专利名称：基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法
技术领域：
本发明属于计算机应用领域，涉及一种面向三维可视化系统所需的地铁综合管线AutoCAD图纸数据提取方法。
背景技术：
近年来，随着我国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，大中城市的交通状况日渐紧张，道路交通条件不断恶化。人们逐步认识到只有发展以地下铁道为骨干的大运量快速公共交通系统才能解决城市客运交通紧张问题。而综合管线的设计在地铁车站的设计、施工及后期运营维护过程中尤为重要。因此对地铁综合管线信息管理的需求也就更显得迫切。
目前，还没有一种比较完善的针对地铁综合管线的信息管理系统，这就给日后的运营维护带来了很大麻烦，如果维护人员需要找到待维修或者改迁的管线，就必须先找到相应的地铁综合管线的最后施工图纸，然而维修人员有可能只找到待维修管线段的大致位置，而不能准确定位到待维修的位置，之后就只能人工的展开地毯式排查，这就浪费了大量的人力、物力，进而增加了运营维护的开支。为便于日后地铁综合管线的运营维护，必须有一种更为直观、更为形象的表现形式来描述地铁综合管线及管线在地铁站的空间位置，所以一种三维可视化综合管线信息管理系统应运而生。三维可视化综合管线信息管理系统的管理对象是管线及其附属设备，因此管线的属性信息和空间信息及三维可视化系统在进行管线渲染时所需的信息必须为AutoCAD图中的真实数据，目前主流的数据提取方法是针对DXF文件进行的全自动的数据提取方法。下面对DXF文件进行简单介绍。DXF是Autodesk公司开发的用于AutoCAD与其它软件之间进行AutoCAD数据交换的AutoCAD数据文件格式。一个完整的DXF文件一般由四个段(SECTION)和一个文件尾组成。每个段由一行组码0及一行字符串SECTION开始，紧接着是组码2及一行表示段名称的字符串(例如HEADER)。段的结束由一行组码0及一行表示该段结束的字符串ENDSEC。这些段中的内容由对象或图元组成。而这些对象或图元由标志它们属性的组码和组值组成。整个文件以一行组码0及一行EOF结束。以下列出的是各个段的段名及段中包含的信息(I) HEADER段。该段包含与本图形文件有关的基本信息，它由一个AutoCAD数据库版本号、存盘时的各种设置和许多系统变量组成。每个参数包括一个变量名及其组值。(2) TABLES段。该段包含如下符号表的定义=APPID (应用程序标识表)、BL0CK-REC0RD (块引用表)、DIMSTYLE (标注样式表)、LAYER(图层表)、LTYPE (线型表)、STYLE (文本样式表)、UCS (用户坐标系表)、VIEW (视图表)和VPORT (视口配置表)。每个表的表项数目是可变的。(3) BLOCKS段。该段包含所有在AutoCAD中定义的块，包括块定义和组成图形中每个块引用的图形图元。(4) ENTITIES段。该段包含图形中出现的所有图形对象。正因为DXF文件是一种数据交互的AutoCAD数据文件格式，它的数据存储结构即为格式化结构，从上面的简介可以知道它各段数据的含义，但是由于综合管线设计制图人员的设计水平、个人经验及仔细程度的差异，设计出来的图纸必然不能严格遵循同样的规范，所以提取出来的数据就不能与图中的图元相对应，无法为地铁综合管线的维修提供准确信息。在三维可视化系统中这样提取出来的数据对地铁管线的维修没有意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法，以解决现有技术提取出来的数据存在与图中图元不对应的问题，为地铁综合管线的维修提供准 确信息。本发明的目的是这样实现的，基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法，选取AutoCAD图纸作为数据源，选定坐标0点并将所选取的图纸进行坐标系的统一化处理，然后提取数据并存储。对所选取的图纸进行坐标系的统一化处理后，将地铁综合管线进行分类，然后，按类别提取管线数据，将提取到的同类管线数据暂存到同一张EXCEL表里，批量导入后期构
建的三维管线仿真管理平台。所述选定坐标0点为将水平剖面图纸中的砼结构左下角顶点作为X、Y坐标系0点，即该点坐标为(0，0)，将该地铁站最低层作为基层，将最底层纵剖面图纸中标记为0. 000的水平面作为Z轴的的0点，则整个地铁站的三维坐标0点即为该平面上的X、Y坐标0点。本发明具有如下有益效果I、本发明可从AutoCAD图中提取地铁综合管线属性信息和空间信息及管线在三维场景中渲染时用到的信息，可为地铁综合管线三维可视化管理系统提供可靠的数据支持，克服了现有技术由于存在提取的数据与图中的图元不相对应的问题，因此无法为地铁综合管线的维修提供准确信息的弊端。2.本发明与传统方式对DXF格式图纸的数据提取相比，本发明采用人为干预使得提取到的数据更具有完整性，不会因机器不识别而丢失数据。3.本发明提取的数据组织结构清楚、明确，便于后期对数据的操作(增、删、查、改)。4.由本发明提取的综合管线的属性信息和空间信息及渲染时使用的颜色等信息都可以用到后续的三维可视化系统的开发中，且操作简单容易，与传统方式对DXF格式图纸的数据提取相比，本发明更直观、更便于操作。
图I为本发明流程图；图2为本发明坐标0点设置示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法，其流程图参见图1，包括选取图纸、选定0点坐标、管线分类、数据提取和数据暂存 等步骤。具体步骤如下步骤一、选取图纸选取图纸是从一套AutoCAD图纸中选出最近更新的水平剖面图，并检验数据完整性。一套AutoCAD图纸中会有封面、图纸目录、图例等图纸，对其进行筛选至关重要，选择图纸目录中显示最近更新的图纸作为数据源对象，并保证图纸完整。其中水平剖面图纸尤为重要，它们作为主要的数据来源，纵剖面图纸作为读图辅助。步骤二、选定坐标0点选定坐标0点目的是将所有水平剖面图纸进行坐标系的统一化处理。AutoCAD图纸中的坐标为参考坐标,不具有统一标准，一套AutoCAD图纸中的所有图纸不是坐标对应的，即每张图有自己的坐标规则。直接提取出来的空间数据不具有坐标统一性。因此，需对每张水平剖面图纸做统一坐标处理。地铁综合管线图纸复杂、管线纵横交错，比较直观的是其中的房建信息。并且整套图纸中每一张水平剖面图纸的房建信息都是对应的，尤其地铁外围的砼结构(钢筋混凝土结构)信息更是简单明了。所以将砼结构作为参考进行坐标对齐是最佳选择。根据习惯将水平剖面图纸中的砼结构左下角顶点作为X、Y坐标系0点，即该点坐标为(0，0)，将该地铁站最低层作为基层，将最底层纵剖面图纸中标记为0. 000的水平面作为Z轴的的0点，则整个地铁站的三维坐标0点即为该平面上的X、Y坐标0点。如图2所示。在AutoCAD软件中的操作是，打开图纸一Ctrl+A(全选)一点击“修改”菜单下的“移动”一选中状态栏“对象捕捉”按钮，此时将鼠标移动到选定的坐标0点位置，软件会自动捕捉交点并出现土黄色小方框，此时左键单击，移动鼠标到软件设定的绝对0点并单击左键确定；或者移动鼠标并用键盘输入要移动的距离，然后左键单击确定。步骤三、管线分类参见下表1，地铁综合管线图纸中管线纷繁多样，走位错综复杂，提取时必须分类提取，这样既可以提高提取效率，又可以分类存储管线并保证以后的操作简便。—般的，风管是地铁综合管线施工过程中对各方面影响最大的一类，因为它的体积庞大，占空间过多，施工影响很大，按用途不同将其分为空调送分管、空调回风管、空调排风管、新风管、排风管、排烟管等等。钢管是一类用钢结构管线作为不同用途的管线总称。主要包括制冷管、给水排水管两大类。制冷管包括冷冻水供水管、冷冻水回水管、冷却水供水管、冷却水回水管、空调冷凝水管、补给水管、溢流管等等。给水排水管包括生产及生活给水管、排水管、污水管、消火检给水管等等。电缆桥架是由托盘或梯架的直线段、弯通、组件以及托臂(臂式支架)、吊架等构成具有密接支撑电缆的刚性结构系统之全称。本发明将其分为高压电缆桥架、低压电缆桥架。弱电线槽主要分为母线槽、EMCS系统线槽、通信线槽、屏蔽门线槽等。
以上分类不是针对所有地铁站，由于每个地铁站有自己的综合管线设计特色，采用本发明管线分类方法都可以做出合理的分类。步骤四、数据提取做好以上准备工作之后就可以做数据提取了。打开之前进行过坐标化统一处理的图纸，选取一条管线，左键单击该管线进行选中，然后右键单击出现菜单，选择“特性”，软件窗口左上角出现该选中管线基本特性，查看“图层”选项，记录下图层名称；然后单击“格式”菜单项，选择“图层”出现图层管理窗口，在名称列找到之前记下的图层，将其它与该图层无关的图层关闭。此时图纸中只剩下该管线所在图层及相关注释图层。数据提取的基本原则是I.提取的数据与原图数据一致。2.图纸对比出错时，将整套图纸进行对照，取大多数图纸的共同特征为标准。3.同一类管线的数据提取尽可能由同一人完成。数据提取的基本方法是I.管线数据提取从左到右、至上而下。2.排除无需关心的管线信息。由于综合管线图纸中体现的管线信息很多，这里只需提取需要的数据。3.左键单击选中管线，鼠标分别放在左端点和右端点上，待出现绿色实心方框后，分别记下状态栏左下角显示的X、Y坐标值，并在该段管线上找到标注信息“标高”和“规格”并记下，将该段管线信息添加到临时文件中，便于以后存储。步骤五、数据暂存将提取到的同类管线信息临时存储到同一张EXCEL表里，形成若干张EXCEL表，便于后期数据的批量导入。其中，选取图纸和选择0点坐标是为了将待提取的数据进行坐标统一化，使得空间数据都在同一个坐标系中；管线分类是把地铁中错综复杂的管线分成类，这样既便于数据提取，也便于数据存储。本发明可从AutoCAD图中提取地铁综合管线属性信息和空间信息及管线在三维场景中渲染时用到的信息，为地铁综合管线三维可视化管理系统提供数据支持。为了达到此目的，首先需要对一套AutoCAD图纸进行筛选，然后提取管线相关数据和场景建模所需数据，其中场景建模的数据在图纸中不能完全体现，需要进行实地调查采集数据，再进行场景建模的数据修正。事实证明用本发明可以有效地从AutoCAD图纸中提取到所需管线数据，提取到的数据均与图纸数据保持高度的一致性。并且用本发明提取到的数据有高度的可用性和可移植性，便于以后系统开发时的数据管理。
实施例下面以西安地铁2号线的市图书馆站为例，具体描述该站的综合管线数据的提取过程。对合作方提供的西安市图书馆站地铁综合管线图纸(dwg格式文件)进行筛选，在不对其进行任何修改的前提下，找出最新的管线平面图，如站台、站厅层各类管线的平面图。对于选出的所有图，运用AutoCAD将各个图中主结构(含站台、站厅等有效)中的砼结构作为参考进行坐标对齐。根据管线设计者的习惯将水平剖面图纸中的砼结构左下角顶点作为X、Y坐标系0点，即该点坐标为(0，0)，将市图书站的最低层作为基层，将最底层纵剖面图纸中标记为0. 000的水平面作为Z轴的0点，因此该站的三维坐标0点即为该平面上的X、Y坐标0点，向上依次为地下二层顶、地下一层顶。在AutoCAD软件中的操作是，打开图纸一Ctrl+A(全选)一点击“修改”菜单下的“移动”一选中状态栏“对象捕捉”按钮，此时将鼠标移动到选定的坐标0点位置，软件会自动捕捉交点并出现土黄色小方框，此时左键单击，移动鼠标到软件设定的绝对0点并单击左键确定；或者移动鼠标并用键盘输入要移动的距离，然后左键单击确定。根据市图书管站综合管线设计的特点，依据管线的形状及功能将其分类，管线分类见下表I。表I本发明实施例管线分类表
权利要求
1.基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法，其特征在于选取AutoCAD图纸作为数据源，选定坐标0点并将所选取的图纸进行坐标系的统一化处理，然后提取数据并存储。
2.如权利要求I所述的基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法，其特征在于对所选取的图纸进行坐标系的统一化处理后，将地铁综合管线进行分类，然后，按类别提取管线数据，将提取到的同类管线数据暂存到同一张EXCEL表里，批量导入后期构建的三维管线仿真管理平台。
3.如权利要求I或2所述的基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法其特征在于所述选定坐标0点为将水平剖面图纸中的砼结构左下角顶点作为X、Y坐标系0点，即该点坐标为(0，0)，将该地铁站最低层作为基层，将最底层纵剖面图纸中标记为0. 000的水平面作为Z轴的的0点，则整个地铁站的三维坐标0点即为该平面上的X、Y坐标0点。
全文摘要
基于AutoCAD图纸的地铁综合管线数据提取方法，其特征在于选取AutoCAD图纸作为数据源，选定坐标0点并将所选取的图纸进行坐标系的统一化处理，然后提取数据并存储。本发明可从AutoCAD图中提取地铁综合管线属性信息和空间信息及管线在三维场景中渲染时用到的信息，为地铁综合管线三维可视化管理系统提供可靠的数据支持，避免了现有技术存在的提取数据与图元不符的问题，且不会因机器不识别而丢失数据，提取到的数据更具有完整性，并便于对数据的操作，模式直观，操作简单容易。
文档编号G06F17/50GK102799714SQ20121021565
公开日2012年11月28日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者黑新宏, 王晓帆, 金英珠, 张鹏飞, 赵凯, 赵钦 申请人:西安理工大学