CN106339565B - 管道设计中comos数据向pdms数据转换的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，包括：A.遍历COMOS软件的PID图生成端点列表；B.从端点列表的第一个端点开始遍历，生成所述PID图的管系列表；C.从管系列表中的第一条管系开始，沿管线的逻辑顺序读取该管系中所有元件的属性，并将读取的属性和对应的属性值按照PDMS软件可识别的数据格式存储为中间文件；D.PDMS软件读取所述中间文件，并生成与PID图对应的管系列表和三维数据模型。本发明实现了从COMOS软件到PDMS软件三维建模的数据一体化传递，极大提高了设计效率，最大程度上避免了手工输入数据可能造成的差错，大幅度提高了成品质量。

Description

管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法

技术领域

本发明涉及用于管道设计中不同软件间的数据转换，特别适合但不仅限于用于火电厂的管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法。

背景技术

COMOS软件是西门子公司开发的可用于火力发电厂工艺系统设计的智能设计平台，其设计出的工艺系统PID(管路和仪表流程图)图纸中，可储存每一个管道元件除空间位置外所有必须的属性信息，如元件的设计温度、设计压力、保温等级、管件等级、与其他管件的连接关系、介质流向、是否预制、是否厂供等。这些属性信息的生成需要经过大量的精确计算，而这些计算过程可以通过COMOS软件提供的智能设计平台一站式完成，因此通过COMOS软件中完成PID工艺流程图中所有元件的选型工作是最为高效和准确的。

PDMS(Plant Design Management System，工厂设计管理系统)软件是一套可应用于多领域的三维工厂设计管理系统，也是目前最常用的三维建模软件。通过对三维模型进行碰撞检查能有效避免施工中易发生的碰撞问题，提高设计效率和质量。PDMS软件中的每一个管道元件都拥有大量的属性项，用于描述该元件的实际物理状态，包括元件的空间位置、设计温度、设计压力、保温等级、管件等级、与其他管件的连接关系、介质流向、是否预制、是否厂供、是否可移动等。也正因为PDMS软件能够对每一个元件进行充分的描述，PDMS软件生成的三维模型或导出的数据可以用于生成图纸、生成材料采购清单、生成管道应力计算模型等。

在火力发电厂管道设计中PDMS和COMOS两个软件分别对应了两个相辅相成设计流程，即系统设计与布置设计。两者间原本是相对独立的，但不难发现，除了管件的空间位置信息外，对于任何一个元件，表征该元件特征的关键信息在两个软件中几乎完全一致。过去的设计流程中，设计人员是在AutoCAD中完成PID图的绘制，PID图的绘制中所需的大量计算工程都是由设计人员通过手工或使用其他小软件完成。由于设计人员经验不足或个人习惯不同导致的计算差错层出不穷。布置工程师根据PID图，在PDMS软件中完成三维建模，其中PDMS元件的属性赋值也是由设计人员根据PID图和其他资料交换的表格，手工填写完成。这样的工作流程一是重复填写了大量元件的属性信息，降低了工作效率，二是增加了人为出错的机会，增加了设计人员的校验工作量，降低了成品质量。而如前所述，从COMOS软件完成元件的大多数关键属性的赋值是最为高效和准确的，因此实现从COMOS软件到PDMS软件三维建模的数据一体化推送是非常必要的。

发明内容

本发明提供了一种管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，以提高PDMS软件的三维建模效率，减少数据传递过程可能出现的错误，降低人员工作量。

本发明管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，步骤有：

A.遍历COMOS软件的PID图中的所有元件(如设备接口、堵头等)和所述元件的分界点，生成端点列表；

B.从所述端点列表中的第一个端点开始遍历所有端点，生成所述PID图的管系列表。一个管系应包含与之存在连接关系的所有管道及元件，不包含任何与之不存在连接关系的所有管道及元件；任一端点都应属于管系列表中的某个管系，并记录这些端点从属与哪个管系的信息；

C.从所述管系列表中的第一条管系开始，沿管线的逻辑顺序，读取该管系中所有元件的属性，并将读取的属性和对应的属性值按照PDMS软件可识别的数据格式存储为中间文件；

D.PDMS软件读取所述中间文件，并按照中间文件中存储的属性及对应的属性值生成与PID图对应的管系列表，每一个管系下包含该管系对应的所有元件及元件属性，PDMS软件根据管系列表生成三维数据模型。

对比COMOS和PDMS两个软件的数据，既有相同点，又有不同点。两者都可以储存管道元件的属性信息，以指导元件的选型并生成材料表。但在COMOS软件中关注的是元件在介质流向上的相对连接关系，而PDMS软件关注的是元件在空间位置上的相对连接关系。例如COMOS软件中无法储存弯头信息，PDMS软件中不能直接储存直管段的属性信息。因此需要一种数据转换的方法，将COMOS软件中元件的连接关系转化PDMS软件中的元件连接关系，同时将COMOS软件中直管段的数据按照一定的方式传递到PDMS软件中，以确保两者之间在元件关键信息上的对等性。因此本发明的方法从COMOS软件中提取各元件必要的属性信息，并按照PDMS软件可识别的格式生成中间文件，这样PDMS软件可以自动读取该中间文件，并根据其中的属性及属性值自动创建出对应的管系层次结构，管系中包含的所有元件能够从COMOS软件中继承相应的属性信息，从而保证了数据传输的准确性，极大节省了在PDMS软件中创建元件的时间的同时，还能够充分保证PDMS软件中创建的三维模型与PID图之间准确的对应关系。

一种具体的方式为，步骤C中所述的管线的逻辑顺序为：从管系的起始关键点起，沿管线读取至下一个关键点，生成该管系下的第一条分支，记录该管线读取过程中出现的三通点，再由所述第一条分支的尾部关键点逆向遍历所有所述的三通点，并将每个三通点都作为新的起始关键点，沿管线读取至下一个关键点，由此生成该管系下的其他所有分支，且每个分支包含其起始和尾部两个关键点之间的所有元件。这样生成的分支排序是一个重要的数据信息。当以这样排序的分支导入PDMS软件后，可以使PDMS软件直接按照分支排列的先后顺序生成管道应力计算模型。也只有按照这样的排序生成的分支，导出的应力计算模型可以确保被后续的应力计算软件读取。

为了确保没有端点和分支被遗漏，生成所述管系下的所有分支后，根据所述的端点列表查询是否存在从属于该管系且未读取的端点，如果存在则以该未读取的端点为起始关键点，重复步骤C生成分支，直到该管系中所有端点均被读取为止。

进一步的，步骤C中所述对管系中元件属性的读取，至少包括：

C1：由于COMOS软件中不具有空间坐标信息，因此将所读取元件的坐标设为0，使PDMS软件能够识别；

C2：将COMOS软件中可以直接提取赋值给PDMS软件的元件数据，如COMOS ID、元件名/KKS码(电厂标识系统编码)、元件等级、设计温度、设计压力、保温等级、公称通径、是否预制等，通过COMOS软件的脚本文件功能，将所述元件数据转换为PDMS软件可识别的字符串格式储存于所述中间文件；

C3：将COMOS软件中不具有，但PDMS软件必需的元件属性数据，按照该元件属性的特征进行补全。

具体的，步骤C3所述的元件属性数据包括元件流入/流出点标记、管道等级信息和是否厂供的信息。

一种优选的方式为，步骤D中PDMS软件读取中间文件时，将中间文件中COMOS软件具有，但PDMS软件不常用的元件属性读取为属性默认值，当PDMS软件需要所述元件属性时，再从中间文件中读取元件属性的真实值，实现信息容量的扩充与调整。

本发明管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，实现了从COMOS软件到PDMS软件三维建模的数据一体化传递，从而将COMOS软件中大量精确计算得到的数据准确传递至PDMS软件中，改变了现有三维建模与工艺设计相互独立的设计方式，使设计人员无需在建模时手动输入大量元件属性数据，极大提高了设计效率，避免了手工输入数据可能造成的差错，大幅度提高了成品质量。同时在数据传递过程中对管系的读取顺序进行了排序，解决了后续三维模型生成应力计算模型时，需要对管系读取顺序进行调整的问题。同时也实现了以COMOS软件的数据格式为基础，自动筛选元件必须的属性项进行传递，同时也提供对属性项是否传递进行控制，实现了定制式的信息传递，以满足不同设计人员对数据传递的需求。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示本发明管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，步骤有：

A.遍历COMOS软件的PID图中的所有元件(如设备接口、堵头等)和所述元件的分界点，生成端点列表。

B.从所述端点列表中的第一个端点开始遍历所有端点，生成所述PID图的管系列表。一个管系应包含与之存在连接关系的所有管道及元件，不包含任何与之不存在连接关系的所有管道及元件；任一端点都应属于管系列表中的某个管系，并记录这些端点从属与哪个管系的信息。

C.从所述管系列表中的第一条管系开始，从该管系的起始关键点起，沿管线读取至下一个关键点，生成该管系下的第一条分支，记录该管线读取过程中出现的三通点，再由所述第一条分支的尾部关键点逆向遍历所有所述的三通点，并将每个三通点都作为新的起始关键点，沿管线读取至下一个关键点，由此生成该管系下的其他所有分支，且每个分支包含其起始和尾部两个关键点之间的所有元件。

为了确保没有端点和分支被遗漏，生成所述管系下的所有分支后，根据所述的端点列表查询是否存在从属于该管系且未读取的端点，如果存在则以该未读取的端点为起始关键点，重复步骤C生成分支，直到该管系中所有端点均被读取为止。按照这样的排序生成的分支，导出的应力计算模型可以确保被后续的应力计算软件读取。

然后读取该管系中所有元件的属性，并将读取的属性和对应的属性值按照PDMS软件可识别的数据格式存储为中间文件。通常分支下的元件包含管道、大小头、三通、阀门、仪表、堵头和三通阀，其他元件由于比较少见，且属性项与上述的某个元件重复，因此虽然名称不同，但可以归入上述某个元件中。读取元件属性包括有：

C1：将所读取元件的坐标设为0，使PDMS软件能够识别；

C2：将COMOS软件中可以直接提取赋值给PDMS软件的元件数据，如COMOS ID、元件名/KKS码(电厂标识系统编码)、元件等级、设计温度、设计压力、保温等级、公称通径、是否预制等，通过COMOS软件的脚本文件功能，将所述元件数据转换为PDMS软件可识别的字符串格式储存于所述中间文件；

C3：将COMOS软件中不具有，但PDMS软件必需的元件属性数据，按照该元件属性的特征进行补全，其中包括：

C31：元件流入/流出点标记：对于大小头元件，在PDMS软件中将小头定义为P2点，大头定义为P1点。COMOS软件在读取大小头元件时，需要对比大小头元件的前后元件的公称通径信息，若大小头元件的前一个元件的公称通径比大小头元件的后一个元件的公称通径小，则在大小头元件信息中补充流入值为1，流出值为2；反则在大小头元件信息中补充流入值为2，流出值为1。对于三通或三通阀，在PDMS中，主管上的两个点为别标记为P1、P2点，支管上的点标记为P3。同时，除了流入/流出点外，还需要记录分支点连接的管线号。按照之前述管系读取的逻辑顺序，三通元件都将属于其主管所在的分支，因此可以默认流入值为1，流出值为2，只需要在COMOS软件中查找分支方向上第一个管道的KKS编码赋值给该分支点连接的管线号。

C32：管道等级信息：PDMS软件中并不直接储存每一个管道的等级信息，而是将管道等级信息储存在其分支或者该管道的前一个元件中。而COMOS软件中每一个管道都作为一个独立的元件，拥有独立的管道等级属性。因此需要对COMOS软件中的管道信息进行处理。首先，每一个分支下可能包含多个管道，选取第一个管道的管道等级作为该分支的初始管道等级(Hstube)。例如，若该分支的第一个元件是大小头，则调用COMOS元件库，查询与所述第一个管道相同的压力等级，公称通径为大小头流入端通径的管道对应的等级信息作为该分支的Hstube。其次，每一个元件增加一个流出端管道等级(Lstube)属性，用于记录该元件流出端直接连接直管段的管道等级。

C33：是否厂供的信息：PDMS软件中直管段是否厂供的信息同样储存在该直管段的上一个元件中，在COMOS软件的元件属性中新建流出端直管段厂供属性(Mtotube)属性用于判断该元件后续的直管段是否属于厂供。对于管系的第一段直管段，由于其前端可能没有其他元件，则在管系属性中新建初始直管段厂供属性(MTOH)属性用于记录管系中第一段直管段是否属于厂供。

D.PDMS软件读取所述中间文件，并按照中间文件中存储的属性及对应的属性值生成与PID图对应的管系列表，每一个管系下包含该管系对应的所有元件及元件属性，PDMS软件根据管系列表生成三维数据模型。PDMS软件读取中间文件时，将中间文件中COMOS软件具有，但PDMS软件不常用的元件属性读取为属性默认值，当PDMS软件需要所述元件属性时，再从中间文件中读取元件属性的真实值，实现信息容量的扩充与调整。

Claims (4)

1.管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，其特征为：

A.遍历COMOS软件的PID图中的所有元件和所述元件的分界点，生成端点列表；

B.从所述端点列表中的第一个端点开始遍历所有端点，生成所述PID图的管系列表；

C.从所述管系列表中的第一条管系开始，沿管线的逻辑顺序，读取该管系中所有元件的属性，并将读取的属性和对应的属性值按照PDMS软件可识别的数据格式存储为中间文件；

D.PDMS软件读取所述中间文件，并按照中间文件中存储的属性及对应的属性值生成与PID图对应的管系列表，每一个管系下包含该管系对应的所有元件及元件属性，PDMS软件根据管系列表生成三维数据模型；

步骤C中所述对管系中元件属性的读取，至少包括：

C1：将所读取元件的坐标设为0；

C2：将COMOS软件中可以直接提取赋值给PDMS软件的元件数据，通过COMOS软件的脚本文件功能，转换为PDMS软件可识别的字符串格式储存于所述中间文件；

C3：将COMOS软件中不具有，但PDMS软件必需的元件属性数据，按照该元件属性的特征进行补全，包括元件流入/流出点标记、管道等级信息和是否厂供的信息：

元件流入/流出点标记的补全：COMOS软件在读取大小头元件时，需要对比大小头元件的前后元件的公称通径信息，若大小头元件的前一个元件的公称通径比大小头元件的后一个元件的公称通径小，则在大小头元件信息中补充流入值为1，流出值为2；反之，则在大小头元件信息中补充流入值为2，流出值为1；

对于三通元件，按照管系读取的逻辑顺序，三通元件都将属于其主管所在的分支，因此默认流入值为1，流出值为2，只需要在COMOS软件中查找分支方向上第一个管道的KKS编码赋值给该分支点连接的管线号；管道等级信息的补全：首先，每一个分支下可能包含多个管道，选取第一个管道的管道等级作为该分支的初始管道等级；其次，每一个元件增加一个流出端管道等级属性，用于记录该元件流出端直接连接直管段的管道等级；

是否厂供的信息的补全：在管系属性中新建初始直管段厂供属性用于记录管系中第一段直管段是否属于厂供。

2.如权利要求1所述的管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，其特征为：步骤C中所述的管线的逻辑顺序为：从管系的起始关键点起，沿管线读取至下一个关键点，生成该管系下的第一条分支，记录该管线读取过程中出现的三通点，再由所述第一条分支的尾部关键点逆向遍历所有所述的三通点，并将每个三通点都作为新的起始关键点，沿管线读取至下一个关键点，由此生成该管系下的其他所有分支，且每个分支包含其起始和尾部两个关键点之间的所有元件。

3.如权利要求2所述的管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，其特征为：生成所述管系下的所有分支后，根据所述的端点列表查询是否存在从属于该管系且未读取的端点，如果存在则以该未读取的端点为起始关键点，重复步骤C生成分支，直到该管系中所有端点均被读取为止。

4.如权利要求1至3之一所述的管道设计中COMOS数据向PDMS数据转换的方法，其特征为：步骤D中PDMS软件读取中间文件时，将中间文件中COMOS软件具有，但PDMS软件不常用的元件属性读取为属性默认值，当PDMS软件需要所述元件属性时，再从中间文件中读取元件属性的真实值。