采用Visual Lisp软件提高长输管道施工图设计效率
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摘 要 利用AutoCAD内嵌的Visual lisp进行二次开发，编写了长输管道管沟开挖土石方量的计算程序，取得了预期的效果。本文提出了读取施工图数据，逐段计算土石方量、回填细土量的方法，介绍了关键技术。关键词： AutoLISP语言 程序设计 线路施工图中图分类号： S611
文献标识码： A一、前 言AutoLISP语言是嵌入在AutoCAD内部的LISP编程语言，它是LISP语言和AutoCAD有机结合的产物。利用AutoLISP语言编程可以实现对AutoCAD当前图形数据库的直接访问、修改，为提供交互设计提供了途径。Visual Lisp作为集成在AutoCAD内部的可视化编程环境，它可以对AutoLISP程序进行编辑、调试、纠错、编译，可以帮助用户迅捷的建立解决方案。对于长输管道设计来说，线路施工图设计是一项极为重要的工作。同时，繁琐、重复、机械的绘图及工程量统计占用了设计人员大量的时间，使设计工作枯燥乏味。作者借助Visual Lisp编程环境进行二次开发，编写了长输管道土石方计算程序，方便的实现了线路施工图设计过程中土石方量的准确统计，从而提高了工作效率。二、问题的提出按目前的作图要求，长输油气管道线路每1km即出版1张图纸。在公路穿越、铁路穿越、河流大中型穿越、隧道穿越等重要地段，管道单独设计、单独出图。每一张线路施工图都需要根据工程地质、地形地貌、管沟挖深、冻土深度并按照规范中的管沟开挖型式计算开挖的土石方量。管沟断面图设计完成后，设计人员再根据水平连续里程、地面标高、管底标高和管沟挖深信息来计算相应的土石方量。在实际作图过程中，水平连续里程一般是每20m即有1个数据点，再加上变坡点数据，每张图纸约10m～15m就有一个埋深控制点，因此，一张图纸（代表实际水平长度1km）就会产生约65～100个埋深控制点。由于管沟开挖的断面一般为梯型（或复合梯形），那么管沟开挖土石方量应该是上述数据点产生的不小于64个横截面为梯形的柱体之和。如果是逐个手工计算的话，结合工程地质，即使是熟练的设计人员，这也会是个耗时、易错的工作。如果将整张图纸只分几段来计算，必然又会造成计算偏差过高。本文利用Visual Lisp开发工具和DCL对话框技术，开发适用于长输管道的管沟开挖土石方量计算程序，为设计提供方便。三、程序的编制计算程序分为三部分：一个是名为tsf-fi.lsp的主程序，它包含了土石方计算的算法；另一个是名为tsf.dcl的主对话框程序，它为主程序提供了一个便于人机交互的界面；第三个是名为“管沟参数配置文件.txt”的文本文件，它根据不同工程或同一工程的不同要求而设定，共有5个参数（管道外径、土方管沟底宽、土方边坡比、石方管沟底宽、石方边坡比），其设置应参照《输油管道工程技术规范》（GB 50253―2003）或《输气管道工程设计规范》（GB 5021―2003）中“管道敷设”章节的要求规定。本文主要讲述主程序设计。主程序设计的基本思路是读取线路施工图上的“水平连续里程”行数据和“管沟挖深”行数据，生成两个数据序列。从第一组数据开始，相邻的两组数据构成了一个柱体的基本要素：“管沟挖深”行的相邻数据代表柱体两个横截面的高度，“水平连续里程”行的相邻数值之差代表了柱体的长度，而管道外径、土方管沟底宽、土方边坡比、石方管沟底宽、石方边坡比这些参数已由“管沟参数配置文件”定义。这样，设计人员结合工程地质情况，指定各土石方等级层的厚度，一个柱体的体积就确定了，之后程序进行循环，计算所有柱体的体积，再进行求和就是总的土石方量。生成埋深数据数组ptlist的关键语句如下：…… （setq n 0） （setq ptlist '（）） （repeat （sslength ss）
（setq ssn （ssname ss n））
（setq ssdata （entget ssn））
（if （= （cdr （assoc 0 ssdata）） "TEXT"）
（progn
（setq sz （read （cdr （assoc 1 ssdata））））
（setq ptlist （cons sz ptlist））
）
）
（setq n （1+ n）））……采用相同的方法，可以生成里程数据数组lclist。在分段的区间内，如果土层下仅含有一种石方，本程序采用以下语句来分别计算管沟的土方量、石方量和回填细土量：…… （repeat len_aver
（if （< depsoil （nth j aver））（progn （setq deprock1 （- （nth j aver） depsoil）） ；分段的石方厚度 （setq vol_rock （* （* （+ rock_ditch （* deprock1 rockslope）） deprock1） （nth j len））） ；石方体积 （setq width1 （+ rock_ditch （* 2 rockslope deprock1））） （setq vol_ditch （* （* （+ width1 （* depsoil slope）） depsoil） （nth j len））） ；土方体积 （setq sumrock1 （+ sumrock1 vol_rock）） （setq sumvol （+ sumvol vol_ditch）） （if （
）
（setq sumxitu （+ sumxitu vol_xitu））；细土体积
）
（progn
（setq vol_ditch （* （* （+ wid_ditch （* （nth j aver） slope）） （nth j aver）） （nth j len））） （setq sumvol （+ sumvol vol_ditch））
） ）
（setq j （1+ j））
）……在一个分段的柱体体积计算之后，再进行循环、求和，就是一张施工图纸所要计算的土石方量。程序同时具备了新建图层、并将土石方量写入图纸中指定位置的功能，进一步减少设计人员的工作量。四、结束语本程序用AutoCAD2004进行开发，在AutoCAD2005～AutoCAD2008各版本下进行了验证，运行正常。该计算程序具有适应性强、高效、兼容性好的特点，在庆铁线改造工程、铁锦复线管道工程和四平―白山天然气管道工程等长输管道工程中得到了应用，大大提高了土石方量计算的精度和效率，具有一定的实用价值。参 考 文 献[1] 吴永进，林美樱.AutoLISP&DCL基础篇.中国铁道出版社.2003.