劉輝

【摘 要】管線綜合是各類管和線的綜合設(shè)計，對各類管和線做出基礎(chǔ)設(shè)計，以便后期各專業(yè)設(shè)計，特別是避免管線的碰撞起到很大作用。管線綜合設(shè)計、計算工作量大，完全依靠手工設(shè)計，效率低下，為此，我們開發(fā)管線綜合CAD軟件幫助設(shè)計人員進行設(shè)計。本軟件開發(fā)語言為C#2005，對AutoCAD進行二次開發(fā)，無縫式接入CAD，實現(xiàn)了各類實體、各類數(shù)據(jù)的“捆綁”，操作簡單，易學易用。

【關(guān)鍵詞】市政設(shè)計 管線綜合 CAD

在城市的發(fā)展中，地下管線的種類越來越多，占用的空間也越來越大，對城市的建設(shè)發(fā)展起到了很重要的作用。管線綜合設(shè)計是整個市政管網(wǎng)設(shè)計中比較復(fù)雜的一部分，包含雨水管、污水管、給水管、電力電纜、電視電纜、電信電纜、熱力管道、煤氣管道、天然氣管道等等。管線綜合設(shè)計、計算工作量很大，利用手工進行計算調(diào)整的過程，也更加的復(fù)雜、繁瑣。本軟件為設(shè)計人員提供了一個高度整合的平臺，設(shè)計者可通過本軟件設(shè)計各類管線并查看交叉點的信息。

1 管線綜合CAD的研究

（1）管線圖形要素：包括管線對象、交點對象、交點垂距表對象。

（2）管線數(shù)據(jù)：包括管道名稱、標高、坡度、規(guī)格形式、管線形式、管徑、材料、溝高、溝寬、壁厚、蓋板、底板、規(guī)格表示、占居高度、占居寬度。

（3）交點數(shù)據(jù)：包括交叉管1、交叉管2、交點坐標、管1數(shù)據(jù)、管2數(shù)據(jù)、管底高程1、管底高程2、管頂高程1、管頂高程2、間距、路面高程。

（4）設(shè)計思路：建立基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按順序?qū)崿F(xiàn)以下功能，然后集成。

1）管線繪制，交互布管、包含管線、沿路布管；2）管線標高設(shè)計；3）交點繪制與計算，計算交叉點數(shù)據(jù)，繪制交叉點；4）截取圖形；5）交點垂距表繪制；6）標注，標注管道代號、標注管道規(guī)格、標注管道符號、標注交點等等；7）各種實體和數(shù)據(jù)的處理。

2 管線綜合軟件開發(fā)內(nèi)容

（1）初始化：設(shè)置繪圖環(huán)境，例如設(shè)置字體。

（2）基本設(shè)置（如圖1）：主要設(shè)計交點參數(shù)、交點垂距表參數(shù)、標注參數(shù)等等，為后面的繪圖做準備。

（3）材料數(shù)據(jù)（如圖2）：對材料數(shù)據(jù)進行管理，包括材料名稱、標注前綴、管徑信息，用戶可以進行編輯。

（4）井符號：實際是一個圖塊庫，用戶可以編輯這個圖塊庫，用戶可以將選中的圖塊插入CAD中。（如圖3）。

（5）管線系統(tǒng)數(shù)據(jù)（如圖4）。

1）管線系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括管線名稱、管道類型、簡稱、管道代號、顏色、線型、線寬、說明。

2）雨水管道、污水管道、給水管道、熱力管道、煤氣管道、天然氣管道、電力電纜、電信電纜、電視電纜是必須有的，不能刪除。

3）雙擊“管道符號”，彈出選擇管道符號窗口；

4）簡稱可以直接輸入；

5）管道代號可以直接輸入；

6）雙擊“顏色”，出現(xiàn)“選擇”顏色對話框：（如圖5）

8）線寬直接輸入；

9）點擊“增加”按鈕，表格會自動增加一行，用戶可輸入數(shù)據(jù)；

10）點擊“刪除“按鈕，會刪除用戶選擇的那一行數(shù)據(jù)。

（6）包含管線。用戶手工在CAD中把管線畫好或利用已繪制好的直線、多段線，用此命令后，程序可以識別其為相應(yīng)的管線。（如圖7）

（7）交互布管。交互方式設(shè)計管線，輸入命令后（如圖11），輸入有關(guān)數(shù)據(jù)后，在CAD命令行出現(xiàn)以下提示：（如圖12）

包含以下方式：A-指定一點；B-按上段管方向、指定長度；C-指定方向、指定長度；D-指定平行線、長度；E-指定垂線、長度；F-指定邊線、垂線。

（8）沿線自動布管。管線綜合設(shè)計時，很多管線是沿著道路布置的，因此，軟件提供了同時沿路繪制多條管線的功能。

在CAD中選擇一條多段線，以此為基準偏移。（如圖13）

“左右邊”有三種選擇，左邊、右邊、兩邊；

輸入偏距；雙擊“管線名稱”，彈出“管線數(shù)據(jù)”界面，用戶輸入數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)將返回到當前界面。

（9）無縫斷管。將管線綜合的管道在需要的地方打斷，打斷后的管道保證管道的標高和坡度不發(fā)生變化。

（10）修改管線數(shù)據(jù)。選擇管線，可多選，彈出“管線數(shù)據(jù)”界面，用戶修改數(shù)據(jù)后，點“確定”，管線數(shù)據(jù)就修改了。（如圖14）

（11）設(shè)置管線標高：可以連續(xù)選擇多個管線，并設(shè)置各個選點的高程，程序自動計算這些管線的高程。

（12）設(shè)置水平標高：可以選擇多個管線，設(shè)置水平標高。

2.13繪制交點：根據(jù)用戶要求繪制交點并編號。（如圖15）

（14）刷新交點（不改編號），可以改變圖面上交點的大小、交點編號的字高等等。

（15）刪除交點，通過框選刪除圖面上的交點。

（16）設(shè)置交點路面高程，選擇交點后，用戶輸入交點的路面高程。

（17）數(shù)字地形計算交點路面高程，如果存在數(shù)字地形圖，用戶選擇交點后，程序根據(jù)數(shù)字地形圖自動計算路面高程。（圖16）

（18）繪制交點垂距表，在圖面上框選交點，系統(tǒng)將自動繪制交點垂距表。（如圖17）

交點編號也能手工修改，交點編號可以任意重復(fù)。

交點垂距表、交點的特性：點擊一個交點垂距表，將彈出修改數(shù)據(jù)的窗體，修改數(shù)據(jù)后，有關(guān)數(shù)據(jù)和圖形同時變化。并且，自動檢查碰撞情況，如果有碰撞，相關(guān)的交點垂距表的顏色發(fā)生改變，平面圖中的交點顏色也變化，提示設(shè)計人員修改。點擊一個交點，與點擊一個交點垂距表完全一樣。實現(xiàn)了交點和交點垂距表的“捆綁”。

母子圖的交互特性 ：（1）修改母圖數(shù)據(jù)，則有關(guān)子圖自動修改，反之亦然；（2）可以由子圖繪制交點垂距表；（3）無論是由母圖繪制的交點垂距表，還是由子圖繪制的交點垂距表，二者是等同的；（4）修改交點垂距表時，母圖和子圖的交點實體和交點數(shù)據(jù)同時變化；（5）無論是修改母圖交點還是修改子圖交點，無論有多少個交點垂距表，其實體和數(shù)據(jù)同時變化；（6）子圖和子圖可以有重復(fù)部分，子圖可以有子圖（孫圖）；（7）實現(xiàn)了母圖、子圖、母圖交點、子圖交點、母圖產(chǎn)生的交點垂距表、子圖產(chǎn)生的交點垂距表的完全“捆綁”。

3 軟件的特點

（1）開放式設(shè)計：程序內(nèi)所有數(shù)據(jù)都可由用戶編輯；

（2）無縫式接入CAD：二次開發(fā)命令和CAD固有命令融為一體，所有設(shè)計對象都可使用CAD固有命令編輯（如復(fù)制、移動、刪除等等），CAD固有命令繪制的管線可以讓程序識別；

（3）實現(xiàn)了各類實體、各類數(shù)據(jù)的“捆綁”。