引用PDS数据实现仪表电缆平面敷设图的批量标注

王世聪

(中国石化集团上海工程有限公司 仪电室，上海 200120)

仪表电缆平面敷设图是仪表专业在施工图阶段主要的设计文件，可为现场仪表安装作业提供丰富的图文信息，包括仪表类型、位号、所处标高、接线箱、汇线槽走向等，是仪表设计人员绘制仪表接线箱平面布置图、仪表桥架平面布置图、仪表伴热平面布置图、仪表气源平面分配图的基础，也是施工人员核算工作量的重要依据。

1 传统仪表电缆平面敷设图的绘制方法及存在问题

传统的仪表电缆平面敷设图绘制通常是以配管专业管道平面布置图、设备平面布置图为底板，经与仪表I/O表对比后，保留含仪表信息的图例进行绘制。

由于正式收到配管专业提供的管道平面布置图是在施工图阶段的中后期，为了满足项目的工期要求，因而仪表专业必需调配大量的人力资源在短时间内完成施工图设计。仪表电缆平面敷设图的绘制大部分是简单机械的重复劳动，这加重了设计人员的工作负荷。因此，有必要对这一设计环节进行分析，充分利用上游配管专业的PDS数据来实现仪表电缆平面敷设图的批量标注就显得更为重要。

2 仪表电缆平面敷设图批量标注的开发环境

软件开发平台采用Visual Basic 6.0；数据库管理系统软件采用Access 2007；条件表数据处理软件采用Excel(不限版本)；绘图软件采用AutoCAD(不限版本)。利用Visual Basic平台可以方便地实现Access，Excel，AutoCAD组件之间的数据通信，最终实现仪表电缆平面敷设图的绘制。

3 引用PDS数据实现仪表电缆平面敷设图批量标注

3.1 仪表CAD图例的定义

依据仪表位号索引表的仪表类型，定义、绘制含有仪表信息标注的仪表件CAD图例文件，其中仪表位号名在仪表件CAD图例中对应属性命名必须为“ITEM_NAME”；考虑到同一仪表类型在同一工程项目或不同工程项目中有不同的仪表件CAD图例，规定同一仪表类型最多可选择10种仪表件CAD图例。

建立由仪表类型及10种仪表件CAD图例文件命名组成的仪表件图例选用规则数据表，以便在配管专业管道平面布置图上标注仪表件时，能在仪表件CAD图例文件库中正确地选用相应仪表件CAD图例进行标注。

3.2 仪表管线及位号和坐标数据文件

仪表管线、位号和坐标数据表，由3D模型数据、仪表件CAD图例标识数据和仪表件CAD图例标注状态数据组成，来控制仪表CAD图例在工程仪表平面底图上的标注，其中： 按序定义3D模型数据报告INSTRUMENT(仪表管线)、ITEM(位号)、SL_E(坐标轴“E”标志)、E(坐标轴E方向上数据)、SL_N(坐标轴“N”标志)、N(坐标轴N方向上数据)、SL_EL(坐标轴“EL”标志)、EL(坐标轴EL方向上数据)字段格式文件，应用PDS/PDMS/SP3D系统生成3D模型数据。

在规则数据表中，按仪表图例选用CAD图例文件命名或它序列号，根据3D模型数据中仪表位号对应的仪表类型，在ITEM_TYPE_NO(仪表件CAD图例标识)字段中输入相应的图例文件命名或它序列号；若ITEM_TYPE_NO字段单元格为空时，系统自动取仪表件图例选用规则数据表中第一个仪表件CAD图例文件命名或它序列号“0”。

在ITEM_INSERT_STATUS(仪表件CAD图例标注状态)字段中输入非空任意字符串，表示在工程仪表平面底图上标注仪表件CAD图例；若ITEM_INSERT_STATUS字段单元格为空时，表示在工程仪表平面底图上不标注仪表件CAD图例。

3.3 工程仪表平面底图

以配管专业设备平面布置图为底图。

3.4 仪表管线及位号和坐标数据校验

校验仪表位号索引表与仪表管线、位号和坐标数据表中的仪表位号是否存在遗漏和重复，同时在根目录生成校验报告。

3.5 坐标变换

由于工程仪表平面底图与3D模型图均有各自的坐标系，要使3D模型图上的仪表位号坐标点与工程仪表平面底图上的相应仪表位号坐标点唯一对应，就必须通过2个坐标系的坐标变换将3D模型图上的仪表位号坐标点映射到工程仪表平面底图上。假定工程仪表平面底图坐标系为x-y-z，3D模型图坐标系为E-N-EL，而E-N-EL坐标系EL坐标方向与x-y-z坐标系z坐标方向必须保持一致且向上。以工程仪表平面底图x-y-z坐标系为基准，使3D模型图E-N-EL坐标系坐标参照x-y-z坐标系作坐标变换。

3.6 参照基点定义

在配管专业管道平面布置图上正确标注3D模型图上任意指定的仪表位号，必须先在3D模型图上任取1个仪表位号坐标点，然后确定它在配管专业管道平面布置图上对应的仪表位号坐标点，分别作为3D模型图和工程仪表平面底图的仪表位号参照基点；引用仪表位号参照基点，3D模型图上任意的仪表位号都能在工程仪表平面底图上标注相应的仪表位号图例。

假定工程仪表平面底图坐标系为x-y-z，3D模型图坐标系为E-N-EL，2个坐标系的仪表位号参照基点为Tag_P0E-N-EL(E，N，EL)，Tag_P0x-y-z(x,y,z)，且坐标轴x方向与坐标轴E方向、坐标轴y方向与坐标轴N方向的绘图比例分别相同，2个坐标系坐标变换的比例因子为Scalex-E=1，Scaley-N=1。

3.7 绘图比例匹配处理

工程仪表平面底图与3D模型图存在绘图比例不一致时，必须先在3D模型图上取1个仪表位号参照基点及确定它在工程仪表平面底图上对应的仪表位号参照基点，然后再在3D模型图上与仪表位号参照基点同一标高范围内任取1个仪表位号坐标点并确定它在工程仪表平面底图上对应的仪表位号坐标点，计算工程仪表平面底图与3D模型图坐标变换的绘图比例因子。

假定工程仪表平面底图坐标系为x-y-z，3D模型图坐标系为E-N-EL，第1点取2个坐标系的仪表位号参照基点Tag_P0E-N-EL(E，N，EL)，Tag_P0x-y-z(x,y,z)，第2点任取2个坐标系的仪表位号坐标点Tag_P1E-N-EL(E,N,EL)，Tag_P1x-y-z(x,y,z)，2个坐标系上绘图比例换算如图1所示。

3.8 CAD图上仪表件自动标注流程

CAD图上仪表自动标注流程如图2所示。

图1 在2个坐标系上绘图比例换算示意

图2 仪表件自动标注流程示意

4 结束语

该程序已经在新浦苯乙烯项目、湛江苯乙烯项目、新疆天利C5分离等项目中得到应用，实现了仪表图例和信息框的批量标注和批量撒点，同时也实现了配管配线图纸和仪表本身信息收集集中处理。根据设计人员的反馈意见，批量标注程序的应用大幅减轻了设计人员的劳动强度，提高了图纸设计的质量和效率，该程序的设计开发基本上达到了预期的效果。

同时，该程序仍存在部分待改进的地方。批量标注后，二次仪表的位置需根据平台位置及安装位

置要求进行必要的调整；批量标注后，管道号需要调整；批量标注的程序仅适用于能够提供精确仪表和视图空间范围坐标的情况；信息框无重叠可全自动标注，暂没有合适的解决办法，尤其对于仪表点范围密集的视图标注。

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