煤礦施工圖參數(shù)化自動(dòng)繪制

李曉東

(河北工程大學(xué)資源學(xué)院)

目前煤礦井下施工圖繪制主要還是基于Auto-CAD手工完成，煤礦施工圖由于其自身的特點(diǎn)，在繪制過程中所需參數(shù)比較多，計(jì)算量比較大，手工繪制工作量大，繪圖效率低。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展使其在各個(gè)領(lǐng)域不斷得到應(yīng)用，極大地提高了人們的工作效率，煤礦施工圖在繪制過程當(dāng)中也有很多操作具有機(jī)械性和重復(fù)性，這些操作完全可以由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，可大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量［1］。在煤礦設(shè)計(jì)繪圖領(lǐng)域，AutoCAD已成為必不可少的工具。AutoCAD ActiveX技術(shù)使用戶可以通過AutoCAD暴露出來(lái)的信息，用其他應(yīng)用程序(如VB)通過編程，從AutoCAD內(nèi)部或外部來(lái)控制和操縱［2］，可以方便地對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)煤礦施工圖的參數(shù)化自動(dòng)繪制。

1 煤礦井下施工圖種類

煤礦井下施工圖種類比較多，主要由各種硐室施工圖和巷道施工圖組成，如井筒、甩車場(chǎng)、水泵房、變電所、井底煤倉(cāng)、馬頭門等。由于煤礦井下地質(zhì)條件變化比較大，施工圖設(shè)計(jì)和繪制所要考慮的因素比較多，使得一些種類的施工圖形式變化比較大，但絕大部分施工圖是比較標(biāo)準(zhǔn)的，設(shè)計(jì)時(shí)所需的參數(shù)都是按照相應(yīng)規(guī)范選取的。因此煤礦施工圖是完全可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)參數(shù)化自動(dòng)繪制的。

2 施工圖繪制參數(shù)化

2.1 實(shí)現(xiàn)思路

目前煤礦施工圖基本都是通過AutoCAD繪制而成，圖形文件都是AutoCAD格式，因此要想實(shí)現(xiàn)煤礦施工圖參數(shù)化自動(dòng)繪制，必須要以AutoCAD為繪圖平臺(tái)。而AutoCAD允許用戶對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)，與多個(gè)編程語(yǔ)言具有接口。擬采用模塊化結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)，各程序模塊之間相互獨(dú)立，便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改和擴(kuò)充［3］。主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式:①在AutoCAD內(nèi)部建立菜單項(xiàng)，AutoCAD每次啟動(dòng)時(shí)將自動(dòng)加載該菜單項(xiàng)，不同種類施工圖對(duì)應(yīng)不同子菜單項(xiàng)，單擊某一菜單項(xiàng)彈出對(duì)應(yīng)種類施工圖的參數(shù)輸入對(duì)話框;②創(chuàng)建獨(dú)立的Windows應(yīng)用程序，該程序與AutoCAD通過ActiveX技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，通過該程序來(lái)操縱和控制AutoCAD，把AutoCAD當(dāng)做該程序的繪圖平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)施工圖在AutoCAD中的參數(shù)化自動(dòng)繪制。為了便于日后擴(kuò)展軟件功能，也為了便于形成獨(dú)立的軟件，采用第二種方式，即創(chuàng)建獨(dú)立的應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)煤礦施工圖參數(shù)化自動(dòng)繪制。

2.2 程序界面

由于各種類煤礦施工圖參數(shù)輸入都需要獨(dú)立的界面，只需通過不同菜單項(xiàng)調(diào)用即可。圖1為通過“繪圖”菜單下“雙道起坡二次回轉(zhuǎn)逐段投影”子菜單項(xiàng)，調(diào)出雙道起坡二次回轉(zhuǎn)甩車場(chǎng)參數(shù)化輸入界面。

2.3 實(shí)現(xiàn)方法及主要代碼

2.3.1 VB 與 AutoCAD 的鏈接

首先在VB編程環(huán)境中選擇【工程】/【引用】命令，打開引用對(duì)話框，選中AutoCAD 2010 Type Library復(fù)選框［4］。通過編寫 VB程序代碼:"Set acadApp=GetObject(，"autocad.application.")"或"Set acadApp=CreateObject("autocad.application")"獲得一個(gè)Application對(duì)象，實(shí)現(xiàn)AutoCAD的啟動(dòng)、運(yùn)行以及與VB的連接［5］。

圖1 雙道起坡二次回轉(zhuǎn)逐段投影甩車場(chǎng)施工圖參數(shù)輸入界面

2.3.2 主體部分

各種類煤礦施工圖的參數(shù)界面中包含了繪制相應(yīng)施工圖所必須的參數(shù)，并且配有相應(yīng)示意圖，各參數(shù)符號(hào)都清楚地標(biāo)在示意圖的相關(guān)位置。為了日后圖紙管理方便，每張施工圖的參數(shù)數(shù)據(jù)都可保存在所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

施工圖參數(shù)化自動(dòng)繪制的邏輯順序和實(shí)際人工在AutoCAD中繪圖順序基本一致，其實(shí)現(xiàn)原理是通過VB操縱AutoCAD各層次對(duì)象，建立圖層、繪制組成施工圖的多段線、進(jìn)行文字標(biāo)注等施工圖所包含的一系列要素。下面以雙道起坡二次回轉(zhuǎn)逐段投影甩車場(chǎng)為例，說明具體實(shí)現(xiàn)過程及主要代碼。

2.3.2.1 建立圖層代碼

雙道起坡二次回轉(zhuǎn)逐段投影甩車場(chǎng)施工圖一般需建立圖框、巷道輪廓、巷道斷面、標(biāo)注、表格這幾個(gè)圖層，下面為建立圖框圖層的主要代碼:

2.3.2.2 繪圖部分代碼

首先建立開始基點(diǎn)，選取主巷道叉前基本軌起點(diǎn)為起始點(diǎn)，編號(hào)為101，第一個(gè)數(shù)字1代表該條線為第一條連續(xù)的多段線，第二個(gè)數(shù)字代表該點(diǎn)的X坐標(biāo)符號(hào)，第三個(gè)數(shù)字代表該點(diǎn)的Y坐標(biāo)符號(hào)。第一條線的下一個(gè)點(diǎn)編號(hào)就為123，該條線其他各點(diǎn)依次類推進(jìn)行編號(hào)。由于雙道起坡二次回轉(zhuǎn)逐段投影甩車場(chǎng)施工圖比較復(fù)雜，形成完整的施工圖的代碼比較多，故僅將主要的軌道線路的部分代碼列出來(lái):

2.3.2.3 尺寸標(biāo)注代碼

以下為部分尺寸標(biāo)注代碼

2.4 參數(shù)化自動(dòng)繪制效果

圖2為通過軟件輸入所需參數(shù)自動(dòng)繪出的雙道起坡二次回轉(zhuǎn)甩車場(chǎng)施工圖的平面及坡度圖。

圖2 雙道起坡二次回轉(zhuǎn)逐段投影甩車場(chǎng)施工圖平面及坡度(單位:mm)

3 結(jié)論

通過VB編制應(yīng)用程序操縱和控制AutoCAD，將AutoCAD當(dāng)成VB應(yīng)用程序的一個(gè)繪圖窗口，將繪制煤礦施工圖所必須的參數(shù)輸入到應(yīng)用程序相應(yīng)種類施工圖參數(shù)界面中，只需要點(diǎn)擊繪圖命令按鈕程序，就會(huì)像人工在AutoCAD中繪制圖紙一樣數(shù)秒內(nèi)準(zhǔn)確地將所需種類的煤礦施工圖繪制完成，不需要或只需做少許修改就可以直接出圖，極大地提高了設(shè)計(jì)繪圖效率。該軟件將逐步健全煤礦施工圖種類，實(shí)現(xiàn)煤礦各主要施工圖的參數(shù)化自動(dòng)繪制功能。

［1］ 李志銳，李法虎.基于VBA技術(shù)的AutoCAD二次開發(fā)在地形圖繪制中的應(yīng)用［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23(10):25-29.

［2］ 宋文靜，趙德安，董 云.Visual Basic與AutoCAD二次開發(fā)的聯(lián)合應(yīng)用［J］.山西建筑，2008，34(23):24-25.

［3］ 王培強(qiáng)，申永樂，朱艷艷.基于AutoCAD的采區(qū)車場(chǎng)施工圖繪制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.工礦自動(dòng)化，2010(11):89-91.

［4］ 張晉西.Visual Basic與AutoCAD二次開發(fā)［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2002.

［5］ 成明旗，孟慶峰.基于VB的AutoCAD二次開發(fā)技術(shù)在施工管理系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用［J］.水利水電技術(shù)，2010，41(11):41-44.