編程實現海洋石油工程項目電伴熱材料提取

豐興盛，楊富廣，黃太安，王可民，蔣小華，史其麒

(海洋石油工程股份有限公司建造事業部，山東 青島 266520)

建造事業部海洋石油工程項目電伴熱帶布置圖包含圖紙編號、材料規格數量、回路編號、管線編號、功率、坐標等信息，這些信息靠人工去逐條統計、分析、匯總，勞動強度大、需要時間多、錯誤率高。通過編程，可實現一鍵提取多張圖紙的數據，并對數據進行分類匯總，提高效率和準確性。

本文中采用CSharp編程需要實現以下幾點：

(1)從AutoCAD電伴熱帶布置圖中提取每張圖紙的頁碼、圖紙號、版次、電伴熱材料、回路編號、管線號、功率、坐標等信息；

(2)數據經整理，輸入到所需EXCEL模板中；

(3)對同類材料進行匯總，輸入到EXCEL表格文件中。

1 編程語言的選擇

AutoCAD和Microsoft Office Excel都為C Sharp提供了方便使用的COM組件，本案例編程采用C Sharp語言。

AutoCAD為C Sharp提供的COM組件為Autodesk.AutoCAD.Interop.dll和Autodesk.AutoCAD.Interop.Common.dll；Microsoft Office Excel所提供的COM組件為Microsoft.Office.Interop.Excel.dll。

本案例所論述程序的編程語言為C Sharp，編程工具為Visual Studio 2019；AutoCAD版本為AutoCAD_Architecture_2017，Microsoft Office Excel版本為Microsoft Office 2013。EXCLE能實現不同版本兼容；AutoCAD版本不兼容，如使用其它版本的AutoCAD，需要引用對應AutoCAD版本的COM組件。

2 程序流程

手動統計電伴熱材料時，先將電伴熱布置圖中的材料信息、管線編號、回路編號等信息錄入到EXCEL表格中，再對材料進行匯總，本案例程序同樣遵循這這種業務流程。程序的基本流程參照圖1。

圖1 程序流程

3 讀取圖紙信息

3.1 引用接口文件

在程序中添加引用，選擇AutoCAD應用程序中的Autodesk.AutoCAD.Interop.dll和Autodesk.AutoCAD.Interop.Common.dll文件，引用后出現如圖2兩項。

圖2 程序引用

在程序引用命名空間部分，添加：

using Autodesk.AutoCAD.Interop；

using Autodesk.AutoCAD.Interop.Common；

這樣C Sharp所開發的程序就和AutoCAD之間建立了通訊聯系，可以調用AutoCAD的命令，完成電伴熱帶布置圖信息的讀取。

3.2 打開指定的電伴熱圖

打開指定的AutoCAD電伴熱帶布置圖需要用到以下語句：

AcadApplication AcadApp= (AcadApplication)System.Runtime.

InteropServices.Marshal.GetActiveObject("AutoCAD.Application");

AcadDocument AcadDoc= AcadApp.Documents.Open(fileName, null, null);

其中fileName為電伴熱帶布置圖文件全名(包含文件路徑)。

3.3 讀取信息

通過分析，電伴熱帶布置圖數據提取所需的信息分布在圖3的四個區域。

圖3 圖紙區域劃分

區域1為圖紙信息，包含所需的電伴熱回路編號、對應管線號；

區域2包含電伴熱功率信息；

區域3為圖紙材料表，包含材料的規格、數量、描述等信息；

區域4為圖框信息，包含圖紙編號、版次信息。

通過對圖紙區域的劃分，就可以通過坐標點創建選擇集，分別讀取不同區域的信息。首先，創建全圖的文本選擇集，檢索關鍵字，再通過關鍵字找到圖框，獲得圖框的起點坐標。電伴熱帶布置圖使用統一的圖紙模板，圖框大小及信息的相對位置是一致的，各區域的相對坐標可以通過圖框的起點坐標和距離獲得。

創建選擇集使用AcadSelectionSetAdd方法，在命名空間Autodesk.AutoCAD.Interop中。使用Add方法，創建選擇集后，選擇集是空的，里面沒有任何元素。要選擇區域內文本(包括單行文本和多行文本)，需要使用選擇集過濾器，用Select方法來為選擇集添加元素。Select的常見用法為：Select(AcSelect Mode, object Point1, object Point2, object FilterType, object FilterData)。其中，Mode為選擇方法，包括框選、窗選等；Point1、Point2為選擇范圍的起點和終點；FilterType為一個Int16類型的一維數組，標識過濾器的類型(DXF組碼)；FilterData為object類型的一維數組，指定要過濾的值。FilterType和FilterData的數組元素數量相同，二者成對出現，組成過濾器列表。常見的過濾器DXF 組碼如表1所示。

表1 DXF 組碼表

通過以上介紹，已經清楚了選擇集的創建，選擇集過濾器的使用，那么創建一個選擇集來選取整個圖面的文本文字，可以用以下代碼：

AcadSelectionSet mySelectionSet = AcadDoc.SelectionSets.Add("SelectKeyWord");

Int16[] FilterType = new Int16[7];

object[] FilterData = new object[7];

FilterType[0] = -4; FilterData[0] = "

FilterType[1] = -4; FilterData[1] = "

FilterType[2] = 0; FilterData[2] = "TEXT";

FilterType[3] = 0; FilterData[3] = "MTEXT";

FilterType[4] = -4; FilterData[4] = "OR>";

FilterType[5] = 8; FilterData[5] = "標準圖框";

FilterType[6] = -4; FilterData[6] = "AND>";

double[] point01 = new double[3];

double[] point02 = new double[3];

point01[0] = double.MinValue;

point01[1] = double.MinValue;

point01[2] = 0;

point02[0] = double.MaxValue;

point02[1] = double.MaxValue;

point02[2] = 0;

mySelectionSet.Select(AcSelect.acSelectionSetCrossing, point01, point02, FilterType, FilterData);

通過選擇集選擇了全圖面的單行文本和多行文本，接下來需要遍歷選擇集中的對象，通過比較對象的文本內容(TextString屬性)，找出關鍵字對象，獲得它的插入點(單行文本或多行文本的InsertionPoint屬性)。

double[] ptKeyWord;

for (int i = 0; i < mySelectionSet.Count; i++)

{

AcadText st = mySelectionSet.Item(i) as AcadText;

if (st != null)

{

if (st.TextString.IndexOf(keyWord) > -1)

{

ptKeyWord = st.InsertionPoint;

break;

}

}

else

{

AcadMText mt = mySelectionSet.Item(i) as AcadMText;

if (mt.TextString.IndexOf(keyWord) > -1)

{

ptKeyWord = mt.InsertionPoint;

break;

}

}

}

需要注意的是，在選擇集使用完成后，要及時刪除選擇集，電伴熱圖紙一次需要處理多張，如果沒有及時刪除選擇集，下次將無法創建，會導致程序崩潰。也可以使用安全創建選擇集的方法，在創建選擇集之前，先遍歷現有選擇集，如果有名稱相同的，則刪除。

獲得了關鍵字的插入點，下一步就可以通過插入點，選取一定范圍，來查找圖框對象，本案例中的圖框對象為“LINE”，在設計選擇集過濾器時將“TEXT”和“MTEXT”替換成“LINE”即可。符合要求的“LINE”對象起點(StartPoint屬性)或終點(EndPoint屬性)就是圖框的基準點。接下來就是根據基準點劃分區域，每個區域重復創建選擇集、遍歷選擇集，不斷讀取文本對象。

4 數據處理及材料匯總

數據的處理是將數據整理成需要的數據結構。在本案例中，是將圖紙信息整理成跟EXCEL模板對應的數組，方便后期將數據錄入EXCEL文件。

材料匯總需要計算所有圖紙中相同規格材料的數量。可以使用字典，字典的關鍵字為材料的規格，字典的值為數量。在循環讀取材料時，判斷字典的關鍵字是否存在，如果存在，字典的值增加，如果不存在，則添加關鍵字和值。

5 數據寫入

5.1 引用接口文件

在程序中添加引用，選擇Microsoft Office Excel應用程序中的Microsoft.Office.Interop.Excel.dll文件，引用后出現以下項(圖5)。

圖4 程序引用

在程序引用命名空間部分，添加：

using Microsoft.Office.Interop.Excel;

5.2 數據錄入

通過COM組件，將數據寫入EXCEL，通常有兩種方法，一種是通過循環行和列，將數據寫入對應的單元格，另一種是直接將數組寫入對應的單元格數組中。循環寫入，在數據量大的時候，速度較慢；使用數組寫入的方法速度快，在數據量大的時候，尤為突出，而且代碼更簡潔。本案例采用第二種方法。代碼如下所示，其中arr為存儲電伴熱材料的一個二維數組：

string path = System.Windows.Forms.Application.StartupPath;

string fullName = path + @"/Data/Module.xlsx";

Application exlApp = new Application();

exlApp.ScreenUpdating = false;

exlApp.Visible = false;

Workbook wb = exlApp.Workbooks.Open(fullName);

Worksheet ws = (Worksheet)wb.Sheets["內容"];

ws.Activate();

ws.Cells[3, 1].Resize[arr.GetLength(0), arr.GetLength(1)] = arr;

exlApp.ScreenUpdating = true;

exlApp.Visible = true;

6 結語

通過程序開發，實現了海洋石油工程項目電伴熱帶布置圖數據的自動提取，并將電伴熱材料清單和材料匯總導入到EXCEL中，不必再費時費力逐條統計、匯總、錄入電伴熱材料數據，保證了數據的準確性和輸出文件格式的一致性，極大提高了效率，以建造事業部的曹妃甸CEPI組塊為例，電伴熱帶布置圖約有600張，人工統計電伴熱材料大約需要150～160個人工時，使用本案例中的程序幾分鐘就能完成。同時，在確保伴熱帶布置圖標準化的情況下，建造事業部的國內項目均可以使用，具有良好的通用性和較為廣闊的前景。