煤礦施工圖參數化自動繪制

李曉東

(河北工程大學資源學院)

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，在繪制過程中所需參數比較多，計算量比較大，手工繪制工作量大，繪圖效率低。計算機技術的不斷發展使其在各個領域不斷得到應用，極大地提高了人們的工作效率，煤礦施工圖在繪制過程當中也有很多操作具有機械性和重復性，這些操作完全可以由計算機來完成，可大大降低工作人員的勞動強度和工作量［1］。在煤礦設計繪圖領域，AutoCAD已成為必不可少的工具。AutoCAD ActiveX技術使用戶可以通過AutoCAD暴露出來的信息，用其他應用程序(如VB)通過編程，從AutoCAD內部或外部來控制和操縱［2］，可以方便地對其進行二次開發，實現煤礦施工圖的參數化自動繪制。

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、水泵房、變電所、井底煤倉、馬頭門等。由于煤礦井下地質條件變化比較大，施工圖設計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準的，設計時所需的參數都是按照相應規范選取的。因此煤礦施工圖是完全可以通過計算機技術實現參數化自動繪制的。

2 施工圖繪制參數化

2.1 實現思路

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，因此要想實現煤礦施工圖參數化自動繪制，必須要以AutoCAD為繪圖平臺。而AutoCAD允許用戶對其進行二次開發，與多個編程語言具有接口。擬采用模塊化結構和層次結構，各程序模塊之間相互獨立，便于對系統進行修改和擴充［3］。主要有兩種實現方式:①在AutoCAD內部建立菜單項，AutoCAD每次啟動時將自動加載該菜單項，不同種類施工圖對應不同子菜單項，單擊某一菜單項彈出對應種類施工圖的參數輸入對話框;②創建獨立的Windows應用程序，該程序與AutoCAD通過ActiveX技術實現無縫連接，通過該程序來操縱和控制AutoCAD，把AutoCAD當做該程序的繪圖平臺，實現施工圖在AutoCAD中的參數化自動繪制。為了便于日后擴展軟件功能，也為了便于形成獨立的軟件，采用第二種方式，即創建獨立的應用程序來實現煤礦施工圖參數化自動繪制。

2.2 程序界面

由于各種類煤礦施工圖參數輸入都需要獨立的界面，只需通過不同菜單項調用即可。圖1為通過“繪圖”菜單下“雙道起坡二次回轉逐段投影”子菜單項，調出雙道起坡二次回轉甩車場參數化輸入界面。

2.3 實現方法及主要代碼

2.3.1 VB 與 AutoCAD 的鏈接

首先在VB編程環境中選擇【工程】/【引用】命令，打開引用對話框，選中AutoCAD 2010 Type Library復選框［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Application對象，實現AutoCAD的啟動、運行以及與VB的連接［5］。

圖1 雙道起坡二次回轉逐段投影甩車場施工圖參數輸入界面

2.3.2 主體部分

各種類煤礦施工圖的參數界面中包含了繪制相應施工圖所必須的參數，并且配有相應示意圖，各參數符號都清楚地標在示意圖的相關位置。為了日后圖紙管理方便，每張施工圖的參數數據都可保存在所建立的數據庫中。

施工圖參數化自動繪制的邏輯順序和實際人工在AutoCAD中繪圖順序基本一致，其實現原理是通過VB操縱AutoCAD各層次對象，建立圖層、繪制組成施工圖的多段線、進行文字標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逐段投影甩車場為例，說明具體實現過程及主要代碼。

2.3.2.1 建立圖層代碼

雙道起坡二次回轉逐段投影甩車場施工圖一般需建立圖框、巷道輪廓、巷道斷面、標注、表格這幾個圖層，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，選取主巷道叉前基本軌起點為起始點，編號為101，第一個數字1代表該條線為第一條連續的多段線，第二個數字代表該點的X坐標符號，第三個數字代表該點的Y坐標符號。第一條線的下一個點編號就為123，該條線其他各點依次類推進行編號。由于雙道起坡二次回轉逐段投影甩車場施工圖比較復雜，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:

2.3.2.3 尺寸標注代碼

以下為部分尺寸標注代碼

2.4 參數化自動繪制效果

圖2為通過軟件輸入所需參數自動繪出的雙道起坡二次回轉甩車場施工圖的平面及坡度圖。

圖2 雙道起坡二次回轉逐段投影甩車場施工圖平面及坡度(單位:mm)

3 結論

通過VB編制應用程序操縱和控制AutoCAD，將AutoCAD當成VB應用程序的一個繪圖窗口，將繪制煤礦施工圖所必須的參數輸入到應用程序相應種類施工圖參數界面中，只需要點擊繪圖命令按鈕程序，就會像人工在AutoCAD中繪制圖紙一樣數秒內準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，極大地提高了設計繪圖效率。該軟件將逐步健全煤礦施工圖種類，實現煤礦各主要施工圖的參數化自動繪制功能。

［1］ 李志銳，李法虎.基于VBA技術的AutoCAD二次開發在地形圖繪制中的應用［J］.農業工程學報，2007，23(10):25-29.

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

［3］ 王培強，申永樂，朱艷艷.基于AutoCAD的采區車場施工圖繪制系統的設計［J］.工礦自動化，2010(11):89-91.

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

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