煤矿施工图参数化自动绘制

李晓东

(河北工程大学资源学院)

目前煤矿井下施工图绘制主要还是基于Auto-CAD手工完成，煤矿施工图由于其自身的特点，在绘制过程中所需参数比较多，计算量比较大，手工绘制工作量大，绘图效率低。计算机技术的不断发展使其在各个领域不断得到应用，极大地提高了人们的工作效率，煤矿施工图在绘制过程当中也有很多操作具有机械性和重复性，这些操作完全可以由计算机来完成，可大大降低工作人员的劳动强度和工作量［1］。在煤矿设计绘图领域，AutoCAD已成为必不可少的工具。AutoCAD ActiveX技术使用户可以通过AutoCAD暴露出来的信息，用其他应用程序(如VB)通过编程，从AutoCAD内部或外部来控制和操纵［2］，可以方便地对其进行二次开发，实现煤矿施工图的参数化自动绘制。

1 煤矿井下施工图种类

煤矿井下施工图种类比较多，主要由各种硐室施工图和巷道施工图组成，如井筒、甩车场、水泵房、变电所、井底煤仓、马头门等。由于煤矿井下地质条件变化比较大，施工图设计和绘制所要考虑的因素比较多，使得一些种类的施工图形式变化比较大，但绝大部分施工图是比较标准的，设计时所需的参数都是按照相应规范选取的。因此煤矿施工图是完全可以通过计算机技术实现参数化自动绘制的。

2 施工图绘制参数化

2.1 实现思路

目前煤矿施工图基本都是通过AutoCAD绘制而成，图形文件都是AutoCAD格式，因此要想实现煤矿施工图参数化自动绘制，必须要以AutoCAD为绘图平台。而AutoCAD允许用户对其进行二次开发，与多个编程语言具有接口。拟采用模块化结构和层次结构，各程序模块之间相互独立，便于对系统进行修改和扩充［3］。主要有两种实现方式:①在AutoCAD内部建立菜单项，AutoCAD每次启动时将自动加载该菜单项，不同种类施工图对应不同子菜单项，单击某一菜单项弹出对应种类施工图的参数输入对话框;②创建独立的Windows应用程序，该程序与AutoCAD通过ActiveX技术实现无缝连接，通过该程序来操纵和控制AutoCAD，把AutoCAD当做该程序的绘图平台，实现施工图在AutoCAD中的参数化自动绘制。为了便于日后扩展软件功能，也为了便于形成独立的软件，采用第二种方式，即创建独立的应用程序来实现煤矿施工图参数化自动绘制。

2.2 程序界面

由于各种类煤矿施工图参数输入都需要独立的界面，只需通过不同菜单项调用即可。图1为通过“绘图”菜单下“双道起坡二次回转逐段投影”子菜单项，调出双道起坡二次回转甩车场参数化输入界面。

2.3 实现方法及主要代码

2.3.1 VB 与 AutoCAD 的链接

首先在VB编程环境中选择【工程】/【引用】命令，打开引用对话框，选中AutoCAD 2010 Type Library复选框［4］。通过编写 VB程序代码:"Set acadApp=GetObject(，"autocad.application.")"或"Set acadApp=CreateObject("autocad.application")"获得一个Application对象，实现AutoCAD的启动、运行以及与VB的连接［5］。

图1 双道起坡二次回转逐段投影甩车场施工图参数输入界面

2.3.2 主体部分

各种类煤矿施工图的参数界面中包含了绘制相应施工图所必须的参数，并且配有相应示意图，各参数符号都清楚地标在示意图的相关位置。为了日后图纸管理方便，每张施工图的参数数据都可保存在所建立的数据库中。

施工图参数化自动绘制的逻辑顺序和实际人工在AutoCAD中绘图顺序基本一致，其实现原理是通过VB操纵AutoCAD各层次对象，建立图层、绘制组成施工图的多段线、进行文字标注等施工图所包含的一系列要素。下面以双道起坡二次回转逐段投影甩车场为例，说明具体实现过程及主要代码。

2.3.2.1 建立图层代码

双道起坡二次回转逐段投影甩车场施工图一般需建立图框、巷道轮廓、巷道断面、标注、表格这几个图层，下面为建立图框图层的主要代码:

2.3.2.2 绘图部分代码

首先建立开始基点，选取主巷道叉前基本轨起点为起始点，编号为101，第一个数字1代表该条线为第一条连续的多段线，第二个数字代表该点的X坐标符号，第三个数字代表该点的Y坐标符号。第一条线的下一个点编号就为123，该条线其他各点依次类推进行编号。由于双道起坡二次回转逐段投影甩车场施工图比较复杂，形成完整的施工图的代码比较多，故仅将主要的轨道线路的部分代码列出来:

2.3.2.3 尺寸标注代码

以下为部分尺寸标注代码

2.4 参数化自动绘制效果

图2为通过软件输入所需参数自动绘出的双道起坡二次回转甩车场施工图的平面及坡度图。

图2 双道起坡二次回转逐段投影甩车场施工图平面及坡度(单位:mm)

3 结论

通过VB编制应用程序操纵和控制AutoCAD，将AutoCAD当成VB应用程序的一个绘图窗口，将绘制煤矿施工图所必须的参数输入到应用程序相应种类施工图参数界面中，只需要点击绘图命令按钮程序，就会像人工在AutoCAD中绘制图纸一样数秒内准确地将所需种类的煤矿施工图绘制完成，不需要或只需做少许修改就可以直接出图，极大地提高了设计绘图效率。该软件将逐步健全煤矿施工图种类，实现煤矿各主要施工图的参数化自动绘制功能。

［1］ 李志锐，李法虎.基于VBA技术的AutoCAD二次开发在地形图绘制中的应用［J］.农业工程学报，2007，23(10):25-29.

［2］ 宋文静，赵德安，董 云.Visual Basic与AutoCAD二次开发的联合应用［J］.山西建筑，2008，34(23):24-25.

［3］ 王培强，申永乐，朱艳艳.基于AutoCAD的采区车场施工图绘制系统的设计［J］.工矿自动化，2010(11):89-91.

［4］ 张晋西.Visual Basic与AutoCAD二次开发［M］.北京:清华大学出版社，2002.

［5］ 成明旗，孟庆峰.基于VB的AutoCAD二次开发技术在施工管理系统中的研究与应用［J］.水利水电技术，2010，41(11):41-44.