PDMS下的配管自动化分析

乔 建

(山西国控环球工程有限公司，山西 太原 030006)

引 言

配管设计工作比较复杂且工作量极大，因此在实践过程中需要设计人员付出很多精力和时间。为了提高工作效率，降低配管设计人员工作负担和工作强度，目前一般选择使用PDMS设计软件。这种软件在实际应用过程中有助于提高工作效率，但是也存在一定的局限性。

1 配管自动化的必要性与可行性

以某配管项目为例，工作人员对项目进行考察和设计以后，得到对应的管道三维图，共有1 000多张，在项目整体设计使用过程中，需要相关配管材料共计305种，各种材料下面还需要进一步细分，因此工作总量巨大。不仅如此，针对配管的设计还需要结合建筑实际情况和管道用途及其环境对材料、管壁进行设计，在这个过程中还需要考虑到管道的应力情况和后续维护操作等。此外，根据相关的工作实际和实践案例，配管设计存在一定的规律性，其中比较突出的就是料单统计过程中拥有大量数据来源，加上在管道设计过程中存在多种固定的组合以及相同的设计，这些情况为利用计算机软件进行辅助设计提供了基础，能够有效降低设计工作人员的工作量。

2 基本分析与构想

2.1 管道布置计算机辅助分析

在设计管道走向的过程中，需要遵循以下几条原则。一是要确保管道走向符合相关的工艺流程要求；二是要确保管道安装完成以后便于维修；三是要尽量降低成本，同时照顾管道美观效果。基于管道走向设计的基本原则，要实现配管自动化，就可以从PDMS软件的实际作用入手，具体包括对相关图纸的读取和识别，对配管规格和使用标准的规定，经验做法和逻辑化、程序化，为在更大范围进行推广打下基础，管道路径的优化选择。

在具体的管道配置过程中，完全实现自动化配置很难，因此在实践设计过程中，都需要工作人员在全面掌握建筑实际情况和管道使用需要的基础上，结合相关设计原则对其进行优化和调整，最终得到科学合理的设计结果。

2.2 配管料单自动生成分析

在配管设计过程中，要想取得最终成果，就必须得到对应的料单文件，料单文件在实际应用过程中主要用于配管材料的购买和具体施工应用。为了确保购买的到对应的管道，满足管道安装的具体要求，配管料单中的具体记录都要求得到对应的材料，这种材料是独特的。基于此，配管料单必须包括对应配管的材料名称、尺寸、磅级等具体信息，还需要准确说明对应配管的端面形式、结构形式、材质等，以及在使用过程中的相关引用标准和具体数量等信息。这些信息是确保配管材料达到相关要求的基础，因此必须得到有效保证[1]。在实践环节，材料的名称、尺寸、磅级和数量都可以直接录入PDMS，进而被直接读取。其他的信息如端面形式、结构形式、材料情况、引用标准等，一般可以在具体的规格说明书中得到。基于此，在建设对应的PDMS数据库的时候，要准确全面录入相关的材料描述和信息，这些信息要包括材料的端面形式、结构形式等，这为后续使用PDMS实施自动化配管打下了基础。

3 实践研究

3.1 管道设计辅助工具

3.1.1 高低点自动查找工具

管道对应位置出现了高点或者低点，在后续使用过程中很容易引起流通不畅，导致积水或者气塞等情况，一旦发生这种情况，会对具体的生产产生严重影响。因此，在配管设计过程中，要针对管道的高点和低点对应位置安装相关装备，促使达到高点放空和低点排放的效果。在实际配管设计过程中，可以利用PML语言准确读取对应管道上具体管件的位置，为工作人员准确判断管道是否存在高点或者低点提供便利。另一方面，准确确定管道内所有的高点和低点时，具体的高点放空和低点排放都有具体的制作标准图，因此可以将其进行程序化设计，最终实现自动化连接。

3.1.2 坡管自动连接工具

在具体环境下或者特殊位置，管道的设计需要满足比较特殊的条件，比如在海洋平台上管道必须达到一定坡度。这种情况下应用PDMS实现配管自动化比较困难，在具体实践过程中，需要进行一系列繁琐工作。需要指出的是，坡管的连接比较固定，因此在具体配管过程中为了达到预期效果，可以使用PML语言，同时结合应用PDMS来实现对应要求，有效完成坡管的连接。这种情况下不仅能取得良好的配管设计效果，还可以有效降低工作人员的工作量和工作难度。此外，为了进一步提高PDMS在实际应用过程中的功能和实效性，相关研究人员继续对其进行开发研究，得到对应的管道重心计算程序，将重心的影响充分考虑在内，得到良好的配管效果；此外还有配管经济概算程序，能在整体上降低配管的成本和投入，达到良好的经济效果。

3.2 标准料单自动生成

根据已有资料可知，配管设计过程中料单的生成就是输入具体材料的相关信息并将其分类写入的过程。为了方便非专业人士的阅读和使用，就需要将PDMS中的模型或者数据进行转化，转变为非专业人士可以有效阅读的材料和数据，并以通俗易懂的方式写入具体的料单，方便相关人员使用。基于料单内包含大量信息，加上PDMS中相关模型和数据库中的信息可能存在缺口，其中某些信息需要从阀门数据表中获取。在PDMS系统内部，具体的阀门都拥有其自身的代号，在使用过程中可以根据具体的代号获取对应的信息，在此基础上结合通过PDMS模型或者数据库得到的信息，可以组成完整的料单信息表。

在实践过程中，一般的管件所需信息较少，其重要属性信息如端面形式、结构形式、材料描述以及引用标准可以写入对应的元件库，因此在使用过程中，可以直接从其中进行读取。基于元件的Detail Text属性中包含有多项信息，为了确保读取信息过程中数据的完整性和准确性，在实践过程中，要抽取关键料单时，就必须对其中的信息进行分离和提取[2]。需要注意的是，在这个过程中很容易受到相关因素影响，加上同一信息对于不同管件的具体表现形式可能不同，在具体数据库中却属于几种固定的形式。结合以上信息和事实，在具体的实践环节，为了达到最佳读取效果，可以考虑使用正则表达式进行模糊识别。

4 结论及展望

PDMS作为优秀的三维工程设计软件，在多个行业得到广泛应用，其中尤其是在海洋工程行业应用广泛，而且具有良好的可拓展性和二次开发性能。目前，相关工作人员针对PDMS进行了科学应用，根据配管需要设计得到了相应的功能和作用，其中工程设计院PDMS工作站先后开发了高低点处理、坡管自动连接、管道系统重心计算、配管经济概算、配管料单自动生成等程序，这些程序在使用过程中能针对配管的实际需要提供对应帮助，从而有效节约成本，提高工作效率和质量，提高配管自动化实践效果。

实际测试表明，以上PDMS实用软件应用程序能有效提高设计效率，结合具体环境的要求和目的提供对应帮助，降低设计人员劳动强度，提高整体工作效率和质量，具有良好的实用价值。同时也应看到，作为良好的信息化平台，工程设计院对PDMS软件的开发使用深度还不足，尤其是在某些环境下其应用效果难以达到最佳状态，不能满足相关的工作需要，基于此，有必要继续加强软件的二次开发，充分发挥软件优势，为设计院业务发展作出更多更大贡献。