圖紙上傳、圖紙下載、圖紙版本管理、IED統(tǒng)計(jì)等功能，用以統(tǒng)一管理涉及的圖紙文件，輔以權(quán)限和版本管理，確保圖紙的安全訪問和版本一致性。

（1）工程管理

管理工程結(jié)構(gòu)關(guān)系，定義圖紙所在的工程、系統(tǒng)、類型信息等，結(jié)構(gòu)層次可以由用戶自定義，支持從Excel導(dǎo)入。

（2）IED統(tǒng)計(jì)

用于統(tǒng)計(jì)清冊(cè)文件提交情況，顯示信息包括工程名稱、系統(tǒng)、文件編號(hào)、文件名稱、是否已提交、提交人、提交時(shí)間等。

（3）圖紙發(fā)布管理

圖紙發(fā)布管理用于將VISIO圖紙按帶屬性、數(shù)據(jù)和不帶屬性、數(shù)據(jù)兩種方式輸出出來。圖紙的發(fā)布可按工藝系統(tǒng)批量進(jìn)行，也可單個(gè)圖紙獨(dú)立進(jìn)行。

（4） 圖紙打印管理

提供VISIO圖紙的批量打印功能，此項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中VISIO圖紙批量輸出打印，本地VISIO圖紙的批量打印在VISIO輔助制圖功能中實(shí)現(xiàn)。

4.圖紙查錯(cuò)

圖紙查錯(cuò)包括命名檢查、呼應(yīng)檢查、斷點(diǎn)檢查、完整性檢查等功能。以檢查在制圖過程中的人為錯(cuò)誤，提高工作效率和質(zhì)量。

5.報(bào)表管理

報(bào)表管理包括從圖紙生成報(bào)表、從數(shù)據(jù)庫生成報(bào)表、數(shù)據(jù)庫報(bào)表查詢等功能，用于實(shí)現(xiàn)各類工程報(bào)表輸出打印，可以從選定的圖紙中抽取數(shù)據(jù)生成報(bào)表，也可以通過查詢數(shù)據(jù)庫生成指定格式的報(bào)表。定制報(bào)表輸出通過版本管理功能實(shí)現(xiàn)版本控制，并可實(shí)現(xiàn)校審版本和發(fā)布版本兩種形式出版的輸出控制。

6.數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理包括圖紙數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)查詢管理、數(shù)據(jù)維護(hù)、從數(shù)據(jù)庫反向填充圖紙等功能。

（1）圖紙數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)庫

圖紙數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)庫功能用于單個(gè)或批量地把圖紙的屬性參數(shù)及圖紙中圖塊的屬性信息采集到數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)。系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，記錄導(dǎo)入時(shí)間、操作者等信息。同時(shí)，對(duì)已導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行更新導(dǎo)入時(shí)，保留上次導(dǎo)入版本數(shù)據(jù)作為歷史版本數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

操作者進(jìn)行圖紙數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)庫操作時(shí)，系統(tǒng)對(duì)圖紙使用模具的版本進(jìn)行檢查，若模具版本與服務(wù)器不一致，系統(tǒng)將阻止該圖紙數(shù)據(jù)的讀入。

（2）數(shù)據(jù)查詢管理

數(shù)據(jù)查詢管理功能用于通過表格方式查詢查看導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，方便檢查核對(duì)。提供關(guān)鍵詞查找、類別篩選等基本查詢手段，查詢結(jié)果列出導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)間、操作者等信息。

（3）數(shù)據(jù)維護(hù)

數(shù)據(jù)維護(hù)功能提供Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能——將Excel文件（指定模板采集到數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，用以輸出報(bào)表或回填圖紙，提高報(bào)表制作和制圖效率。

（4）從數(shù)據(jù)庫反向填充圖紙

從數(shù)據(jù)庫反填圖紙功能用于利用共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新圖紙中相應(yīng)圖塊的屬性值。同時(shí)，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)輸出到Excel中，操作者亦可使用這些輸出的Excel文件數(shù)據(jù)更新圖紙中圖塊的屬性參數(shù)值。

四、結(jié)論

ACP1000核電站功能圖制圖自動(dòng)化軟件開發(fā)與應(yīng)用的意義在于：

第一，推動(dòng)工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化；

第二，有利于質(zhì)量控制計(jì)劃的執(zhí)行；

第三，有利于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和成果的積累；

第四，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高綜合效益；

第五，減少接口環(huán)節(jié)和人為出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。

ACP1000功能圖制圖自動(dòng)化軟件綜合利用了多種軟件，數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)符合核電行業(yè)儀控專業(yè)的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理的特點(diǎn)和要求，對(duì)提升儀控工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率將發(fā)揮重要作用。