綜合圖紙管理系統(tǒng)技術(shù)的研究與應(yīng)用

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 董艷春

1 綜合圖紙管理系統(tǒng)概述

綜合圖紙管理系統(tǒng)，是針對礦井生產(chǎn)過程中圖紙圖層中的要素進(jìn)行拆分、提取、分類保存、瀏覽展示、用戶定制圖紙的軟件系統(tǒng)，既是繪圖工具，又是管理軟件，應(yīng)具有圖紙圖層內(nèi)要素存儲(chǔ)、組織管理以及瀏覽展示的功能，并且具有統(tǒng)一、規(guī)范的制圖標(biāo)準(zhǔn)和符號(hào)圖例庫。

綜合圖紙管理系統(tǒng)是集地測、生產(chǎn)、通風(fēng)、管網(wǎng)、工作面、運(yùn)輸、機(jī)電等生產(chǎn)子系統(tǒng)圖紙信息為一體，由多源異構(gòu)的圖元數(shù)據(jù)庫和上層應(yīng)用集所組成的，能夠高效快捷地調(diào)度和使用全礦生產(chǎn)相關(guān)圖紙中各類要素的管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在一張圖上量身定制用戶想要看到的最新圖紙，做到生產(chǎn)狀況“一覽無余”。

2 總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

綜合圖紙管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)由下至上分為5層：

第一層，數(shù)據(jù)源層，主要包括：地質(zhì)科龍軟地測數(shù)據(jù)、信息中心、生產(chǎn)科、通風(fēng)工區(qū)、運(yùn)輸工區(qū)、采煤工區(qū)、開掘工區(qū)、機(jī)電科、運(yùn)維工區(qū)等日常工作所產(chǎn)生的圖紙資料。

第二層，圖元提取工具層，將一期建設(shè)的空間數(shù)據(jù)采集器擴(kuò)容，添加針對各個(gè)業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)采集及圖元提取功能，將地測數(shù)據(jù)庫和各類圖紙中圖形元素進(jìn)行拆分，歸類，保存入圖元核心數(shù)據(jù)庫。

第三層，網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的有效快速的共享和流通。

第四層，圖元核心數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)圖元的媒介，同時(shí)也是管理圖元的工具，將不同科室不同類別的圖元分類儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中。

第五層，為上層應(yīng)用服務(wù)集合，在空間數(shù)據(jù)采集器中提供圖元快速瀏覽、數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示、圖紙定制等。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)應(yīng)用模式

綜合圖紙管理系統(tǒng)從龍軟地測數(shù)據(jù)庫中提取繪制所需要的線型、坐標(biāo)等信息進(jìn)行繪圖（如果龍軟地測數(shù)據(jù)庫中未儲(chǔ)存繪圖需要的線型圖例坐標(biāo)等信息，系統(tǒng)可提取龍軟l f m格式導(dǎo)出的DXF信息保存到數(shù)據(jù)庫），其它科室都在這“一張圖”上進(jìn)行編輯修改，該圖具有統(tǒng)一的制圖規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，可定制圖紙顯示的內(nèi)容；修改后和新提交的圖紙全部被拆分成圖層元素（圖元）保存到圖元核心數(shù)據(jù)庫中，始終保持最新狀態(tài)。

2.3 系統(tǒng)建設(shè)步驟

第一步：建立標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)制圖規(guī)范。

依據(jù)某礦正在使用的地質(zhì)地測圖件制圖規(guī)范，定制開發(fā)其它業(yè)務(wù)科室的制圖標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一符號(hào)庫、圖例庫，形成全礦統(tǒng)一的制圖規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；

第二步：建立煤礦圖元核心數(shù)據(jù)庫。

圖元核心數(shù)據(jù)庫是從各類專業(yè)科室圖紙中經(jīng)過抽取、轉(zhuǎn)換和加載過程形成的存儲(chǔ)圖形元素的綜合數(shù)據(jù)庫，及其利用數(shù)據(jù)調(diào)用接口方式提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。為此，需要開展數(shù)據(jù)資源規(guī)劃和整合，理清形成核心數(shù)據(jù)庫所需要的各類圖紙，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)加工、整理、入庫，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并開發(fā)核心數(shù)據(jù)庫管理模塊，對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理。

第三步：建立上層應(yīng)用服務(wù)集。

有了圖元數(shù)據(jù)，而不用，或不知道如何去用，那等于沒有，因此，需要建立起一套符合某礦實(shí)際使用的應(yīng)用服務(wù)集，主要包括：圖元快速瀏覽、數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示、圖紙定制服務(wù)；

圖元快速瀏覽主要是針對不同類型大量的線型、圖例等進(jìn)行預(yù)加工的一種數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)、管理和服務(wù)方式，實(shí)現(xiàn)快速瀏覽和應(yīng)用服務(wù)；

數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示服務(wù)是以核心數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽與展示等功能；圖紙定制服務(wù)，主要是專題圖制作服務(wù)。

第四步：不同類型圖紙資料的綜合集成或關(guān)聯(lián)。

系統(tǒng)將數(shù)據(jù)源圖紙資料分為三大類，第一類：數(shù)據(jù)庫類的圖紙（如龍軟地測軟件）；第二類：基于采掘工程平面圖的圖紙資料；第三類：示意圖圖紙（脫離于地測坐標(biāo)系的圖紙，如：通風(fēng)立體圖、配電室供電系統(tǒng)圖等）；

針對第一類圖紙資料，綜合圖紙管理系統(tǒng)開發(fā)二維成圖級功能，可實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)庫中提取圖形描述信息進(jìn)行二維圖的繪制；

針對第二類圖紙資料，綜合圖紙管理系統(tǒng)開發(fā)圖元提取和繪制工具模塊，實(shí)現(xiàn)圖元的提取、繪制和保存（圖元核心數(shù)據(jù)庫）功能；

針對第三類圖紙資料，綜合圖紙管理系統(tǒng)開發(fā)圖元或圖件的關(guān)聯(lián)模塊，將脫離于地測坐標(biāo)系的示意圖與具有地測坐標(biāo)的采掘工程平面圖進(jìn)行關(guān)聯(lián)，例如：通風(fēng)系統(tǒng)圖與通風(fēng)立體圖的關(guān)聯(lián)、采掘工程平面圖與獨(dú)立的鉆孔柱狀圖關(guān)聯(lián)等。

3 應(yīng)用效果

通過建立了統(tǒng)一的制圖規(guī)范，建立煤礦核心數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)不同類型圖紙資料的綜合集成與管理，從而實(shí)現(xiàn)全礦各個(gè)部門如生產(chǎn)科、調(diào)度室、安監(jiān)部門等的圖形的共享和統(tǒng)一。

4 總結(jié)

綜合圖紙管理系統(tǒng)功從龍軟地測數(shù)據(jù)庫提取繪制所需要的線型、坐標(biāo)等信息或者提取龍軟l f m格式導(dǎo)出的DXF文件數(shù)據(jù)進(jìn)行采掘工程平面圖的繪制，其它科室以其為底圖添加業(yè)務(wù)內(nèi)容，關(guān)聯(lián)與其相關(guān)圖紙，將主要生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的圖紙綜合到一張圖上管理和顯示，統(tǒng)一一礦繪圖標(biāo)準(zhǔn)，提高了圖紙共享利用的效率。通過在礦井各業(yè)務(wù)科室的應(yīng)用，得到較好的用戶體驗(yàn)，該系統(tǒng)在各煤礦具有良好的應(yīng)用前景。

[1]張愛明.國土資源“一張圖”數(shù)據(jù)管理及服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究[J].現(xiàn)代測繪,2010(7):41-42.

[2]閆雪松,孫成林.第二次全國土地調(diào)查成果在“一張圖”工程應(yīng)用上應(yīng)注意的問題[J].國土資源,2009(9).

[3]張偉.面向?qū)ο驝AD數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及CAD/CAE/CAM集成技術(shù)研究[D].西北工業(yè)大學(xué),1998.

[4]呂行.基于XML的異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D].河海大學(xué),2004.

[5]豐昊.面向Agent的協(xié)同數(shù)據(jù)庫平臺(tái)集成技術(shù)研究與應(yīng)用[D].蘇州大學(xué),2012.

[6]黃興.國土一張圖架構(gòu)體系與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].地理空間信息,2014(04).

[7]孫在宏,吳長彬.基于“一張圖”的土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].測繪通報(bào).2012(06).