地下管线三维CAD与信息管理软件开发

论文摘要

地下管线是市政基础设施的重要组成部分,目前许多城市的地下管线管理混乱,日常的查询和维护困难,更无法实现实时监测、灾难预警和决策支持等功能,急需建立完善的地下管线信息管理系统。本文依托“十一五”科技支撑计划项目“城市市政管网规划建设与运营管理关键技术研究与示范”,采用三维CAD和数据库技术,开发了一套工具软件,为地下管网GIS提供三维管线设计及数据支持。论文的主要内容如下:(1)统一了管道的数据类型。分析了勘探获得的数据中哪些与系统中需要的数据相对应,规范了数据上报的流程,并制定了详细的录入表单,每次勘探施工项目的数据可以很便捷的从施工单位传送到信息中心的数据库中。(2)建立了管接头与附属泵阀的模型库与数据库。为了建立三维管线实体模型,首先在Pro/E中建立了相关接头的实体参数化模型,方便辅助设计和自动生成管线。(3)三维管线的生成。利用Pro/E二次开发技术和管道设计模块技术,通过自动装配管接头再连接管线的方式实现三维管线实体的自动建模,并保存在数据库中。(4)管线的分析和输出。通过程序访问管线模块提取数据,根据施工单位的要求输出可定制的管件明细表单,并通过ISOGEN技术输出工程图,实现与其它CAD软件之间的数据共享。(5)编写了软件人机界面和底层数据库。使用MFC技术编写直观的人机交互界面,使用Access数据库保存管线数据,并可使用ODBC技术进行查询和修改。本文将三维CAD技术与数据库技术相结合,为地下管网GIS系统提供以勘探项目为单位的管线数据支持;开发了管件模型库和自动生成管线的功能,开发了人机交互界面大大降低了系统数据转换的难度;使用三维实体模型,对于管线设计,工程分析,可视化显示和数据管理等提供了有效工具。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 本课题的研究背景
• 1.2 管网管理系统现状及发展趋势
• 1.2.1 管网管理存在的问题
• 1.2.2 信息管理系统的数据管理
• 1.2.3 GIS系统在三维数据上的困惑
• 1.3 系统相关技术介绍
• 1.3.1 GIS
• 1.3.2 CAD技术在管道设计中的应用
• 1.3.3 其它
• 1.4 本课题研究内容
• 1.5 论文体系
• 2. 管线数据的获取
• 2.1 管线勘探技术
• 2.1.1 城市地下管线概况
• 2.1.2 线段勘探技术
• 2.1.3 结点勘探技术
• 2.2 管件数据规范
• 2.3 归纳数据结构
• 2.4 规范数据接口
• 2.4.1 系统所需数据设定
• 2.4.2 表单样式
• 2.4.3 数据传递流程
• 3. 地下管接头模型库与数据库的建立
• 3.1 零件库技术
• 3.1.1 特征描述
• 3.1.2 族表
• 3.1.3 用户定义特征
• 3.2 录入数据库
• 4. 三维管线的自动生成
• 4.1 管件装配
• 4.1.1 手工指定约束辅助装配
• 4.1.2 自动指定约束装配
• 4.2 自动装配关键技术
• 4.3 管线生成
• 4.3.1 管线设计模块
• 4.3.2 程序生成管线
• 5. 管线的分析和数据输出
• 5.1 管线的分析与检验
• 5.2 出工程图和管件明细表
• 5.2.1 管道绘图
• 5.2.2 管件明细表
• 6. 系统实现
• 6.1 人机交互界面
• 6.1.1 界面开发原理
• 6.1.2 系统功能菜单设计
• 6.2 系统实现的对话框
• 6.2.1 Pro/E内嵌界面
• 6.2.2 独立人机界面
• 6.3 系统的数据库结构
• 6.3.1 管件数据库
• 6.3.2 管线数据库
• 7. 结论
• 7.1 主要成果
• 7.2 不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在校学习期间所发表的论文