管道设计一体化自动生成方法技术

本发明专利技术提供管道设计一体化自动生成方法，包括以下步骤：对所有常用管道元件进行计算机编码，并形成与编码对应的基础元，储存于数据库中；确定管线的起、终点位置、起始连接的设备与终止连接的设备；收集连接该管线所有元件并确定出元件间的连接逻辑关系；确定管道元件编码，依据元件编码从数据库中调取对应元件的基础元；调取第一个元件的基础元数据形成三维立体图形并定位至管线起点处；根据起点位置坐标、第一个元件的基础元数据信息计算出第一个元件的出口位置坐标，第二个元件以该出口坐标为起点，按照设定的逻辑关系与第一元件连接；依次将管线内的所有元件从数据库取出，按照坐标定位方式与逻辑关系连接，形成管道三维立体模型。本发明专利技术大大提高了设计的效率，降低错误率，提高了设计质量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，包括以下步骤：对所有常用管道元件进行计算机编码，并形成与编码对应的基础元，储存于数据库中；确定管线的起、终点位置、起始连接的设备与终止连接的设备；收集连接该管线所有元件并确定出元件间的连接逻辑关系；确定管道元件编码，依据元件编码从数据库中调取对应元件的基础元；调取第一个元件的基础元数据形成三维立体图形并定位至管线起点处；根据起点位置坐标、第一个元件的基础元数据信息计算出第一个元件的出口位置坐标，第二个元件以该出口坐标为起点，按照设定的逻辑关系与第一元件连接；依次将管线内的所有元件从数据库取出，按照坐标定位方式与逻辑关系连接，形成管道三维立体模型。本专利技术大大提高了设计的效率，降低错误率，提高了设计质量。【专利说明】
本专利技术涉及管道设计
，具体地说，涉及一种。
技术介绍
管道元件一体化设计是发电厂设计工作中最为核心的设计之一，常规的作法通过CAD平面设计环境，用多方位、多视角的投影关系，生成一系列平面图，表示管道、元件的立体走向。根据设计条件，通过手动反复查找典型管道设计手册中的不同内容，找出各个元件的各种设计参数属性，结合图型统计、计算，生成材料报告，通过上述平面图和材料报告两者结合达到设计意图，完成电厂施工图设计。 这种人工手动的设计过程，一方面设计效率低下，另一方面极易出现差错，影响工程进度与质量，现实中需要一种将管道元件一体化自动生成的设计，解决上述技术问题。
技术实现思路
基于上述背景，本专利技术提出一种，具体的技术方案如下:，包括以下步骤:A:对所有常用管道元件进行计算机编码，并形成与编码对应的基础元，储存于数据库中；B:确定管线的起、终点位置、起始连接的设备与终止连接的设备；C:收集连接该管线所有元件并确定出元件间的连接逻辑关系；D:确定管道元件编码，依据元件编码从数据库中调取对应元件的基础元；E:调取第一个元件的基础元数据形成三维立体图形并定位至管线起点处；F:根据起点位置坐标、第一个元件的基础元数据信息计算出第一个元件的出口位置坐标，第二个元件以该出口坐标为起点，按照设定的逻辑关系与第一元件连接；G:重复步骤E、F，依次将管线内的所有元件从数据库取出，按照坐标定位方式与逻辑关系连接，形成管道三维立体模型。 其中，步骤A中，包括对元件的点集信息、型集信息、元件基础数据、元件材料数据进行编码，形成基础元；所述点集信息包括元件图型的所有关键定位点，用于辅助型集信息表达出元件的图型形状及定位；型集信息以点集信息为基础，将图型与关键点结合，并采用多种图形格式，构成组件的立体图型信息；元件基础数据包括连接方式、外型尺寸、壁厚、单重等信息；元件材料数据，包括元件的一些特征数据:元件类型、通径、公称压力、设计温度、材质信息。 本专利技术所提供的，具有以下优点:开发先进的三维立体设计平台与数据库平台、将通用管道典型设计手册分解，形成一套以每个基础元件为核心元的数据集。数据库中的每个基础元件包含图型信息、设计信息、属性信息。开发图型分析、坐标定位等一系列技术，实现管道设计一体化自动生成。大大提高了设计的效率，降低错误率，提高了设计质量。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的的工作流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图及本专利技术的实施例对本专利技术的进一步详细的说明。 从图1中可以看出，本专利技术的首先包括对元件进行编码并存储于数据库中，包括对点集信息、型集信息、元件基础数据、元件材料数据进行编码，形成基础元，在工程设计过程中，根据管道连接系统图，在三维立体设计环境中，首先定位出该条管线起、终点位置，即从哪个设备开始连接，到哪个设备终止、收集连接该管线所有元件及确定出元件间的连接逻辑关系，随后逐一调取管道元件，通过设计初始条件，确定出需调取管道元件编码，依据元件编码在数据库中找到对应该元件的基础元，从而提取出该元件的点集数据、型集数据、基础数据、材料描述数据；其次，对该元件在三维空间定位，由于管道起始位置是知道的，将第一个元件直接放到管道的起始点，还是先接一段管线再接入，这是设计人员确定，但不管哪一种连接，第一个元件坐标起点是很容易找到，调取第一个元件的点集数据、型集数据生成元件的立体图型，并将该元件坐标定位到起始点，形成该元件的三维立体模型，元件的基础数据、材料描述数据，一并含在该元件的立体模型中。根据点集、型集数据可算出该元件出口位置坐标，后一元件以该出口坐标为起点，反复循环将管线内的所有元件从数据库取出，在三维中定位，形成管道三维立体模型。 由于三维中所有元件基础元内包含设计参数，各个元件的真实外型尺寸都与典型管道设计手册中的参数一致。所以利用我们开发的程序根据投影原则很容易转化成施工用的平面图、轴侧图。提取各元件中的材料描述数据、基础数据、元件计数器中各元件的个数数据，很容易生成管道材料报告。 实施例1，元件编码:确定编码规则:对典型管道设计手册中的元件进行计算机编码，编码分七部分:第一部分:名称代码，用1位英文字母代表，如: P代表管道；E代表弯头；T代表三通；R代表大小头等。 第二部分:等级代码，用设计压力或公称压力代表，单位为MPa。 第三部分:材料类别，用一个大写英文字母表示，如|:C:碳钢；A:合金钢；S:不锈钢。 第四部分:材料代码，用2位数字表示，一共有二十余种材料，如:11为Q235-A的材料，12为15CrM0G的材料，13为20G的材料，33为A335P22的材料。 第五部分:型式代码，用二个大写英文字母表示: SO:无缝外径；S1:无缝内径；W0:焊接外径；E0:外径热压；EI内径热压等。 第六部分:规格代码，用通径或内径表示。 第七部分:角度代码，此部分只有弯头、三通有。 采用上述元件编码原则，将常用典型管道设计手册进行分解，使设计应用到的每一个具体元件都对应一个编码。 如:压力为17.6MPa，温度为546度，材料为A335P22，通径为250的90度无缝热压弯头的标识码是:E17.6A33S0250A90。其中E代表弯头，17.6代表压力是17.6 MPa, A代表合金钢，33代表材料是A335P22，S0代表是无缝外径管，250代表通径是250mm，A90代表90度弯头。 E17.6A33S0250A90弯头入库信息主要有:①点集信息:元件图型的关键定位点。90度弯头，有三个定位点，可表达出它的图型定位。 ②型集信息:组成元件立体图型信息，90度弯头，以它的点集关键点为依据，用圆柱体包住关键点形成的图型，代表90度弯头图型。复杂的元件图型需多个关键点，多种图型格式，才能表示出它的模型，如阀门模型就需多个图型定位关键点，多种图型集合表达出它的真实模型。 ③元件基础数据，如:连接方式、外型尺寸、壁厚、单重等。 ④元件材料数据，表述元件的一些特征数据，如:元件类型、通径、公称压力、设计温度、材质等。 将上述四种信息组合成该90度弯头的基础元，也就是说典型管道设计手册中表达该元件所有设计参数信息全包括在该基础元内，该基础元集图型、属性、信息为一体。 实施例2，管道设计:以设计一条管线，管线内包括弯头、大小头、三通等为例，选用的材质是15CrM0G，压力是4.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
管道设计一体化自动生成方法，其特征在于：包括以下步骤：A：对所有常用管道元件进行计算机编码，并形成与编码对应的基础元，储存于数据库中；B: 确定管线的起、终点位置、起始连接的设备与终止连接的设备；C: 收集连接该管线所有元件并确定出元件间的连接逻辑关系；D: 确定管道元件编码，依据元件编码从数据库中调取对应元件的基础元；E: 调取第一个元件的基础元数据形成三维立体图形并定位至管线起点处；F：根据起点位置坐标、第一个元件的基础元数据信息计算出第一个元件的出口位置坐标，第二个元件以该出口坐标为起点，按照设定的逻辑关系与第一元件连接；G：重复步骤E、F，依次将管线内的所有元件从数据库取出，按照坐标定位方式与逻辑关系连接，形成管道三维立体模型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王春利，王仁宝，米景平，霍晓光，王武君，辛建华，
申请(专利权)人：青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37