基于RTK和AUTOCAD协同设计的一体化绘图方法与流程

本发明涉及高压业扩报装项目的勘测领域，具体是一种基于rtk和autocad协同设计的一体化绘图方法。

背景技术：

在收到高压业扩报装项目方案答复函后，设计人员经过现场勘测、cad绘图、工程量统计完成施工设计，现有勘测设计流程如图1所示。随着电网规模的不断扩大，高压业扩报装项目呈逐年上升趋势，电力工程勘测设计行业的市场将逐渐开放，过渡到完全竞争市场。

目前在高压业扩报装项目施工设计过程中，勘测工具性能落后、绘图效率不高、工程量统计准确率低是影响设计效率的三个主要原因。

现场勘测方面，目前常用激光测距仪、皮尺进行测量，此种方法存在较大缺陷：

1、勘测过程繁琐，需要不停的寻找参照物进行测距工作，中间环节较多，影响测量精度，导致数据不准；

2、测量速度受地形影响较大，对于无法克服的障碍只能使用皮尺进行测量，严重拖缓工作进度；

3、激光测距仪对环境要求较高，碰到潮湿、灰尘重的地方无法使用。

绘图方面，主要有设备模块调用、确定线路走向、布置土建通道、标注四个环节，目前的绘图方法，各环节重复性操作繁多、绘图效率低。

工程量统计方面，主要分为电气部分、线路部分、计量部分、土建部分、其他部分。统计中需考虑因素较多，人工统计工作量大、准确率低。

如何提高高压业扩报装施工设计效率是目前面临的一个严峻考验。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种基于rtk和autocad协同设计的一体化绘图方法，可以方便快捷地实现实地勘测，而且提高实地勘测数据精度、实现勘测数据到cad的实时导入、以及提高绘图效率和工程量统计准确率和统计效率。

本发明采用如下技术方案实现：

一种基于rtk和autocad协同设计的一体化绘图方法，包括如下步骤：

步骤一、在高压业扩报装项目施工设计中的实地勘测阶段，通过rtk进行勘测点坐标信息实地实时采集，形成勘测点坐标数据；

步骤二、在勘测数据导入阶段，通过rtk与cad勘测数据交互接口，将rtk的勘测点坐标数据导入cad并转换成cad中各坐标对应的标注点；

步骤三、在绘图阶段，通过cad绘图插件，对各标注点处设备信息进行定义，根据设计规程确定线路走向，并链接各设备的元件符号，实现智能排列，最终得到线路平面走向图；

步骤四、在工程量统计阶段，根据工程量统计插件，确定统计范围内各电气设备的种类及数量，形成工程量说明。

进一步的，步骤一具体为：

(1)架设基准站：设置好gps主机工作模式，打开rtk手簿软件，连接基准站、设置新建项目、设置坐标系统参数、设置基准站参数，使基准站发射差分信号；

(2)连接移动站：设置移动站，使得移动站接收到基准站的差分信号，并得到窄带固定解，携带移动站至勘测现场，选择一个已知当地坐标的测量点进行测量，得出其窄带固定解状态下的已知点原始坐标；

(3)根据已知点的原始坐标和当地坐标求解出两个坐标系之间的坐标转换参数，打开坐标转换参数，则rtk测出的原始坐标自动转换成当地坐标，然后重新选择一个已知当地坐标的测量点进行测量，检查所得到的当地坐标是否正确；

(4)在当地坐标系下对勘测点进行测量、放样操作，得到当地坐标系下的坐标数据，将坐标数据在手簿软件中进行坐标格式转换，得到需要坐标数据格式的勘测点坐标数据；

(5)使用数据接收机将勘测点坐标数据导出。

进一步的，选择导出的勘测点坐标数据内容包括序号、点名、横坐标、纵坐标、标高。

进一步的，步骤二中rtk到cad勘测数据导入具体为：首先调用rtk与cad勘测数据交互接口，然后在“插入点坐标”一栏中输入测量点的名称、横坐标和纵坐标后点击“插入”按钮，即可将该点的名称和坐标信息插入到“坐标列表”栏中，或者点击“导入”按钮，选择从数据接收机中导出的文件，即可导入所有点的信息，并显示在“坐标列表”栏中；最后单击“确定”按钮，实现rtk勘测数据到cad的导入。

进一步的，步骤三绘图过程主要分为设备模块调用、确定线路走向、绘制土建通道、标注设备及土建通道四部分，具体步骤如下：

(1)设备模块调用时，定义电源点、通道、负荷点处设备类型：选择需定义点，在插件命令行中输入该点处设备类型代号，从而调用该设备相应模块符号；

(2)根据设计规程确定线路走向后，绘制相应的土建通道；

(3)根据架空线数据调用电杆，插件自动对相应设备及土建通道进行标注；

(4)形成最终线路走向图。

进一步的，绘制相应的土建通道具体为：在插件命令行中输入电缆井型号，插件对电缆井进行智能排列，在规范允许的位置调用电缆检修井，从而形成土建通道。

进一步的，在步骤三cad绘图插件前还包括：

统计配网设计规程，对相关电气符号进行块定义；

统计不同报装类型所涉及的规程数量，将设计规范导入绘图程序

中，按照相关设计规定和要求进行图形生成，并对需要的电气符号进行定义，将电气符号与设备类型代号对应，用电气符号来代替现场实际设备和元器件，依照所导入的规程规定，系统可自动识别各电气符号所在位置。

进一步的，步骤四中工程量计算具体步骤为：

(1)调用函数“stat”，加载工程量统计插件；

(3)框选所需统计工程量的图形；

(4)工程量统计插件对工程量进行计算统计；

(5)调用工程量说明模块，形成工程设计说明。

进一步的，步骤四中工程量计算还包括步骤：采用lisp语言对工程量统计插件进行开发，工程量统计插件用于对图纸上所包含各设备符号进行分类统计，并对通道关键点坐标进行调用，计算相关工程量数据。

本发明具有如下优点：

1、实地勘测部分，可以通过rtk定位，规避不好进行勘测的复杂地形，而且相比之前卷尺和测距仪测量，精度可以得到保障，方便快捷；

2、勘测数据导入部分，开发rtk勘测数据录入接口，实现勘测数据到cad的实时导入，实现坐标录入的快速便捷；

3、绘图部分，通过插件调用，能高速高效高质量的实现智能绘图功能，解决了绘图步骤繁琐复杂、重复绘图等不足带来的绘图效率低的问题；

4、工程量统计部分，因所需考虑因素较多，人工统计工作量大、准确率低，可以通过工程量统计插件调用，提高统计准确率以及工程量统计效率。

附图说明

图1为现有技术勘测设计流程图；

图2为rtk现场勘测原理图；

图3为rtk勘测坐标转换方式示意图；

图4为勘测数据导入cad界面的示意图；

图5为常用电气符号；

图6为调用设备相应模块符号的示意图；

图7为土建通道绘制示意图；

图8为线路平面走向示意图；

工程量统计流程图；

图9为工程量统计流程图；

图10为工程量统计分类；

图11为工程量统计插件源代码；

图12为加载工程量统计插件的示意图；

图13为框选所需统计工程量的图形的示意图；

图14为插件对工程量进行计算统计的示意图；

图15为调用工程量说明模块，形成工程设计说明的示意图；

图16为本发明一种基于rtk和autocad协同设计的一体化绘图方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种基于rtk和autocad协同设计的一体化绘图方法，包括如下步骤：在高压业扩报装项目施工设计中的实地勘测阶段，通过rtk进行勘测点坐标信息实地实时采集，形成勘测点坐标数据；在勘测数据导入阶段，通过rtk与cad勘测数据交互接口，将rtk的勘测点坐标数据导入cad并转换成cad中各坐标对应的标注点；在绘图阶段，通过cad绘图插件，对各标注点处设备信息进行定义，根据设计规程确定线路走向，并链接各设备的元件符号，实现智能排列，最终得到线路平面走向图；在工程量统计阶段，根据工程量统计插件，确定统计范围内各电气设备的种类及数量，形成工程量说明。

请结合参考图16，所述方法具体步骤如下：

步骤一：rtk现场勘测

实时动态载波相位差分定位(realtimekinematic，rtk)系统是标注点量定位最常用的技术。与传统测量相比，rtk技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足rtk的基本工作条件，可以进行快速的高精度定位作业；同时，其勘测数据安全可靠，没有误差积累，避免了因数据不准而导致的重复勘测，大大节约了勘测时间。勘测原理如图2所示。

设计人员只需使用rtk对关键点(如：电源点、负荷点、线路起始及拐点、设备位置等勘测点)处进行定位，拿到关键点坐标数据后就能完成勘测工作。具体步骤如下：

(1)架设基准站：设置好gps主机工作模式，打开rtk手簿软件，连接基准站、设置新建项目、设置坐标系统参数、设置基准站参数，使基准站发射差分信号；

(2)连接移动站：设置移动站，使得移动站接收到基准站的差分信号，并得到窄带固定解，携带移动站至勘测现场，选择一个已知当地坐标的测量点进行测量，得出其窄带固定解状态下的已知点原始坐标；

(3)根据已知点的原始坐标和当地坐标求解出两个坐标系之间的坐标转换参数，打开坐标转换参数，则rtk测出的原始坐标自动转换成当地坐标，然后重新选择一个已知当地坐标的测量点进行测量，检查所得到的当地坐标是否正确；原理如图3所示。

(4)在当地坐标系下对勘测点进行测量、放样等操作，得到当地坐标系下的坐标数据，将坐标数据在手簿软件中进行坐标格式转换，得到需要坐标数据格式的勘测点坐标数据；

(5)使用数据接收机将勘测点坐标数据导出，选择导出的勘测点坐标数据内容一般包括：序号、点名、横坐标、纵坐标、标高等。

步骤二：rtk到cad勘测数据导入

从数据接收机中导出勘测点坐标数据并保存，打开相应的cad图纸，将rtk的勘测点坐标数据导入cad并转换成cad中各坐标对应的标注点。

导入方法为首先调用rtk与cad勘测数据交互接口，调用后面板如图4所示；然后在“插入点坐标”一栏中输入测量点的名称、横坐标和纵坐标后点击“插入”按钮，即可将该点的名称和坐标信息插入到“坐标列表”栏中，也可以点击“导入”按钮，选择从数据接收机中导出的文件，即可导入所有点的信息，并显示在“坐标列表”栏中；最后单击“确定”按钮，实现rtk勘测数据到cad的导入。

步骤三：cad绘图插件绘图

首先统计配网设计规程，对相关电气符号进行块定义；

统计不同报装类型所涉及的规程数量，将设计规范导入绘图程序中，按照相关设计规定和要求进行图形生成，并对需要的电气符号进行定义，将电气符号与设备类型代号对应，用电气符号来代替现场实际设备和元器件，依照所导入的规程规定，系统可自动识别各电气符号所在位置。常用电气符号如图5所示；

然后采用lisp语言对cad进行二次开发，通过插件将已统计完成的规程和电气符号进行导入，实现设备智能排列、图形一次成型，极大程度的提高绘图效率。

绘图过程主要分为设备模块调用、确定线路走向、绘制土建通道、标注设备及土建通道四部分。所述cad插件绘图具体步骤如下：

(1)设备模块调用时，定义电源点、通道、负荷点处设备类型：选择需定义点，在插件命令行中输入该点处设备类型代号，从而调用该设备相应模块符号，如图6所示。

(2)根据设计规程确定线路走向后，绘制相应的土建通道：在插件命令行中输入电缆井型号，插件对电缆井进行智能排列，在规范允许的位置调用电缆检修井，从而形成土建通道。

(3)根据架空线数据调用电杆，同时，插件自动对相应设备及土建通道进行标注，包括设备名称、型号等，如图7所示。

(4)形成最终线路走向图，如图8所示。

步骤四：统计插件进行工程量计算

工程量统计主要分为电气部分、线路部分、计量部分、土建部分、其他部分，具体统计流程如图9所示。

对高压业扩报装项目所涉及的主要工程量进行统计分类。如图10所示。

工程量计算具体步骤为：

(1)采用lisp语言对工程量统计插件进行开发，图11为工程量统计插件源代码。本插件对图纸上所包含各设备符号进行分类统计，并对通道关键点坐标进行调用，计算电缆、架空线长度等相关工程量数据，减少工程量统计耗时。

(2)调用函数“stat”，加载工程量统计插件，如图12所示。

(3)框选所需统计工程量的图形，如图13所示。

(4)插件对工程量进行计算统计，如图14所示。

(5)调用工程量说明模块，形成工程设计说明，如图15所示。

本发明优点有：1、实地勘测部分，可以通过地图定位，规避那些勘测人员不好进行查探的复杂地形困难，而且相比之前卷尺和测距仪测量，精度可以得到保障，方便快捷。2、勘测数据导入部分，特研发出rtk坐标录入接口，可实现勘测数据到cad的实时导入，实现坐标录入的快速便捷；3、绘图部分，通过插件调用，能高速高效高质量的实现智能绘图功能，解决了绘图步骤繁琐复杂、重复绘图等不足带来的绘图效率低的问题；4、工程量统计部分，因所需考虑因素较多，可以通过工程量统计插件调用，提高统计准确率以及工程量统计效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。