李明棟

摘要：AutoCAD在采礦業(yè)應用最為廣泛，然而AutoCAD繪制符合采礦設計規(guī)范的圖形需要做大量重復而單調的勞動，效率相對較低。為提高礦山施工制圖的效率，實驗以AutoCAD為繪圖平臺，以VBA為二次開發(fā)工具，實現巷道斷面的參數化繪圖，并實現了繪圖輸出顯示。

關鍵詞：VBA；AutoCAD；二次開發(fā)；巷道斷面設計；采礦業(yè)；參數化繪圖

中圖分類號：TD263 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0054-02

1 研究背景

合理設計和繪制巷道斷面是采礦施工設計中的重要問題，井下巷道形式多樣，礦井設計人員需根據巷道的地質條件、用途和服務年限等繪制多種不同的巷道斷面圖，費時費力。AutoCAD在采礦業(yè)應用最為廣泛，然而AutoCAD繪制符合采礦設計規(guī)范的圖形需要做大量重復而單調的勞動。VBA通過AutoCAD ActiveX Automation接口向AutoCAD發(fā)送消息，AutoCAD VBA允許VBA環(huán)境和AutoCAD同時運行，并且通過AutoCAD ActiveX Automation接口界面提供AutoCAD的編程控制。

2 研究思路

選用較為常用的巷道斷面形式為半圓拱形，圓弧拱形和三心拱形作為實現目標，經分析，可設計繪制三心拱、半圓拱、圓弧拱、墻角、輸送機、水溝、巷道底板、錨桿等的函數來實現巷道斷面施工圖的繪制。繪圖環(huán)境的界面為AutoCAD的傳統(tǒng)界面，在AutoCAD的菜單欄中加入“巷道斷面施工圖”菜單并添加相應的子菜單。

模塊的繪制方法為：定義繪制巷道斷面施工圖所需的函數，在這些函數中調用AutoCAD提供的對象、方法、對象特性等實現函數定義的功能。繪圖模塊接受用戶輸入參數，調用定義的函數繪制出用戶需要的施工圖。

3 研究要點

3.1 創(chuàng)建和編輯AutoCAD圖元

創(chuàng)建和編輯AutoCAD的圖元，在本研究設計中主要使用了直線、曲線、圖案填充等，以下以創(chuàng)建圖案填充對象為例簡單闡述對象的創(chuàng)建方法：圖案填充可以使用某種圖案來填充圖形中的指定區(qū)域，在創(chuàng)建圖案填充時，不是在開始的時候指定要填充的區(qū)域。首先必須創(chuàng)建Hatch對象，完成后，可以指定外部環(huán)，這是圖案填充最外面的邊界，然后繼續(xù)指定圖案填充中可能存在的所有內部環(huán)。要創(chuàng)建Hatch對象，需要使用AddHatch方法，創(chuàng)建Hatch對象之后，可以添加圖案填充邊界，邊界可以是直線、圓弧、圓、二維多段線、橢圓、樣條曲線和面域的任意組合。添加的第一個邊界必須是外邊界，即用于定義圖案填充最外面的邊界，要添加外部邊界，要使用AppendOuterLoop方法。定義外邊界后，可以繼續(xù)添加內邊界，要使用AppendInnerLoop方法來添加內部邊界，內邊界定義圖案填充內的孤島。

3.2 巷道斷面繪制模塊

3.2.1 窗體設計。窗體作為系統(tǒng)與用戶交互的界面，接受用戶輸入的參數，通過對斷面的分析，得出繪制斷面圖所需的各個參數及命名如下：繪圖比例：m_scale；巷道凈寬：b0；巷道凈高：h0；直墻高度：Height；運輸方式：TranType；軌道水平：h1；軌距：s；距巷道左或巷軌距：b1；距巷道右或巷機距：b；架線高：h3；軌中心距或機柜距：Space；支護厚度：Thickness；礦車高或輸送機高：h2；礦車寬或輸送機寬：w；水溝位置：Location；水溝寬：Ditch_w；水溝深：Ditch_depth；支護方式：SupportType；錨桿長：anchorLength；錨桿排距：anchorSpace；由于繪制半圓拱、三心拱、圓弧拱斷面巷道施工圖所需的各個基本參數基本相同，故參數輸入界面可以共用一個窗體RoadwayParameterFrm。

3.2.2 VBA模塊設計。VBA模塊存放定義是用來繪制斷面中各個圖元的函數，以方便調用。名為“Roadway”的模塊中存放了繪制三心拱輪廓（DrawSanXinGong）函數，繪制半圓拱輪廓函數，繪制輸送機函數，繪制巷道底函數以及繪制水溝函數等多個函數。巷道的輪廓可以分為頂拱部分和直墻部分，而本系統(tǒng)所實現的三種巷道斷面不同之處在于它們的頂拱部分。由于三心拱所需要計算的參數和繪制的圖元是最多的，這里以三心拱輪廓繪制的實現為例。

三心拱形巷道的輪廓右兩側的直墻部分，側拱和頂拱組成。三心拱具有：（1）側拱的圓心在拱基線上，頂拱的圓心在巷道的中心上；（2）頂拱和側拱相切，三心拱拱部的參數計算公式如下：跨矢比K：K=B/h0；頂拱圓心角：a/2=arctan（f/2）；側拱圓心角：

打開AutoCAD軟件，將“巷道斷面施工圖”功能菜單添加到AutoCAD的菜單欄中，選擇“三心拱型斷面繪制”子菜單，在復合框中輸入對應的參數實現繪圖輸出。

5 結語

本設計完成的程序具有較高的自動化繪圖功能，程序直接集成于AutoCAD的運行界面使用方便，程序能夠方便地接受用戶輸入參數操作方便，根據參數自動成圖提高工作效率。繪制的圖形有合理的圖層劃分，線型設置清晰，滿足施工的需要。

開發(fā)不能只停留在依靠接受已經設計好的繪圖參數進行自動化繪圖的層面上，要向計算機輔助設計的層面延伸，即通過用戶輸入一些基本參數，系統(tǒng)能根據行業(yè)規(guī)范，按照這些基本參數設計出符合用戶需要的施工圖件。另外，將人工智能技術引入其中，勢必會成為該領域發(fā)展的趨勢，人工智能技術將帶來決策、設計、優(yōu)化層面上的突破。

參考文獻

[1] 董長吉，王海爽.VB對AutoCAD二次開發(fā)在巷道斷面設計中的研究與應用[J].煤炭技術，2004，24（8）.

[2] 劉勇，何元東.參數化技術在煤礦巷道斷面設計中的應用[J].江蘇煤炭，2001，（2）.

摘要：AutoCAD在采礦業(yè)應用最為廣泛，然而AutoCAD繪制符合采礦設計規(guī)范的圖形需要做大量重復而單調的勞動，效率相對較低。為提高礦山施工制圖的效率，實驗以AutoCAD為繪圖平臺，以VBA為二次開發(fā)工具，實現巷道斷面的參數化繪圖，并實現了繪圖輸出顯示。

關鍵詞：VBA；AutoCAD；二次開發(fā)；巷道斷面設計；采礦業(yè)；參數化繪圖

中圖分類號：TD263 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0054-02

1 研究背景

合理設計和繪制巷道斷面是采礦施工設計中的重要問題，井下巷道形式多樣，礦井設計人員需根據巷道的地質條件、用途和服務年限等繪制多種不同的巷道斷面圖，費時費力。AutoCAD在采礦業(yè)應用最為廣泛，然而AutoCAD繪制符合采礦設計規(guī)范的圖形需要做大量重復而單調的勞動。VBA通過AutoCAD ActiveX Automation接口向AutoCAD發(fā)送消息，AutoCAD VBA允許VBA環(huán)境和AutoCAD同時運行，并且通過AutoCAD ActiveX Automation接口界面提供AutoCAD的編程控制。

2 研究思路

選用較為常用的巷道斷面形式為半圓拱形，圓弧拱形和三心拱形作為實現目標，經分析，可設計繪制三心拱、半圓拱、圓弧拱、墻角、輸送機、水溝、巷道底板、錨桿等的函數來實現巷道斷面施工圖的繪制。繪圖環(huán)境的界面為AutoCAD的傳統(tǒng)界面，在AutoCAD的菜單欄中加入“巷道斷面施工圖”菜單并添加相應的子菜單。

模塊的繪制方法為：定義繪制巷道斷面施工圖所需的函數，在這些函數中調用AutoCAD提供的對象、方法、對象特性等實現函數定義的功能。繪圖模塊接受用戶輸入參數，調用定義的函數繪制出用戶需要的施工圖。

3 研究要點

3.1 創(chuàng)建和編輯AutoCAD圖元

創(chuàng)建和編輯AutoCAD的圖元，在本研究設計中主要使用了直線、曲線、圖案填充等，以下以創(chuàng)建圖案填充對象為例簡單闡述對象的創(chuàng)建方法：圖案填充可以使用某種圖案來填充圖形中的指定區(qū)域，在創(chuàng)建圖案填充時，不是在開始的時候指定要填充的區(qū)域。首先必須創(chuàng)建Hatch對象，完成后，可以指定外部環(huán)，這是圖案填充最外面的邊界，然后繼續(xù)指定圖案填充中可能存在的所有內部環(huán)。要創(chuàng)建Hatch對象，需要使用AddHatch方法，創(chuàng)建Hatch對象之后，可以添加圖案填充邊界，邊界可以是直線、圓弧、圓、二維多段線、橢圓、樣條曲線和面域的任意組合。添加的第一個邊界必須是外邊界，即用于定義圖案填充最外面的邊界，要添加外部邊界，要使用AppendOuterLoop方法。定義外邊界后，可以繼續(xù)添加內邊界，要使用AppendInnerLoop方法來添加內部邊界，內邊界定義圖案填充內的孤島。

3.2 巷道斷面繪制模塊

3.2.1 窗體設計。窗體作為系統(tǒng)與用戶交互的界面，接受用戶輸入的參數，通過對斷面的分析，得出繪制斷面圖所需的各個參數及命名如下：繪圖比例：m_scale；巷道凈寬：b0；巷道凈高：h0；直墻高度：Height；運輸方式：TranType；軌道水平：h1；軌距：s；距巷道左或巷軌距：b1；距巷道右或巷機距：b；架線高：h3；軌中心距或機柜距：Space；支護厚度：Thickness；礦車高或輸送機高：h2；礦車寬或輸送機寬：w；水溝位置：Location；水溝寬：Ditch_w；水溝深：Ditch_depth；支護方式：SupportType；錨桿長：anchorLength；錨桿排距：anchorSpace；由于繪制半圓拱、三心拱、圓弧拱斷面巷道施工圖所需的各個基本參數基本相同，故參數輸入界面可以共用一個窗體RoadwayParameterFrm。

3.2.2 VBA模塊設計。VBA模塊存放定義是用來繪制斷面中各個圖元的函數，以方便調用。名為“Roadway”的模塊中存放了繪制三心拱輪廓（DrawSanXinGong）函數，繪制半圓拱輪廓函數，繪制輸送機函數，繪制巷道底函數以及繪制水溝函數等多個函數。巷道的輪廓可以分為頂拱部分和直墻部分，而本系統(tǒng)所實現的三種巷道斷面不同之處在于它們的頂拱部分。由于三心拱所需要計算的參數和繪制的圖元是最多的，這里以三心拱輪廓繪制的實現為例。

三心拱形巷道的輪廓右兩側的直墻部分，側拱和頂拱組成。三心拱具有：（1）側拱的圓心在拱基線上，頂拱的圓心在巷道的中心上；（2）頂拱和側拱相切，三心拱拱部的參數計算公式如下：跨矢比K：K=B/h0；頂拱圓心角：a/2=arctan（f/2）；側拱圓心角：

打開AutoCAD軟件，將“巷道斷面施工圖”功能菜單添加到AutoCAD的菜單欄中，選擇“三心拱型斷面繪制”子菜單，在復合框中輸入對應的參數實現繪圖輸出。

5 結語

本設計完成的程序具有較高的自動化繪圖功能，程序直接集成于AutoCAD的運行界面使用方便，程序能夠方便地接受用戶輸入參數操作方便，根據參數自動成圖提高工作效率。繪制的圖形有合理的圖層劃分，線型設置清晰，滿足施工的需要。

開發(fā)不能只停留在依靠接受已經設計好的繪圖參數進行自動化繪圖的層面上，要向計算機輔助設計的層面延伸，即通過用戶輸入一些基本參數，系統(tǒng)能根據行業(yè)規(guī)范，按照這些基本參數設計出符合用戶需要的施工圖件。另外，將人工智能技術引入其中，勢必會成為該領域發(fā)展的趨勢，人工智能技術將帶來決策、設計、優(yōu)化層面上的突破。

參考文獻

[1] 董長吉，王海爽.VB對AutoCAD二次開發(fā)在巷道斷面設計中的研究與應用[J].煤炭技術，2004，24（8）.

[2] 劉勇，何元東.參數化技術在煤礦巷道斷面設計中的應用[J].江蘇煤炭，2001，（2）.

摘要：AutoCAD在采礦業(yè)應用最為廣泛，然而AutoCAD繪制符合采礦設計規(guī)范的圖形需要做大量重復而單調的勞動，效率相對較低。為提高礦山施工制圖的效率，實驗以AutoCAD為繪圖平臺，以VBA為二次開發(fā)工具，實現巷道斷面的參數化繪圖，并實現了繪圖輸出顯示。

關鍵詞：VBA；AutoCAD；二次開發(fā)；巷道斷面設計；采礦業(yè)；參數化繪圖

中圖分類號：TD263 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0054-02

1 研究背景

合理設計和繪制巷道斷面是采礦施工設計中的重要問題，井下巷道形式多樣，礦井設計人員需根據巷道的地質條件、用途和服務年限等繪制多種不同的巷道斷面圖，費時費力。AutoCAD在采礦業(yè)應用最為廣泛，然而AutoCAD繪制符合采礦設計規(guī)范的圖形需要做大量重復而單調的勞動。VBA通過AutoCAD ActiveX Automation接口向AutoCAD發(fā)送消息，AutoCAD VBA允許VBA環(huán)境和AutoCAD同時運行，并且通過AutoCAD ActiveX Automation接口界面提供AutoCAD的編程控制。

2 研究思路

選用較為常用的巷道斷面形式為半圓拱形，圓弧拱形和三心拱形作為實現目標，經分析，可設計繪制三心拱、半圓拱、圓弧拱、墻角、輸送機、水溝、巷道底板、錨桿等的函數來實現巷道斷面施工圖的繪制。繪圖環(huán)境的界面為AutoCAD的傳統(tǒng)界面，在AutoCAD的菜單欄中加入“巷道斷面施工圖”菜單并添加相應的子菜單。

模塊的繪制方法為：定義繪制巷道斷面施工圖所需的函數，在這些函數中調用AutoCAD提供的對象、方法、對象特性等實現函數定義的功能。繪圖模塊接受用戶輸入參數，調用定義的函數繪制出用戶需要的施工圖。

3 研究要點

3.1 創(chuàng)建和編輯AutoCAD圖元

創(chuàng)建和編輯AutoCAD的圖元，在本研究設計中主要使用了直線、曲線、圖案填充等，以下以創(chuàng)建圖案填充對象為例簡單闡述對象的創(chuàng)建方法：圖案填充可以使用某種圖案來填充圖形中的指定區(qū)域，在創(chuàng)建圖案填充時，不是在開始的時候指定要填充的區(qū)域。首先必須創(chuàng)建Hatch對象，完成后，可以指定外部環(huán)，這是圖案填充最外面的邊界，然后繼續(xù)指定圖案填充中可能存在的所有內部環(huán)。要創(chuàng)建Hatch對象，需要使用AddHatch方法，創(chuàng)建Hatch對象之后，可以添加圖案填充邊界，邊界可以是直線、圓弧、圓、二維多段線、橢圓、樣條曲線和面域的任意組合。添加的第一個邊界必須是外邊界，即用于定義圖案填充最外面的邊界，要添加外部邊界，要使用AppendOuterLoop方法。定義外邊界后，可以繼續(xù)添加內邊界，要使用AppendInnerLoop方法來添加內部邊界，內邊界定義圖案填充內的孤島。

3.2 巷道斷面繪制模塊

3.2.1 窗體設計。窗體作為系統(tǒng)與用戶交互的界面，接受用戶輸入的參數，通過對斷面的分析，得出繪制斷面圖所需的各個參數及命名如下：繪圖比例：m_scale；巷道凈寬：b0；巷道凈高：h0；直墻高度：Height；運輸方式：TranType；軌道水平：h1；軌距：s；距巷道左或巷軌距：b1；距巷道右或巷機距：b；架線高：h3；軌中心距或機柜距：Space；支護厚度：Thickness；礦車高或輸送機高：h2；礦車寬或輸送機寬：w；水溝位置：Location；水溝寬：Ditch_w；水溝深：Ditch_depth；支護方式：SupportType；錨桿長：anchorLength；錨桿排距：anchorSpace；由于繪制半圓拱、三心拱、圓弧拱斷面巷道施工圖所需的各個基本參數基本相同，故參數輸入界面可以共用一個窗體RoadwayParameterFrm。

3.2.2 VBA模塊設計。VBA模塊存放定義是用來繪制斷面中各個圖元的函數，以方便調用。名為“Roadway”的模塊中存放了繪制三心拱輪廓（DrawSanXinGong）函數，繪制半圓拱輪廓函數，繪制輸送機函數，繪制巷道底函數以及繪制水溝函數等多個函數。巷道的輪廓可以分為頂拱部分和直墻部分，而本系統(tǒng)所實現的三種巷道斷面不同之處在于它們的頂拱部分。由于三心拱所需要計算的參數和繪制的圖元是最多的，這里以三心拱輪廓繪制的實現為例。

三心拱形巷道的輪廓右兩側的直墻部分，側拱和頂拱組成。三心拱具有：（1）側拱的圓心在拱基線上，頂拱的圓心在巷道的中心上；（2）頂拱和側拱相切，三心拱拱部的參數計算公式如下：跨矢比K：K=B/h0；頂拱圓心角：a/2=arctan（f/2）；側拱圓心角：

打開AutoCAD軟件，將“巷道斷面施工圖”功能菜單添加到AutoCAD的菜單欄中，選擇“三心拱型斷面繪制”子菜單，在復合框中輸入對應的參數實現繪圖輸出。

5 結語

本設計完成的程序具有較高的自動化繪圖功能，程序直接集成于AutoCAD的運行界面使用方便，程序能夠方便地接受用戶輸入參數操作方便，根據參數自動成圖提高工作效率。繪制的圖形有合理的圖層劃分，線型設置清晰，滿足施工的需要。

開發(fā)不能只停留在依靠接受已經設計好的繪圖參數進行自動化繪圖的層面上，要向計算機輔助設計的層面延伸，即通過用戶輸入一些基本參數，系統(tǒng)能根據行業(yè)規(guī)范，按照這些基本參數設計出符合用戶需要的施工圖件。另外，將人工智能技術引入其中，勢必會成為該領域發(fā)展的趨勢，人工智能技術將帶來決策、設計、優(yōu)化層面上的突破。

參考文獻

[1] 董長吉，王海爽.VB對AutoCAD二次開發(fā)在巷道斷面設計中的研究與應用[J].煤炭技術，2004，24（8）.

[2] 劉勇，何元東.參數化技術在煤礦巷道斷面設計中的應用[J].江蘇煤炭，2001，（2）.