關(guān)于給排水專業(yè)CAD軟件開發(fā)方法研究

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　摘要：本文結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，分析了國內(nèi)給排水專業(yè)CAD軟件開發(fā)及應(yīng)用現(xiàn)狀，探討了給排水CAD軟件開發(fā)的原則、思路、方法及步驟等，并給出了開發(fā)實(shí)例。

　　關(guān)鍵詞：給排水專業(yè)；CAD軟件；開發(fā)方法

　　1、給排水專業(yè)CAD開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　在工程設(shè)計(jì)行業(yè)，CAD技術(shù)的應(yīng)用大大提高了設(shè)計(jì)及繪圖效率。CAD應(yīng)用軟件的開發(fā)也越來越重要。

　　在給排水設(shè)計(jì)領(lǐng)域，CAD開發(fā)應(yīng)用起步較晚。有些設(shè)計(jì)院從八十年代末開始嘗試進(jìn)行CAD開發(fā)，但進(jìn)展比較慢，多數(shù)是圖塊和小型實(shí)用程序，在深度和廣度上都存在著差距。從1993年以后給排水CAD開發(fā)步伐開始加快。1994年底全國給排水學(xué)會(huì)和給排水技術(shù)情報(bào)網(wǎng)組織召開了“計(jì)算機(jī)技術(shù)在給排水專業(yè)應(yīng)用研討會(huì)”，對(duì)給排水軟件開發(fā)起了積極的促進(jìn)作用。

　　目前在給排水CAD開發(fā)方面已經(jīng)取得了可喜的成績，尤其是建筑室內(nèi)給排水方面涌現(xiàn)出1些比較優(yōu)秀的給排水CAD軟件，如洛陽的1家軟件和北京的幾家軟件。這些軟件都具有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)建筑給排水平面圖、自動(dòng)生成系統(tǒng)圖、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)材料表；進(jìn)行室外給排水管網(wǎng)計(jì)算、自動(dòng)生成圖形等功能，其中個(gè)別軟件已在室外設(shè)計(jì)和泵房設(shè)計(jì)等方面有了新的進(jìn)展。

　　現(xiàn)有軟件都偏重于民用建筑給排水方面，而且也有待于繼續(xù)完善、發(fā)展。在給排水的其它領(lǐng)域，由于難度大，投資回報(bào)較低，軟件公司還不愿涉足，所以進(jìn)展緩慢。應(yīng)用CAD進(jìn)行給排水及水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)更是少有人涉足。此外，目前還沒有專業(yè)設(shè)計(jì)CAD軟件的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。商業(yè)化軟件多數(shù)都不經(jīng)過權(quán)威部門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)測試和鑒定，所以其數(shù)據(jù)庫、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)方法和生成圖形的準(zhǔn)確性還沒有嚴(yán)格保障，這1點(diǎn)還可能成為工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的隱患。

　　現(xiàn)在設(shè)計(jì)部門的給排水CAD應(yīng)用水平也參差不齊。有的購買或自行開發(fā)了給排水專業(yè)軟件，提高了設(shè)計(jì)繪圖效率。有的只是在用AutoCAD的簡單命令繪圖，雖提高了CAD出圖率，卻根本談不上利用CAD提高效率。給排水專業(yè)CAD應(yīng)用水平還有待于進(jìn)1步提高。

　　目前許多有精力的設(shè)計(jì)院及研究部門都在研究開發(fā)本單位適用的專業(yè)軟件及應(yīng)用程序，但由于開發(fā)經(jīng)驗(yàn)不足，成績不明顯。本文將結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，著重論述有關(guān)給排水軟件開發(fā)的原則、思路、方法及步驟，旨在拋磚引玉，促進(jìn)給排水CAD軟件開發(fā)工作。

　　2、給排水軟件包開發(fā)思路及原則

　　由于現(xiàn)有建筑給排水軟件已經(jīng)比較成熟，且仍在繼續(xù)開發(fā)、升級(jí)。1般開發(fā)者在水平和起點(diǎn)上均與這些軟件開發(fā)有1定差距，所以應(yīng)該購買此類軟件，而著重開發(fā)適合本單位使用的實(shí)用程序、應(yīng)用軟件或優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。高起點(diǎn)開發(fā)者則應(yīng)在深度及廣度上向更高層次沖擊。

　　1.給排水CAD軟件開發(fā)依據(jù)及原則

　　（1）設(shè)計(jì)依據(jù)為有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、制圖標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)手冊等；保證數(shù)據(jù)庫、計(jì)算方法和設(shè)計(jì)方法的準(zhǔn)確性。

　?。?）軟件包開發(fā)設(shè)計(jì)首先要突出專業(yè)水平，把專業(yè)設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)語言是專業(yè)軟件包的關(guān)鍵所在。

　?。?）符合設(shè)計(jì)人員思維習(xí)慣及設(shè)計(jì)習(xí)慣，人機(jī)界面友好，操作簡單，易掌握。

　?。?）適用性強(qiáng)，容易修改，容易擴(kuò)充，容易發(fā)展。

　?。?）盡量使用效率高、功能強(qiáng)的計(jì)算機(jī)語言及開發(fā)工具。

　?。?）嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化。

　?。?）通過自動(dòng)繪圖以及建立標(biāo)準(zhǔn)圖庫，提高圖紙復(fù)用率等途徑，提高設(shè)計(jì)繪圖速度，真正發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，把設(shè)計(jì)人員從圖板上解脫出來。

　　2.設(shè)計(jì)開發(fā)步驟

　?。?）開發(fā)適合于給排水專業(yè)應(yīng)用的CAD軟件環(huán)境，包括AutoCAD的優(yōu)化配置及常用專業(yè)圖塊及繪圖工具。

　?。?）開發(fā)1些獨(dú)立的專業(yè)繪圖軟件，發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)圖形庫，由淺到深，從易到難，逐步提高自動(dòng)成圖及圖紙復(fù)用比例，使軟件包成為覆蓋面廣，功能齊全的專業(yè)繪圖軟件包。

　?。?）開發(fā)給排水專業(yè)高階段設(shè)計(jì)方案優(yōu)化軟件，以及設(shè)計(jì)、繪圖1體化軟件，逐步成為智能化、自動(dòng)化程度較高的專家系統(tǒng)軟件包。

　　3.開發(fā)人員配備軟件開發(fā)是1項(xiàng)較復(fù)雜的腦力勞動(dòng)，對(duì)開發(fā)人員要求也較高，專業(yè)軟件開發(fā)人員大致可分為以下幾個(gè)檔次：

　?。?）初級(jí)水平：專業(yè)人員掌握1些基本計(jì)算機(jī)知識(shí)及開發(fā)工具可以進(jìn)行1些專業(yè)圖塊制作，簡單的實(shí)用程序開發(fā)。

　　（2）中等水平：較高專業(yè)水平加上較高計(jì)算機(jī)水平。熟悉專業(yè)設(shè)計(jì)習(xí)慣，有較豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員，如果掌握先進(jìn)的CAD開發(fā)技術(shù)，可以開發(fā)出較高水平的CAD應(yīng)用軟件，可以提高設(shè)計(jì)效率，特別是可以大大提高繪圖效率。

　?。?）高級(jí)水平：高深的專業(yè)水平加上先進(jìn)的計(jì)算機(jī)開發(fā)技術(shù)。在專業(yè)方面應(yīng)該熟練掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，有豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，善于總結(jié)專業(yè)設(shè)計(jì)思路，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)工程及方案優(yōu)化水平。在計(jì)算機(jī)方面要掌握LSP、ADS、DCL等開發(fā)工具（或其它高級(jí)開發(fā)工具）。這類人員開發(fā)專業(yè)CAD軟件是最理想的。

　　由于給排水專業(yè)涉及面廣，而且不同行業(yè)給排水設(shè)計(jì)習(xí)慣也不盡相同，不可能有軟件可以覆蓋所有給排水領(lǐng)域，適用于所有設(shè)計(jì)院，所以目前仍然需要分行業(yè)、分類進(jìn)行開發(fā)。前述的個(gè)別建筑給排水軟件包及開發(fā)人員屬于較高水平，其開發(fā)設(shè)計(jì)思路非常值得向給排水其它領(lǐng)域延伸。 4.開發(fā)工具（軟件方面）

　　目前較常用的CAD開發(fā)工具主要有AutoLISP語言、ADS、DCL語言以及數(shù)據(jù)庫處理，也有的開發(fā)者使用BASIC、FORTRAN等高級(jí)語言與AutoCAD的圖形數(shù)據(jù)交換接口進(jìn)行開發(fā)；還有用C 開發(fā)或用VB等在Windows界面下開發(fā)的；此外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也越來越重要。

　　開發(fā)CAD軟件，需要非常熟悉Auto CAD命令，以及其中的各參數(shù)、系統(tǒng)變量、圖層、圖塊、線形等，這樣才能方便靈活地在程序中執(zhí)行各種命令，掌握CAD開發(fā)技巧，例如圖塊的屬性可以帶許多信息，1條LINE線的厚度可以存入管道的管徑等。此外現(xiàn)在有些軟件使用數(shù)據(jù)的后處理方式，使軟件和AutoCAD結(jié)合得更好，這些技術(shù)還需要對(duì)AutoCAD圖元數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)圖形交換等有更深的了解。

　　AutoLISP是在AutoCAD內(nèi)部使用的語言，用AutoLISP編輯的程序可以定義變量，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和作出圖形，并可能自定義函數(shù)，比較適合搞人工智能工作，特別是它的表處理功能以及遞歸等功能比較獨(dú)特，在CAD工作中它可以獨(dú)立工作，也可能與DXF圖形交換文件互相配合 困難，要求開發(fā)人員具備C語言編程經(jīng)驗(yàn)并熟悉ADS庫中各函數(shù)用法。1般商業(yè)軟件應(yīng)該用ADS.

　　AutoCAD還提供了可編程對(duì)話框（PDB）工具，使用戶可以結(jié)合自身專業(yè)特點(diǎn)，用DCL語言構(gòu)造自己的對(duì)話框，從而改善界面，提高CAD軟件效率。

　　目前最流行、最實(shí)用的專業(yè)CAD開發(fā)工具是ADS、DCL，加上少量AutoLISP.

　　3、開發(fā)過程

　　1.專業(yè)繪圖環(huán)境的開發(fā)

　　（1）AutoCAD的配置及改善

　　a.選擇AutoCAD版本。目前最常用的是漢化AutoCAD12.0版。但其漢字輸入不太方便，應(yīng)配上較先進(jìn)的漢字系統(tǒng)，或用12.0版forWindows（中文）。

　　b.對(duì)AutoCAD系統(tǒng)變量進(jìn)行重新優(yōu)化配置及設(shè)定，主要包括系統(tǒng)變量及尺寸變量設(shè)置，層、線形設(shè)置等，使acad.dwg成為理想的樣板圖。

　　c.對(duì)acad.mnu進(jìn)行優(yōu)化，將許多常用命令放在最容易拾取的位置或固定位置。專業(yè)菜單部分可加入acad.mnu，也可以獨(dú)立編寫。

　　d.利用acad.pgp做簡化命令（10.0版以前的版本可在acad.lsp中用defun函數(shù)設(shè)定），編寫acad.lsp.

　?。?）專業(yè)繪圖功能

　　a.專業(yè)圖框繪制：可由菜單點(diǎn)取或用屏幕幻燈菜單點(diǎn)取，自動(dòng)生成各種圖框。

　　b.專業(yè)常用圖塊：由菜單點(diǎn)取生成，自動(dòng)插入斷線。

　　c.開發(fā)實(shí)用的專業(yè)繪圖工具程序：如標(biāo)注標(biāo)高、管徑、坐標(biāo)、管道立管、代號(hào)、各種管件等的程序，繪制單、雙線管道的程序，生成專業(yè)設(shè)計(jì)說明、圖例、專業(yè)詞組的程序，以及文字、線形、線寬編輯和表格操作等實(shí)用程序。

　　d.開發(fā)或引進(jìn)建筑圖繪圖程序。

　　專業(yè)CAD軟件包都應(yīng)具有高效的繪圖環(huán)境，否則1旦自動(dòng)生成等功能出現(xiàn)故障或不能適用時(shí)，用戶就只能用AutoCAD簡單命令來畫圖了。

　　2.專業(yè)繪圖軟件的開發(fā)

　　在專業(yè)繪圖環(huán)境的基礎(chǔ)上逐步開發(fā)1些相對(duì)獨(dú)立的專業(yè)繪圖軟件，逐步形成功能強(qiáng)，覆蓋面廣的給排水綜合軟件包。

　　目前已開發(fā)的較成熟的軟件有：民用建筑給排水CAD軟件包、室外給排水管網(wǎng)計(jì)算軟件、給排水管道縱斷面圖繪圖軟件、給排水外部管網(wǎng)設(shè)計(jì)軟件等。

　　正在開發(fā)，初見成效的軟件有泵房設(shè)計(jì)軟件、平流沉淀池軟件、機(jī)械加速澄清池軟件、和市政管網(wǎng)CAD軟件等。

　　尚未深入開發(fā)，開發(fā)難度大，但預(yù)期效果好的軟件包括：輻射沉淀池、旋流沉淀池、水塔、綜合管溝、架空管網(wǎng)、過濾間、軟水站、污泥脫水間設(shè)計(jì)等。