PDMS下的配管自動化分析

喬 建

(山西國控環(huán)球工程有限公司，山西 太原 030006)

引 言

配管設計工作比較復雜且工作量極大，因此在實踐過程中需要設計人員付出很多精力和時間。為了提高工作效率，降低配管設計人員工作負擔和工作強度，目前一般選擇使用PDMS設計軟件。這種軟件在實際應用過程中有助于提高工作效率，但是也存在一定的局限性。

1 配管自動化的必要性與可行性

以某配管項目為例，工作人員對項目進行考察和設計以后，得到對應的管道三維圖，共有1 000多張，在項目整體設計使用過程中，需要相關配管材料共計305種，各種材料下面還需要進一步細分，因此工作總量巨大。不僅如此，針對配管的設計還需要結合建筑實際情況和管道用途及其環(huán)境對材料、管壁進行設計，在這個過程中還需要考慮到管道的應力情況和后續(xù)維護操作等。此外，根據相關的工作實際和實踐案例，配管設計存在一定的規(guī)律性，其中比較突出的就是料單統計過程中擁有大量數據來源，加上在管道設計過程中存在多種固定的組合以及相同的設計，這些情況為利用計算機軟件進行輔助設計提供了基礎，能夠有效降低設計工作人員的工作量。

2 基本分析與構想

2.1 管道布置計算機輔助分析

在設計管道走向的過程中，需要遵循以下幾條原則。一是要確保管道走向符合相關的工藝流程要求；二是要確保管道安裝完成以后便于維修；三是要盡量降低成本，同時照顧管道美觀效果?；诠艿雷呦蛟O計的基本原則，要實現配管自動化，就可以從PDMS軟件的實際作用入手，具體包括對相關圖紙的讀取和識別，對配管規(guī)格和使用標準的規(guī)定，經驗做法和邏輯化、程序化，為在更大范圍進行推廣打下基礎，管道路徑的優(yōu)化選擇。

在具體的管道配置過程中，完全實現自動化配置很難，因此在實踐設計過程中，都需要工作人員在全面掌握建筑實際情況和管道使用需要的基礎上，結合相關設計原則對其進行優(yōu)化和調整，最終得到科學合理的設計結果。

2.2 配管料單自動生成分析

在配管設計過程中，要想取得最終成果，就必須得到對應的料單文件，料單文件在實際應用過程中主要用于配管材料的購買和具體施工應用。為了確保購買的到對應的管道，滿足管道安裝的具體要求，配管料單中的具體記錄都要求得到對應的材料，這種材料是獨特的?；诖耍涔芰蠁伪仨毎▽涔艿牟牧厦Q、尺寸、磅級等具體信息，還需要準確說明對應配管的端面形式、結構形式、材質等，以及在使用過程中的相關引用標準和具體數量等信息。這些信息是確保配管材料達到相關要求的基礎，因此必須得到有效保證[1]。在實踐環(huán)節(jié)，材料的名稱、尺寸、磅級和數量都可以直接錄入PDMS，進而被直接讀取。其他的信息如端面形式、結構形式、材料情況、引用標準等，一般可以在具體的規(guī)格說明書中得到。基于此，在建設對應的PDMS數據庫的時候，要準確全面錄入相關的材料描述和信息，這些信息要包括材料的端面形式、結構形式等，這為后續(xù)使用PDMS實施自動化配管打下了基礎。

3 實踐研究

3.1 管道設計輔助工具

3.1.1 高低點自動查找工具

管道對應位置出現了高點或者低點，在后續(xù)使用過程中很容易引起流通不暢，導致積水或者氣塞等情況，一旦發(fā)生這種情況，會對具體的生產產生嚴重影響。因此，在配管設計過程中，要針對管道的高點和低點對應位置安裝相關裝備，促使達到高點放空和低點排放的效果。在實際配管設計過程中，可以利用PML語言準確讀取對應管道上具體管件的位置，為工作人員準確判斷管道是否存在高點或者低點提供便利。另一方面，準確確定管道內所有的高點和低點時，具體的高點放空和低點排放都有具體的制作標準圖，因此可以將其進行程序化設計，最終實現自動化連接。

3.1.2 坡管自動連接工具

在具體環(huán)境下或者特殊位置，管道的設計需要滿足比較特殊的條件，比如在海洋平臺上管道必須達到一定坡度。這種情況下應用PDMS實現配管自動化比較困難，在具體實踐過程中，需要進行一系列繁瑣工作。需要指出的是，坡管的連接比較固定，因此在具體配管過程中為了達到預期效果，可以使用PML語言，同時結合應用PDMS來實現對應要求，有效完成坡管的連接。這種情況下不僅能取得良好的配管設計效果，還可以有效降低工作人員的工作量和工作難度。此外，為了進一步提高PDMS在實際應用過程中的功能和實效性，相關研究人員繼續(xù)對其進行開發(fā)研究，得到對應的管道重心計算程序，將重心的影響充分考慮在內，得到良好的配管效果；此外還有配管經濟概算程序，能在整體上降低配管的成本和投入，達到良好的經濟效果。

3.2 標準料單自動生成

根據已有資料可知，配管設計過程中料單的生成就是輸入具體材料的相關信息并將其分類寫入的過程。為了方便非專業(yè)人士的閱讀和使用，就需要將PDMS中的模型或者數據進行轉化，轉變?yōu)榉菍I(yè)人士可以有效閱讀的材料和數據，并以通俗易懂的方式寫入具體的料單，方便相關人員使用?；诹蠁蝺劝罅啃畔ⅲ由螾DMS中相關模型和數據庫中的信息可能存在缺口，其中某些信息需要從閥門數據表中獲取。在PDMS系統內部，具體的閥門都擁有其自身的代號，在使用過程中可以根據具體的代號獲取對應的信息，在此基礎上結合通過PDMS模型或者數據庫得到的信息，可以組成完整的料單信息表。

在實踐過程中，一般的管件所需信息較少，其重要屬性信息如端面形式、結構形式、材料描述以及引用標準可以寫入對應的元件庫，因此在使用過程中，可以直接從其中進行讀取?；谠腄etail Text屬性中包含有多項信息，為了確保讀取信息過程中數據的完整性和準確性，在實踐過程中，要抽取關鍵料單時，就必須對其中的信息進行分離和提取[2]。需要注意的是，在這個過程中很容易受到相關因素影響，加上同一信息對于不同管件的具體表現形式可能不同，在具體數據庫中卻屬于幾種固定的形式。結合以上信息和事實，在具體的實踐環(huán)節(jié)，為了達到最佳讀取效果，可以考慮使用正則表達式進行模糊識別。

4 結論及展望

PDMS作為優(yōu)秀的三維工程設計軟件，在多個行業(yè)得到廣泛應用，其中尤其是在海洋工程行業(yè)應用廣泛，而且具有良好的可拓展性和二次開發(fā)性能。目前，相關工作人員針對PDMS進行了科學應用，根據配管需要設計得到了相應的功能和作用，其中工程設計院PDMS工作站先后開發(fā)了高低點處理、坡管自動連接、管道系統重心計算、配管經濟概算、配管料單自動生成等程序，這些程序在使用過程中能針對配管的實際需要提供對應幫助，從而有效節(jié)約成本，提高工作效率和質量，提高配管自動化實踐效果。

實際測試表明，以上PDMS實用軟件應用程序能有效提高設計效率，結合具體環(huán)境的要求和目的提供對應幫助，降低設計人員勞動強度，提高整體工作效率和質量，具有良好的實用價值。同時也應看到，作為良好的信息化平臺，工程設計院對PDMS軟件的開發(fā)使用深度還不足，尤其是在某些環(huán)境下其應用效果難以達到最佳狀態(tài)，不能滿足相關的工作需要，基于此，有必要繼續(xù)加強軟件的二次開發(fā)，充分發(fā)揮軟件優(yōu)勢，為設計院業(yè)務發(fā)展作出更多更大貢獻。