工程图中工程量预算信息的识别和研究

王佳新

[摘要]结合送电线路概预算编制系统的专业特点，建立一种新的信息滤波算法，并与字符串匹配的改进算法相结合，按先后顺序用于概预算编制的工程量录入中，借助预算模板，实现送电线路工程量的自动录入。

[关键词]工程量预算信息 匹配算法

中图分类号：TB9 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2009）0110078-01

一、电气安装预算中需要识别的信息

与传统的手工编制预算相似，编制预算时，必须从施工图中获取到如下信息：

1．设备，可直接由设备表中得到。

2．设备安装信息。

3．装置性材料及其安装，一部分可以从材料表中直接得到，另一部分需要根据施工图形，施工方案分析，甚至还需要进行转换才能获得。

以上信息都是自然地存在于施工图中，如何把它们输入计算机，利用计算机来识别它们，就成为计算机自动提取工程量信息地关键。也就是实现预算编制自动化的关键。

二、CAD施工图文件存储格式分析

我国电力系统所属的华北、华东、东北、中南、西北、西南六大电力设计院，以及各省院所提供的计算机辅助设计施工图，基本上都按AUTOCAD软件包或在此基础上二次开发的软件包来绘制的。它们有个共同的特点，即内部使用的图形文件有DWG格式和DXF格式两种。以DWG格式压缩存贮的文件所占空间小，图形的恢复速度快。但它有一个致命的缺点就是它是以二进制格式表示的，可读性差，不便于分析和数据交换。而DXF格式是一种ASCⅡ文件文本，它可包含DWG文件中的全部绘图信息，且便于阅读和分析，因此得到了广泛应用。

三、滤波匹配理论

（一）滤波匹配模型

在施工图中，所有信息都是按字符信息或者是以线条信息出现的。在这些众多的信息中，并不是所有的信息都能被用于预算编制，有些信息纯属是指导施工用的。那么，我们怎样才能够有效地去除无关信息，准确取出与预算编制相关的信息，并组成相应的子目（名称、规格型号、单位、数量等）。这是本文所要研究的重点和难点之一。

本模型的思路是：经多次滤波将无关信息去除后得到所需信息。前级滤波的输出为后级滤波的输入，滤波条件按滤波级次由弱渐强，最后通过匹配算法对最终滤波输出进行匹配，组合成具有确切意义的事件。其模型如图4-1所示，其中f1(x)是单端滤波器。

设有标准事件集合{K}，每个事件Ki可以有若干个触发信号触发，故每个事件Ki可用一个m维向量ki=(ai，bi，ci……)表示。每一类触发信号组成一个集合：{A}，{B}，{C}……

所有的信号组成一个总的信号集{S}：{S}={A}∪{B}∪{C}∪……

现在要解决的问题是：大量没有规则、甚至是杂乱无章的信号，它们能正确触发哪些事件?要注意的是每个信号只能触发使用一次，用后自动消灭。所有信号组成的集合用X表示。

（二）匹配算法

每一事件都是由若干触发信号组成的m维向量k=(a，b，c，d……)，由于无关信号组成的向量是无任何意义的事件。那么如何组合滤波后得到的信号，使它们能正确触发标准事件，本文提出了一种新型匹配推理算法，即基于规则和基于实例的双轨制匹配算法。

确定事件的发生与否主要依据两类信息：事实和策略。事实是专门领域知识的真实陈述或经验表达，它不随时间的改变而改变。而策略就不同，它是与时间外部条件有关的领域规则，而且随环境条件的变化而变化。一般事件的描述都是由可解释性和不可解释性两个方面组成。建立在可解释特征基础上的决策缺乏柔性和启动性；而建立在不可能解释特征基础上的决策又过于直观，缺乏系统性。我提出的这种双轨制匹配算法很好的融合了以上决策方法的优点，能够有效解决演绎信息又有不可能解释性信息的匹配问题。

四、送电线路预算工程量自动录入的实现

根据上述分析，我在“电力建设送电线路工程概预算编制自动化系统”开发中，确立了以下程序流程：首先定义子模板的参数值及材料组成，然后输入子模板的数量，概预算编制系统自动查找出模式P（子模板参数值），信息滤波算法的结果即定额子集合(x)作为正文S（模板的定额规则），启动KMP算法，最后系统自动将该子模板对应的工程量（定额条目）装入工程量信息库，完成系统要求的任务。下面以示例加以说明。

工程设计中的实物：ZG1-15混凝土杆，数量为6“ZG1-15混凝土杆”子模板，其参数值集合是由五个独立参数组成：[‘杆数=双杆，‘杆型=分段式，‘杆形=直线，‘套筒=有，‘混凝土杆封顶=无]。

混凝土杆的定额规则是一组定额的集合（共56条），进行工程量自动录入：

首先按照混凝土件重参数和工程的运输类型的情况进行信息滤波，得到符合条件的定额子集（还剩26条定额），其中一条40438（定额编号）的定额，它的规则是：‘杆数=双杆，杆型=分段式，杆形=直线，套筒=有，混凝土杆封顶=无；

然后，执行KMP算法，运行的过程如下：

1．系统自动查找出模式P（子模板参数值）和正文，P=‘杆数二双杆，S=‘杆数=双杆，杆型二分段式，套筒=有，查找成功；

2．P=‘杆型=分段式，S同前，查找成功；

3．P=‘套筒=有，S同前，查找成功；

4．P=‘混凝土杆封顶=无，S同前，查找成功。

可见集合P中所有的参数值都能与正文S匹配，即子模板的参数值符合该条定额规则的条件，因此定额编号为40438的条目是安装ZG1-15混凝土杆对应的定额条目，其数量为6，输入工程量信息库。

重新选择下一条定额规则，把它设置为正文S的值，重复上述步骤。循环往复直至完成所有其余定额规则的比较。

参考文献：

[1]戴肖锋，基于扩展图与多态模型的工程CAD建模技术研究[D].中国科学院研究生院（计算技术研究所），2000.

[2]李正敏、张树生，工程图文本信息的自动提取与建库技术研究[J].工程图学学报，2000，（02）.