JP2007219988A - Piping route generation method and linear pattern generation device - Google Patents

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Makoto Tsutsui
誠 筒井
Tomoe Kuwata
知江 桑田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piping route generation method and a linear pattern generation device that can efficiently route piping and wiring. <P>SOLUTION: A route inspection process divides an area not into meshes of the same size but into small areas near obstacles and larger areas apart from the obstacles to lay piping near the obstacles, where targets for support fitting are easy to reserve, and also eliminate unnecessary processing in the areas apart from the obstacles, where targets for support fitting are hard to reserve. By setting large absolute values for evaluation values of nodes where the piping should be arranged, the evaluation of a route passing the nodes is increased to arrange the piping through the desired nodes. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラント内における配管経路の生成方法、および配管経路等の線状パターンを生成するのに適した線状パターン生成装置等に関する。   The present invention relates to a method for generating a piping route in a plant, a linear pattern generation device suitable for generating a linear pattern such as a piping route, and the like.

プラントを構築するにあたり、設計段階では、プラント内に配置される多くの機器類の間への、各種配管の経路(レイアウト)を検討する必要がある。
このような検討作業は、3次元空間内で、多くの機器類の間を縫うように配管をルーティングしなければならないため、これを設計者が手作業で行っていたのでは多大な労力を要するのは言うまでもない。
When constructing a plant, it is necessary to consider routes (layouts) of various pipes between many devices arranged in the plant at the design stage.
In such a study work, piping must be routed so as to sew a lot of equipment in a three-dimensional space. Therefore, if the designer has done this manually, a great deal of labor is required. Needless to say.

このため、配管の経路を自動的に作成する方法が、既に提案されている(例えば、特許文献1参照。)。提案された技術においては、プラント内の空間を、所定寸法を有したメッシュ空間で区切り、ここのメッシュ空間に障害物(プラント内に配置される機器類)が有るか否かを判断し、障害物が無いと判断されたメッシュ空間に配管を通すようにしている。   For this reason, a method of automatically creating a piping route has already been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the proposed technology, the space in the plant is divided by a mesh space having a predetermined size, and it is determined whether there are obstacles (equipment arranged in the plant) in the mesh space. The pipe is passed through the mesh space where it is determined that there is no object.

特開2002−288250号公報JP 2002-288250 A

しかしながら、上記したような従来の配管経路の自動作成技術には、以下に示すような問題が存在する。
まず、プラント内の空間を区切るメッシュ空間が大きすぎると、少しでもメッシュ空間内に障害物があるとそのメッシュ空間に配管を通すことができなくなるため、配管のルーティングの選択肢が少なくなってしまう。一方、メッシュ空間を小さくすると、プラント内のメッシュ空間の数が増加し、よりきめ細かい配管のルーティング検討が行える。しかしその結果、個々のメッシュ空間に障害物が有るか否かを判断する処理が、全体として膨大なものとなり、処理の負荷が高まり、検討に要する時間の増大およびコストの上昇に繋がる。
加えて、コンピュータ装置における処理面において、3次元のメッシュ空間内に障害物があるか否かを判定するのは、処理に非常に時間がかかる問題もある。
さらに、このように、メッシュ空間を用いた場合、そのメッシュ空間以下の狭い隙間を通して配管をレイアウトすることはできず、配管レイアウトが実質的に制限されることとなる。
However, there are the following problems in the conventional technology for automatically creating a piping route as described above.
First, if the mesh space that divides the space in the plant is too large, if there are any obstacles in the mesh space, it will not be possible to pass the piping through the mesh space, resulting in fewer piping routing options. On the other hand, if the mesh space is made smaller, the number of mesh spaces in the plant increases, and more detailed piping routing can be studied. However, as a result, the processing for determining whether or not there is an obstacle in each mesh space becomes enormous as a whole, increasing the processing load, leading to an increase in time required for examination and an increase in cost.
In addition, it is very time consuming to determine whether there is an obstacle in the three-dimensional mesh space on the processing surface in the computer device.
Further, when the mesh space is used as described above, the piping cannot be laid out through a narrow gap below the mesh space, and the piping layout is substantially limited.

上記の課題に加えて、実際に配管を行う場合、配管を、プラント機器や、プラントのフレームを構成する鉄骨、床面等にサポート金具を介して保持する必要がある。このため、配管は、これらのプラント機器や鉄骨、床面等に対し、サポート金具の寸法分だけ、一定のクリアランスを保って配置することになる。
したがって、配管経路を自動作成する際には、プラント機器や鉄骨、床面等の障害物に対し、一定のクリアランスを確保してルーティングを行う必要がある。しかしながら、従来、このような点までを考慮した配管ルーティング手法は確立されていない。
In addition to the above-described problems, when piping is actually performed, the piping needs to be held on plant equipment, a steel frame constituting the frame of the plant, a floor surface, or the like via a support fitting. For this reason, piping will be arrange | positioned with respect to these plant equipment, a steel frame, a floor surface, etc., maintaining a fixed clearance only for the dimension of a support metal fitting.
Therefore, when automatically creating a piping route, it is necessary to perform routing while ensuring a certain clearance for obstacles such as plant equipment, steel frames, and floor surfaces. However, conventionally, a piping routing technique considering such points has not been established.

さらに、配管は、単に障害物を避けてルーティングできれば良いというものではなく、例えば、サポート金具の設置対象の有無等により、ユーザとしては、配管を通したい箇所、通したくない箇所等が実際には存在する。従来の配管ルーティング手法では、このような点までは考慮することができず、未だ改善の余地が多く残されている。   In addition, piping is not simply a route that can avoid obstacles.For example, depending on whether or not the support bracket is installed, the user may actually want to pass through the piping, or do not want to pass through the piping. Exists. In the conventional piping routing method, such a point cannot be considered, and there is still much room for improvement.

プラントにおける配管ルーティング以外にも、各種電気機器の筐体や制御ボックス内等における配線のレイアウト等においても、上記のような問題は多くが共通する。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、配管や配線のルーティングを高い実用性で、しかも効率よく行うことのできる配管経路の生成方法、線状パターン生成装置を提供することを目的とする。
In addition to the piping routing in the plant, the above-mentioned problems are common in the wiring layout and the like in various electrical equipment cases and control boxes.
The present invention has been made based on such a technical problem, and provides a pipe route generation method and a linear pattern generation apparatus capable of performing piping and wiring routing with high practicality and efficiency. For the purpose.

上記のような課題を考慮してなされた本発明の配管経路の生成方法は、複数の機器等の障害物が配置されるプラント内における配管経路を生成するため、コンピュータ装置によって実行される配管経路の生成方法であって、コンピュータ装置のプラント内の障害物の位置情報を記憶した機器位置情報記憶部から位置情報を読み出すとともに、配管経路の始点と終点の設定をコンピュータ装置の外部から受け付けた後、互いに直交する辺から形成され、配管経路の始点と終点とを頂点とし、始点および終点に対する障害物の位置関係を示す直方体モデルを生成するモデル生成ステップと、直方体モデルを複数に分割して分割エリアを生成する分割エリア生成ステップと、障害物との干渉度合いに基づき、分割エリアのそれぞれを、障害物との干渉のない非干渉エリアまたは障害物と干渉する干渉エリアに定義づける定義ステップと、非干渉エリアの頂点を結ぶことで始点から終点に至る配管経路を生成する経路生成ステップと、を含み、分割エリア生成ステップでは、干渉エリアに隣接する部分では分割エリアを再分割し、定義ステップで非干渉エリアまたは干渉エリアへの定義づけを行うことを特徴とする。
このような配管経路の生成方法によれば、干渉エリアに隣接する部分で分割エリアを再分割することで、よりきめ細かい障害物との干渉度合いを検討し、この部分でのルート選択肢を増やすことができる。サポート金具によって配管を支持する対象としては、プラントの機器等の障害物を利用するのが効率的である。したがって、その障害物の近傍でルート選択肢を増やすことで、配管経路の支持までを考慮した配管経路を生成することができるのである。
The piping path generation method of the present invention made in consideration of the above problems generates a piping path in a plant in which obstacles such as a plurality of devices are arranged, so that the piping path is executed by a computer device. After the position information is read from the equipment position information storage unit storing the position information of the obstacle in the plant of the computer device and the setting of the start point and the end point of the piping route is received from outside the computer device A model generation step that generates a rectangular parallelepiped model that shows the positional relationship of obstacles with respect to the start point and end point, and is divided into multiple parts. Based on the divided area generation step for generating the area and the degree of interference with the obstacle, each of the divided areas is separated from the obstacle. A divided area including a definition step for defining a non-interference area without interference or an interference area that interferes with an obstacle, and a route generation step for generating a piping route from the start point to the end point by connecting the vertices of the non-interference area In the step, the divided area is subdivided in the portion adjacent to the interference area, and the definition step defines the non-interference area or the interference area.
According to such a piping path generation method, the division area is re-divided at the portion adjacent to the interference area, so that the degree of interference with a more detailed obstacle can be examined, and the route options at this portion can be increased. it can. It is efficient to use obstacles such as plant equipment as an object to support the piping with the support metal fittings. Therefore, by increasing the number of route options in the vicinity of the obstacle, it is possible to generate a piping route in consideration of the support of the piping route.

上記のように、干渉エリアに隣接する部分で分割エリアを再分割するには、以下のようにするのが好ましい。すなわち、前記の定義ステップでは、分割エリアのそれぞれにおける障害物との干渉度合いに基づき、障害物との干渉のない非干渉エリア、障害物との干渉度合いが一定以上の干渉エリア、非干渉エリアおよび干渉エリア以外の検討継続エリアのいずれかに分割エリアのそれぞれを定義づけるようにし、検討継続エリアについては、分割エリア生成ステップにてさらに複数に分割して分割エリアを生成し、定義ステップにおける非干渉エリア、干渉エリアへの定義づけを行う。
また、分割エリア生成ステップにて分割された分割エリアの大きさが、配管の半径、配管に巻き付ける保護材の厚さ、および配管を固定するためのサポート金具を設置するのに必要なクリアランスの和よりも小さくなったときに分割を中止し、経路生成ステップにて配管経路を生成するのが好ましい。これにより、保護材を巻き付けた配管をサポート金具で支持して固定するためのクリアランスが最低限確保できる。
As described above, in order to re-divide the divided area at the portion adjacent to the interference area, it is preferable to do the following. That is, in the defining step, based on the degree of interference with the obstacle in each of the divided areas, a non-interference area without interference with the obstacle, an interference area with a certain degree of interference with the obstacle, a non-interference area, and Each of the divided areas is defined as one of the examination continuation areas other than the interference area, and the examination continuation area is further divided into a plurality of division areas in the division area generation step to generate non-interference in the definition step. Define areas and interference areas.
In addition, the size of the divided area divided in the divided area generation step is the sum of the radius of the pipe, the thickness of the protective material wrapped around the pipe, and the clearance required to install the support bracket to fix the pipe. It is preferable that the division is stopped when it becomes smaller than that, and the piping route is generated in the route generation step. Thereby, the clearance for supporting and fixing the pipe around which the protective material is wound with the support metal fitting can be secured at a minimum.

また、ノードに位置に応じて予め重み付け係数を設定しておき、経路生成ステップでは、始点から終点に至る複数の配管経路があるときに、それぞれの配管経路上の全てのノードと、それぞれのノードの重み付け係数に基づいて算出される評価の高いものを最適の配管経路として選択するのが有効である。このようにすれば、配管を固定するためのサポート金具の固定対象が確保しやすい障害物の近傍や、ユーザが希望する位置に配管をルーティングすることが可能となる。なお、ユーザが希望する位置には、点状の位置の他、線状や、エリアとすることもできる。
さらに、経路生成ステップで生成される配管経路の長さ、曲がり回数のそれぞれに重み付け係数を設定しておき、経路生成ステップでは、生成された複数の配管経路のそれぞれについて、配管経路の長さ、曲がり回数とそれぞれの重み付け係数、および配管経路上の全てのノードとそれぞれの重み付け係数に基づいて算出される評価の高いものを最適の配管経路として選択することもできる。これにより、重み付け係数の絶対値が大きい項目が、最適の配管経路選択の際に重視されることになる。このとき、重み付け係数の設定を適宜変更することで、配管経路の長さ、曲がり回数、配管を通す位置等、重視する項目を変えることができる。
Also, a weighting coefficient is set in advance according to the position of each node, and in the route generation step, when there are a plurality of piping routes from the start point to the end point, all the nodes on each piping route and each node It is effective to select a highly evaluated pipe route calculated based on the weighting coefficient. If it does in this way, it will become possible to route piping to the neighborhood of the obstacle which can secure the fixation object of the support metal fitting for fixing piping, and the position which a user desires. Note that the position desired by the user may be a line or an area in addition to the dot position.
Furthermore, a weighting coefficient is set for each of the length and the number of turns of the piping route generated in the route generation step, and in the route generation step, the length of the piping route for each of the plurality of generated piping routes, It is also possible to select a highly evaluated one calculated based on the number of bends and the respective weighting factors, and all nodes on the piping route and the respective weighting factors, as the optimum piping route. Thereby, an item with a large absolute value of the weighting coefficient is emphasized when selecting an optimum piping route. At this time, by appropriately changing the setting of the weighting coefficient, it is possible to change important items such as the length of the piping path, the number of turns, the position through which the piping passes, and the like.

本発明の線状パターン生成装置は、線状パターンを形成すべき2次元平面または3次元空間内に配置される障害物の位置データを格納する位置データ格納部と、位置データ格納部に格納された障害物の位置データと、外部から入力された線状パターンの始点および終点に基づき、障害物を回避しつつ、始点から終点まで線状パターンを生成する線状パターン生成部と、を備え、線状パターン生成部は、始点および終点に対する障害物の位置関係を示す長方形(2次元平面の場合)または直方体(3次元空間の場合)モデルを複数に分割して分割エリアを生成し、分割エリアのそれぞれを、障害物との干渉度合いに基づき、障害物との干渉のない非干渉エリアまたは障害物と干渉する干渉エリアに定義づけるとともに、干渉エリアに隣接する部分では分割エリアを再分割して、それぞれの再分割エリアについて非干渉エリアまたは干渉エリアへの定義づけを行い、非干渉エリアの頂点を結ぶことで始点から終点に至る配管経路を生成することを特徴とする。
このような線状パターン生成装置は、線状パターンとして、複数の機器等の障害物が配置されるプラント内における配管経路を取り扱うことができる。この他、各種の配線や、基板上の配線パターン等のルーティングにも、本発明の線状パターン生成装置を用いることができる。
The linear pattern generation device of the present invention is stored in a position data storage unit that stores position data of an obstacle arranged in a two-dimensional plane or a three-dimensional space where a linear pattern is to be formed, and a position data storage unit. A linear pattern generation unit that generates a linear pattern from the start point to the end point while avoiding the obstacle based on the position data of the obstacle and the start point and end point of the linear pattern input from the outside, The linear pattern generation unit generates a divided area by dividing a rectangular (in the case of a two-dimensional plane) or rectangular parallelepiped (in the case of a three-dimensional space) model indicating the positional relationship of an obstacle with respect to the start point and the end point into a plurality of divided areas. Are defined as non-interference areas that do not interfere with obstacles or interference areas that interfere with obstacles based on the degree of interference with obstacles, and Then, the division area is subdivided, each subdivision area is defined as a non-interference area or interference area, and a pipe route from the start point to the end point is generated by connecting the vertices of the non-interference area. And
Such a linear pattern generation apparatus can handle a piping route in a plant where obstacles such as a plurality of devices are arranged as a linear pattern. In addition, the linear pattern generation apparatus of the present invention can also be used for routing various wirings and wiring patterns on a substrate.

また、本発明は、複数の機器が配置されるプラント内における配管経路を生成するため、コンピュータ装置によって実行されるコンピュータプログラムの形態とすることもできる。これには、上記本発明の配管経路の生成方法を実現するような処理をコンピュータ装置に実行させるためのコンピュータプログラムとすれば良い。   Moreover, since this invention produces | generates the piping path | route in the plant in which a some apparatus is arrange | positioned, it can also be made into the form of the computer program run by a computer apparatus. For this purpose, a computer program for causing a computer device to execute a process for realizing the pipe route generation method of the present invention may be used.

本発明によれば、プラント内における配管経路や、配管や配線等の線状パターンを、所望の位置においては詳細に検討を行いつつ優先的に配置し、それ以外の部分においては無駄な検討処理を抑え、全体としての処理負荷の増大を抑えつつ、効率の良いルーティング設定を行うことが可能となっている。   According to the present invention, a piping route in a plant and a linear pattern such as piping and wiring are preferentially arranged while examining in detail at a desired position, and wasteful examination processing is performed at other portions. It is possible to perform efficient routing setting while suppressing the increase in processing load as a whole.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1に示すように、自動配管ルーティングシステム(線状パターン生成装置)10は、所定のコンピュータプログラムに基づいてCPUやメモリ等が協働して処理を行うコンピュータ装置によって実現されるものであり、実際にはCADシステムの一部の機能として、あるいはCADシステムのデータを利用するコンピュータプログラムを実行することで発現する機能とされるのが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, an automatic piping routing system (linear pattern generation device) 10 is realized by a computer device that performs processing in cooperation with a CPU, a memory, and the like based on a predetermined computer program. Actually, it is preferable that the function is expressed as a part of the function of the CAD system or by executing a computer program using data of the CAD system.

この自動配管ルーティングシステム10は、CADシステムを用いて設計された、検討対象となるプラントにおける機器類の設計レイアウトデータを格納した設計データ格納部(機器位置情報記憶部、位置データ格納部)11と、配管に用いる配管部材の寸法に関するデータを格納した配管データ格納部12と、配管ルーティングを実行する配管ルーティング実行部(線状パターン生成部)13とを備えている。
配管データ格納部12には、配管に用いる配管部材として、直線状に延びたストレート管や、90°に配管経路を折曲させるエルボ管等の管径d、これらストレート管やエルボ管に巻きつける保護材の厚さt、配管を支持するサポート金具を設けるのに必要なクリアランスc、エルボ管の寸法fなどの寸法のデータが格納されている。
The automatic piping routing system 10 includes a design data storage unit (equipment position information storage unit, position data storage unit) 11 that is designed using a CAD system and stores design layout data of devices in a plant to be studied. A pipe data storage unit 12 that stores data relating to dimensions of piping members used for piping, and a pipe routing execution unit (linear pattern generation unit) 13 that executes pipe routing are provided.
The pipe data storage unit 12 is wound around a straight pipe or a elbow pipe as a pipe member used for the pipe, such as a straight pipe that extends in a straight line or an elbow pipe that bends the pipe path at 90 °. Data of dimensions such as a thickness t of the protective material, a clearance c necessary for providing a support fitting for supporting the pipe, and a dimension f of the elbow pipe are stored.

配管ルーティング実行部13は、設計データ格納部11に格納された機器類の設計レイアウトデータと、配管データ格納部12に格納された配管部材の寸法に関するデータとに基づき、配管のルーティングを行うため、図2に示すような処理を実行する。
まず、オペレータがコンピュータ装置(自動配管ルーティングシステム10)を操作することで所定のプログラムを起動させ、さらに配管ルーティングを行うべき検討対象となるプラントを選択・指定するための操作を行う(ステップS101)。
Since the piping routing execution unit 13 performs piping routing based on the design layout data of the devices stored in the design data storage unit 11 and the data on the dimensions of the piping members stored in the piping data storage unit 12, A process as shown in FIG. 2 is executed.
First, an operator operates a computer device (automatic piping routing system 10) to start a predetermined program, and further performs an operation for selecting / designating a plant to be examined for piping routing (step S101). .

自動配管ルーティングシステム10では、この操作を受け付けると、設計データ格納部11に格納された設計レイアウトデータに基づき、検討対象となるプラント内における機器類のレイアウトを3次元モデルに展開する(ステップS102)。   Upon receiving this operation, the automatic piping routing system 10 expands the layout of the equipment in the plant to be examined into a three-dimensional model based on the design layout data stored in the design data storage unit 11 (step S102). .

次いで、図3に示すように、配管のルーティングを行う始点Sと終点Gを設定する(ステップS103)。これは、展開された3次元モデルをモニターに画像表示し、オペレータが、マウス等の外部入力手段を用い、表示された画像上で指定しても良いし、設計レイアウトデータに予め始点S、終点Gの位置データが含まれている場合には、これを用いても良い。   Next, as shown in FIG. 3, a start point S and an end point G for performing piping routing are set (step S103). This is because the developed three-dimensional model is displayed as an image on a monitor, and an operator may designate it on the displayed image using an external input means such as a mouse. If G position data is included, this may be used.

また、オペレータは、配管の経由点Jを設定することができる。配管を優先的に配置したい部位がある場合に、この設定を行うのである。例えば、配管を支持するためのサポート金具を固定するために、プラント機器や鉄骨、床面等の障害物の近傍に配管を配置したい場合、他の配管等とまとめて配置したい場合、配管ダクト内に配置したい場合、等である。これらの場合、配管を優先的に配置したい位置を経由点Jとして設定する。このとき、経由点Jは複数設定することも可能である。   Further, the operator can set a route point J of the piping. This setting is performed when there is a part where piping is preferentially arranged. For example, if you want to place pipes near obstacles such as plant equipment, steel frames, floor surfaces, etc. to fix support fittings to support the pipes, or if you want to place them together with other pipes, If you want to place in In these cases, a position where the piping is to be preferentially arranged is set as a waypoint J. At this time, a plurality of waypoints J can be set.

始点S、終点G、経由点Jの設定を受け付けた自動配管ルーティングシステム10では、以下の処理を自動的に実行する。
まず、図3(a)に示すように、始点S、終点Gを頂点とする直方体モデル(直方体)M1を生成する(ステップS104)。
そして、図3(b)に示すように、直方体モデルM1において互いに直交する3辺の中点を設定し、それぞれの辺に直交し、かつその辺の中点を通る面S1、S2、S3で、直方体モデルM1を8つの直方体に分割する分割処理を行う。加えて、直方体の3辺それぞれの比が、予め定めた設定値以下でない場合は、長い辺が2等分となるように分割する(ステップS105)。
In the automatic piping routing system 10 that has received the settings of the start point S, end point G, and via point J, the following processing is automatically executed.
First, as shown in FIG. 3A, a rectangular parallelepiped model (cuboid) M1 having a start point S and an end point G as vertices is generated (step S104).
Then, as shown in FIG. 3B, the midpoints of three sides orthogonal to each other in the rectangular parallelepiped model M1 are set, and planes S1, S2, and S3 that are orthogonal to each side and pass through the midpoints of the sides are set. Then, a dividing process for dividing the rectangular parallelepiped model M1 into eight rectangular parallelepipeds is performed. In addition, when the ratio of each of the three sides of the rectangular parallelepiped is not less than or equal to a predetermined set value, the long side is divided into two equal parts (step S105).

分割された8つの直方体のそれぞれを探索エリアP1〜P8とし、探索エリアP1〜P8のそれぞれについて、機器類等の障害物との干渉率(体積比)を計算する(ステップS107)。この干渉計算処理は、CADシステムに通常備えられている機能を用いることができる。   Each of the divided eight rectangular parallelepipeds is set as search areas P1 to P8, and an interference rate (volume ratio) with an obstacle such as equipment is calculated for each of the search areas P1 to P8 (step S107). This interference calculation process can use a function normally provided in a CAD system.

干渉計算処理の結果、干渉率が0%であれば、「非干渉エリア」、干渉率が100%であれば「干渉エリア」とする。さらに、干渉率が、予め設定したしきい値、例えば70%を上回るか否かを判断する。その結果、干渉率がしきい値を上回る場合は「干渉エリア」と判定し、しきい値を下回る場合には、「探索続行エリア」と判定する(ステップS108)。その判定結果は、探索エリアP1〜P8のそれぞれに関連付けられ、自動配管ルーティングシステム10のメモリ等に一時的に格納される。   As a result of the interference calculation processing, if the interference rate is 0%, it is set as “non-interference area”, and if the interference rate is 100%, it is set as “interference area”. Further, it is determined whether or not the interference rate exceeds a preset threshold value, for example, 70%. As a result, when the interference rate exceeds the threshold value, it is determined as “interference area”, and when it is below the threshold value, it is determined as “search continuation area” (step S108). The determination result is associated with each of the search areas P <b> 1 to P <b> 8 and is temporarily stored in the memory or the like of the automatic piping routing system 10.

上記のステップS107の干渉判定処理の結果、「探索続行エリア」と判定されたエリアがある場合、その探索続行エリア、例えば探索続行エリアP4については、上記のステップS105〜S108を繰り返す(ステップS109)。
すなわち、図3(c)に示すように、探索エリアP4を8つの探索エリアP41〜P48に分割し、探索エリアP41〜P48のそれぞれについて、障害物との干渉率を計算し、「非干渉エリア」、「干渉エリア」、「探索続行エリア」のいずれであるかを判定するのである。
If there is an area determined as “search continuation area” as a result of the interference determination process in step S107, the above steps S105 to S108 are repeated for the search continuation area, for example, search continuation area P4 (step S109). .
That is, as shown in FIG. 3C, the search area P4 is divided into eight search areas P41 to P48, and the interference rate with the obstacle is calculated for each of the search areas P41 to P48. ”,“ Interference area ”, or“ search continuation area ”.

この後も、「探索続行エリア」と判定された探索エリアについては、「探索続行エリア」が存在しなくなるまで、上記のステップS105〜S108を順次繰り返し、「探索続行エリア」が存在しなくなった時点で探索を終了する。また、それ以前であっても、ステップS105で分割された探索エリアのうち、探索続行エリア、もしくは、干渉エリアに隣接するエリアの直方体の3辺のうち、最も短い辺の長さが、図4(a)に示すように、(配管20の管径d/2+保護材21の厚さt+クリアランスc)よりも小さくなった時点で、探索を終了する(ステップS106)。これは、配管20を設置するときに最低限必要な間隔を障害物に対して確保するためである。
また、ステップS105で分割された探索エリアを構成する直方体の3辺のうち、最も短い辺の長さが、図4(b)に示すように、(エルボ管20Lの寸法f×2)よりも小さくなった時点でも、探索を終了する(ステップS106)。エルボ管20Lどうしを直接接続し、配管20の折曲を連続させてクランク状やU字状に配置する場合、最低限、(エルボ管20Lの寸法f×2)の間隔が必要だからである。
Thereafter, for the search area determined as the “search continuation area”, the above steps S105 to S108 are sequentially repeated until the “search continuation area” no longer exists until the “search continuation area” no longer exists. End the search with. Further, even before that, the length of the shortest side among the three sides of the rectangular parallelepiped of the search continuation area or the area adjacent to the interference area among the search areas divided in step S105 is as shown in FIG. As shown to (a), a search is complete | finished when it becomes smaller than (the pipe diameter d / 2 + of the piping 20, the thickness t of the protective material 21 + clearance c) (step S106). This is to ensure a minimum necessary interval for the obstacle when the pipe 20 is installed.
In addition, the length of the shortest side among the three sides of the rectangular parallelepiped constituting the search area divided in step S105 is larger than (dimension f × 2 of the elbow tube 20L) as shown in FIG. The search is terminated even when it becomes smaller (step S106). This is because, when the elbow pipes 20L are directly connected and the pipes 20 are continuously bent and arranged in a crank shape or a U-shape, a minimum interval (dimension f × 2 of the elbow pipe 20L) is necessary.

次いで、「干渉エリア」に隣接する「干渉エリア」以外のエリアについては、上記ステップS105〜S109の分割処理、干渉計算処理、干渉判定処理を繰り返していく(ステップS110)。このときも、分割処理は、「探索続行エリア」が存在しなくなるまで、あるいは分割されたエリアを構成する直方体の大きさが前記の規定よりも小さくなるまで繰り返して行う。
このようにして、「干渉エリア」に隣接する部分において、重点的にエリアを分割して検討を行うことで、「干渉エリア」、すなわちプラント機器や鉄骨、床面等の障害物の近傍においての経路選択肢を増やすことができる。これにより、配管経路をこれらの障害物のなるべく近傍に沿わせることが可能となり、これらの障害物を、配管を支持するためのサポート金具を固定する対象として利用しやすくなる。
Next, for the areas other than the “interference area” adjacent to the “interference area”, the division processing, interference calculation processing, and interference determination processing in steps S105 to S109 are repeated (step S110). Also at this time, the division process is repeated until there is no “search continuation area” or until the size of the rectangular parallelepiped constituting the divided area becomes smaller than the above-mentioned regulation.
In this way, in the portion adjacent to the “interference area”, the area is divided into a focus, and the “interference area”, that is, in the vicinity of an obstacle such as a plant device, a steel frame, or a floor surface. The route choice can be increased. As a result, the piping path can be made as close as possible to these obstacles, and these obstacles can be easily used as a target for fixing a support fitting for supporting the piping.

この後、「干渉エリア」の外縁部を形成する頂点以外の全ての頂点を「ノード」として取得し、「干渉エリア」の外縁部を形成する辺以外の全ての辺を「アーク」として取得する。
そして、取得した「ノード」のそれぞれについて、評価値niの設定を行う(ステップS111)。ここで、評価値niとは、「ノード」の重み付けのために予め設定されたもので、例えば、
「干渉エリア」に隣接する「ノード」にはni:−5、
ステップS103で設定した経由点Jと合致する「ノード」には、ni:−20、
経由点Jから直線上に位置する「ノード」には、ni:−20、
等と設定する。
After this, all the vertices other than the vertices forming the outer edge of the “interference area” are acquired as “nodes”, and all the edges other than the edges forming the outer edge of the “interference area” are acquired as “arcs”. .
Then, the evaluation value ni is set for each acquired “node” (step S111). Here, the evaluation value ni is preset for weighting the “node”.
Ni: -5 for the “node” adjacent to the “interference area”
The “node” that matches the transit point J set in step S103 includes ni: −20,
The “node” positioned on the straight line from the via point J includes ni: −20,
Etc.

次いで、これら「ノード」、「アーク」とから、ダイクストラ手法、横型探索等のグラフ理論を適用し、始点S〜経由点J〜終点Gへと至る経路を求める。このとき、候補となる経路は複数求められるが、個々の経路について、評価式を用い、評価値niを勘案した評価を行い、最適経路を求める(ステップS112)。
評価式Fとしては、例えば以下のようなものを用いることができる。
F=w1×Li+w2×ri+w3×ni
ここで、w1、w2、w3は事前に設定した重み付け係数、Liは「アーク」の和によって求めることのできる経路(配管経路)の全長、riは配管の曲がり回数、niは前記の「ノード」評価値である。このとき、評価式の第3項のw3×niは、経路上に存在する、評価値niが設定された全ての「ノード」についての総和である。
Next, from these “nodes” and “arcs”, a graph theory such as Dijkstra technique, horizontal search or the like is applied to obtain a route from the start point S to the transit point J to the end point G. At this time, a plurality of candidate routes are obtained, but for each route, an evaluation formula is used and evaluation is performed in consideration of the evaluation value ni to obtain an optimum route (step S112).
As the evaluation formula F, for example, the following can be used.
F = w1 × Li + w2 × ri + w3 × ni
Here, w1, w2, and w3 are weighting factors set in advance, Li is the total length of a route (pipe route) that can be obtained by the sum of “arcs”, ri is the number of bends of the pipe, and ni is the “node” described above. It is an evaluation value. At this time, w3 × ni in the third term of the evaluation formula is the total sum of all “nodes” that are present on the route and for which the evaluation value ni is set.

上記のような評価式Fの算出値により、最も評価が高い(上記の評価式Fの場合、算出が小さいほど評価が高い)経路を、最適経路として決定する(ステップS113)。
上記の評価式Fを用いることにより、経路の全長Liをなるべく短く、経路の曲がり回数riをなるべく少なく、また評価値niの絶対値のなるべく大きなノードを通るような経路を最適経路として決定することができる。このとき、経路の全長Li、経路の曲がり回数ri、また評価値niの絶対値の大きなノード、については、重み付け係数w1、w2、w3の設定により、重視する項目を適宜設定することができる。
また、配管を通したいノードの評価値niの絶対値を大きく設定することで、そのノードを通る経路の評価式Fにおける評価を高めることができるので、希望のノードに配管を通すことが可能となる。
Based on the calculated value of the evaluation formula F as described above, the route having the highest evaluation (in the case of the above-described evaluation formula F, the evaluation is higher as the calculation is smaller) is determined as the optimum route (step S113).
By using the above-described evaluation formula F, a route that passes through a node that has the absolute value of the evaluation value ni as small as possible, and that has the smallest number of bends ri of the route as much as possible, is determined as the optimum route. Can do. At this time, with respect to a node having a large absolute value of the evaluation value ni for the total length Li of the route, the number of bends ri of the route, and the evaluation value ni, items to be emphasized can be appropriately set.
In addition, by setting the absolute value of the evaluation value ni of the node through which piping is desired to be large, the evaluation in the evaluation formula F of the route passing through the node can be enhanced, so that piping can be passed through a desired node. Become.

加えて、経路検討を行う処理において、エリアを均等な大きさのメッシュに分割するのではなく、障害物の近傍においてはきめ細かく、障害物から離れた部分においては、より大きなエリアに分割するようにしたので、配管を、サポート金具の固定対象を確保しやすい障害物の近傍に配置しつつ、サポート金具の固定対象を確保しにくい、障害物から離れた部分においては無駄な処理を抑え、全体としての処理負荷の増大を抑えつつ、効率の良い配管経路の設定を行うことが可能となっている。   In addition, in the route examination process, instead of dividing the area into meshes of equal size, make the area finer in the vicinity of the obstacle and divided into a larger area in the part away from the obstacle. As a result, piping is placed near obstacles where it is easy to secure the support brackets, and it is difficult to secure the support brackets. It is possible to set an efficient piping route while suppressing an increase in the processing load.

さらに、分割したエリアの大きさを、配管の管径d/2、保護材の厚さt、クリアランスcの和よりも大きくすることで、配管に保護材を巻き付け、さらにサポート金具を設けるためのクリアランスを確保した距離に、配管経路を設定することができる。
このようにして、従来よりも、きめ細やかに配管経路を検討しつつ、ユーザの希望に応じた部位に配管を配置することが可能となるのである。
Furthermore, by making the size of the divided area larger than the sum of the pipe diameter d / 2 of the pipe, the thickness t of the protective material, and the clearance c, the protective material is wound around the pipe and the support metal fitting is provided. The piping route can be set at a distance that secures the clearance.
In this way, it is possible to arrange the pipes at sites according to the user's wishes while examining the pipe paths more finely than in the past.

以下は、上記のような配管手法を適用した場合の検討例である。
ここでは、図5(a)に示すような検討モデルM2となるエリアに対する配管ルーティングを検討する。なおここでは、説明の簡略化のため、3次元ではなく2次元平面のモデルを用いて説明を行う。
検討モデルM2のサイズは、縦160(検討モデルのため単位は任意)、横320、図5(a)の左下の隅部に障害物100が存在している。
The following is an example of examination when the above piping method is applied.
Here, the piping routing with respect to the area which becomes the examination model M2 as shown in FIG. Here, for simplification of description, description is made using a model of a two-dimensional plane instead of a three-dimensional model.
The size of the examination model M2 is 160 in the vertical direction (the unit is arbitrary because of the examination model), 320 in the horizontal direction, and the obstacle 100 exists in the lower left corner of FIG.

このような検討モデルM2において、図5(a)の左上の隅部を始点S、右下の隅部を終点Gとし、前記したような処理によりエリアの分割処理、干渉率計算処理、干渉判定処理を行っていくと、まず、一回目のステップS105では、図5(b)に示すようにエリア分割がなされる。その後、2回目の分割処理では図6(a)のように、3回目の分割処理では図6(b)のように、4回目の分割処理では図7(a)のように、5回目の分割処理では図7(b)のようにエリア分割がなされる。このとき、ステップS105における分割後の分割エリアの最小規定サイズは、縦横各辺とも10とした。
その結果、図7(b)に示すようにエリア分割がなされた。
ここで、ステップS111にて、図8に示すように「干渉エリア」に隣接するノードに対し、ノードの評価値niをni:−5と設定し、評価式Fによる評価を行った。このとき、重み付け係数w1、w2、w3は、w1:1、w2:50、w3:2とした。
In such an examination model M2, the upper left corner of FIG. 5A is the start point S and the lower right corner is the end point G, and the area division processing, interference rate calculation processing, and interference determination are performed by the processing described above. As processing is performed, first, in step S105 for the first time, area division is performed as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 6A for the second division process, as shown in FIG. 6B for the third division process, as shown in FIG. 7A for the fourth division process, as shown in FIG. In the division process, area division is performed as shown in FIG. At this time, the minimum prescribed size of the divided area after the division in step S105 is set to 10 for each of the vertical and horizontal sides.
As a result, area division was performed as shown in FIG.
Here, in step S111, the evaluation value ni of the node is set to ni: −5 for the node adjacent to the “interference area” as shown in FIG. At this time, the weighting coefficients w1, w2, and w3 were set to w1: 1, w2: 50, and w3: 2.

すると、始点Sから終点Gへと最小の折曲回数で到達する経路(A)においては、
経路の長さLi:480、
曲がり回数ri:1、
ノード評価値ni:0が3箇所、
であるため、評価式Fの算出値は、F=530となる。
一方、始点Sから障害物100の近傍を、干渉エリアに隣接するノードを通って終点Gへと至る経路(B)においては、
経路の長さLi:480、
曲がり回数ri:3、
ノード評価値ni:0が3箇所、−5が17箇所、
であり、評価式Fの算出値は、F=460となる。
したがって、経路(B)の算出値が低く、経路としての評価が高くなるため、配管経路としては、経路(B)が選択される。
Then, in the route (A) that reaches the end point G from the start point S with the minimum number of turns,
Path length Li: 480,
Number of turns ri: 1,
Node evaluation value ni: 0 is 3 places,
Therefore, the calculated value of the evaluation formula F is F = 530.
On the other hand, in the route (B) from the start point S to the end point G through a node adjacent to the interference area in the vicinity of the obstacle 100,
Path length Li: 480,
Number of turns ri: 3,
Node evaluation value ni: 0 at 3 locations, −5 at 17 locations,
The calculated value of the evaluation formula F is F = 460.
Therefore, since the calculated value of the route (B) is low and the evaluation as the route is high, the route (B) is selected as the piping route.

一方、ノード評価値niの概念を用いずに、評価式Fによる評価を行う(第3項を省略する)と、経路(B)は630となり、経路(B)は選択されず、全経路の中で算出値がもっとも低い経路(A)が選択されてしまうことになる。   On the other hand, if the evaluation by the evaluation formula F is performed without using the concept of the node evaluation value ni (the third term is omitted), the route (B) becomes 630, the route (B) is not selected, and all the routes Among them, the route (A) having the lowest calculated value is selected.

このように、上記配管ルーティング手法を用いることで、サポート金具の固定対象を確保しやすい障害物100に近い位置に配管を配置することができることが確認された。   As described above, it was confirmed that by using the above-described piping routing method, it is possible to arrange the piping at a position close to the obstacle 100 where it is easy to secure the fixing target of the support metal fitting.

ところで、上記実施の形態では、ステップS103において、希望の経由点Jを設定できるようにしたが、経由「点」ではなく、図9(a)に示すように、経由線JLを設定しての配管ルーティングも可能である。これは、例えば、障害物100に平行に配管を配置したい場合、先行して経路を設定した他の配管と平行に別の配管を配置したい場合等に用いると有効である。
これには、経由線JLを、その始点と終点の指定、あるいは始点と方向の指定、始点と方向、線分の長さの指定等によってステップS103で指定する。
そして、ステップS105の分割処理では、図9(a)に示すように、この経由線JLを含む面によってのみ、エリア分割を行うこともできる。すなわち、直方体モデルの場合、分割する面は上記実施例における互いに直交した3面ではなく、互いに直交し、かつ経由線JLを含む2面でエリア分割を行うことになる。他は、図2の処理と同様である。このようにすると、図9(b)に示すように、図2に示した手法において、経由線JLの始点、終点において、経由線JLに直交する方向の分割は行った場合に比較し、分割後のエリアの個数が少なくなり、その処理量を軽減することが可能となる。
分割後は、経由線JLを含む「アーク」の両端の「ノード」に対し、評価値niを例えばni:−5と設定し、他の「ノード」はni:0と設定することで、評価式Fにおける評価によって、経由線JLを通る経路を選択することが可能となる。
By the way, in the above embodiment, the desired via point J can be set in step S103. However, instead of the via “point”, the via line JL is set as shown in FIG. Pipe routing is also possible. This is effective when, for example, it is desired to arrange a pipe in parallel with the obstacle 100, or to arrange another pipe in parallel with another pipe whose path has been set in advance.
For this, the via line JL is designated in step S103 by designating its start point and end point, or designating the start point and direction, designating the start point and direction, the length of the line segment, and the like.
In the dividing process in step S105, as shown in FIG. 9A, the area can be divided only by the plane including the via line JL. That is, in the case of the rectangular parallelepiped model, the plane to be divided is not the three planes orthogonal to each other in the above embodiment, but the area division is performed by two planes orthogonal to each other and including the via line JL. Others are the same as the process of FIG. In this way, as shown in FIG. 9B, in the method shown in FIG. 2, the division in the direction orthogonal to the transit line JL is performed at the start point and the end point of the transit line JL as compared with the case where the division is performed. The number of subsequent areas is reduced, and the amount of processing can be reduced.
After the division, the evaluation value ni is set to, for example, ni: -5 for the “nodes” at both ends of the “arc” including the transit line JL, and the evaluation is performed by setting ni: 0 for the other “nodes”. The evaluation in Formula F makes it possible to select a route that passes through the transit line JL.

さらに、経由「エリア」を設定しての配管ルーティングも可能である。これは、例えば、配管ダクト内に配管を優先的に配置したい場合等に有効である。
この場合、基本的には図2に示した上記実施の形態における処理と同様の処理を行うが、ステップS103では、経由エリアJAの設定を、自動配管ルーティングシステム10を構成するコンピュータ装置における入力手段であるマウスのドラッグ操作等によって行う。
そして、図10に示すように、ステップS103の後に、設定した経由エリアJAに関し、前記と同様にして分割処理、干渉率計算処理、干渉判定処理を行っていく。これにより、配管ダクト(経由エリアJA)内に先行してルーティングした配管経路がある場合等に、これとの干渉を避けつつ、サポート金具の固定対象を確保し、さらに、配管ダクトの内周面や他の配管との間に、保護材の厚さtやサポート金具を設けるためのクリアランスc等を確保して配管経路を設定することが可能となる。
Furthermore, it is also possible to perform piping routing by setting a route “area”. This is effective, for example, when it is desired to place piping preferentially in the piping duct.
In this case, basically, the same processing as that in the above embodiment shown in FIG. 2 is performed, but in step S103, the setting of the transit area JA is input to the computer device constituting the automatic piping routing system 10. This is done by dragging the mouse.
Then, as shown in FIG. 10, after step S103, division processing, interference rate calculation processing, and interference determination processing are performed in the same manner as described above for the set transit area JA. As a result, when there is a piping route routed in advance in the piping duct (via area JA), the fixing object of the support metal fitting is secured while avoiding interference with this, and the inner peripheral surface of the piping duct In addition, it is possible to set the piping path by securing the thickness t of the protective material, the clearance c for providing the support metal fitting, and the like between the piping and other piping.

また、経由エリアJAを構成する各辺、および経由エリアJA内で分割されたエリアの分割線(面)を外方に延長し、経由エリアJAに隣接した部分も分割する。これにより、経由エリアJAの外部から内部に配管を導く経路を設定できる。   Further, each side constituting the via area JA and the dividing line (surface) of the area divided in the via area JA are extended outward, and a portion adjacent to the via area JA is also divided. Thereby, the path | route which guides piping to the inside from the exterior of via area JA can be set.

そして、評価式Fで評価を行うときには、経由エリアJA内のノードの評価値niを例えばni:−5とし、評価を行うことで、経由エリアJA内への配管経路の設定が可能となる。なお、図10は、2次元的な図示となっているが、実際には3次元モデルにおけるルーティング検討処理であるのは言うまでもない。   When the evaluation formula F is used for evaluation, the evaluation value ni of the node in the transit area JA is set to ni: −5, for example, and the piping path to the transit area JA can be set by performing the evaluation. Although FIG. 10 is a two-dimensional illustration, it is needless to say that it is actually a routing examination process in a three-dimensional model.

なお、上記実施の形態においては、直方体状の空間を対象に配管ルーティングの検討を行う例を挙げたが、もちろん、実際の設備等に応じた形状での検討を行えばよい。
また、本実施の形態では、プラント内における配管ルーティングに本発明を適用する構成としたが、これに限るものではなく、平面あるいは3次元空間内で、電気配線、基板上の配線パターン等、管状あるいは線状の構成要素をルーティングする場合にも、本発明を有効に適用することができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above-described embodiment, an example in which piping routing is studied for a rectangular parallelepiped space has been described. Of course, it is only necessary to examine a shape according to actual equipment or the like.
In the present embodiment, the present invention is applied to pipe routing in a plant. However, the present invention is not limited to this, and a tubular structure such as an electric wiring or a wiring pattern on a substrate in a plane or a three-dimensional space. Alternatively, the present invention can also be applied effectively when routing linear components.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

本実施の形態における自動配管ルーティングシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the automatic piping routing system in this Embodiment. 配管ルーティングを行うための処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process for performing piping routing. 始点および終点を頂点とする直方体を仮想的に形成し、分割していく様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the rectangular parallelepiped which makes a start point and an end point an apex is formed virtually, and is divided | segmented. (a)は保護材を巻き付けた配管を示す断面図、(b)はエルボ管の寸法を示す図である。(A) is sectional drawing which shows piping around which the protective material was wound, (b) is a figure which shows the dimension of an elbow pipe. 配管ルーティングの流れに沿って、直方体モデルを分割していくときの流れを示すための図である。It is a figure for showing a flow when dividing a rectangular parallelepiped model along a flow of piping routing. 図5に続いて直方体モデルを分割していくときの流れを示すための図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a flow when a rectangular parallelepiped model is divided following FIG. 5. 図6に続いて直方体モデルを分割していくときの流れを示すための図である。It is a figure for showing a flow when dividing a rectangular parallelepiped model following Drawing 6. 分割が完了した後に取得したノードを示す図である。It is a figure which shows the node acquired after the division | segmentation was completed. 線状の部位を経由させる場合の分割の様子を示すための図である。It is a figure for showing a mode of division in the case of passing through a linear part. エリア状の部位を経由させる場合の分割の様子を示すための図である。It is a figure for showing a mode of division in the case of passing through an area-like part.

符号の説明Explanation of symbols

10…自動配管ルーティングシステム(線状パターン生成装置)、11…設計データ格納部(機器位置情報記憶部、位置データ格納部)、13…配管ルーティング実行部(線状パターン生成部)、100…障害物   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Automatic piping routing system (linear pattern production | generation apparatus), 11 ... Design data storage part (apparatus position information storage part, position data storage part), 13 ... Piping routing execution part (linear pattern production | generation part), 100 ... Failure object

Claims (7)

複数の機器等の障害物が配置されるプラント内における配管経路を生成するため、コンピュータ装置によって実行される配管経路の生成方法であって、
前記コンピュータ装置の前記プラント内の前記障害物の位置情報を記憶した機器位置情報記憶部から前記位置情報を読み出すとともに、前記配管経路の始点と終点の設定を前記コンピュータ装置の外部から受け付けた後、互いに直交する辺から形成され、前記始点と前記終点とを頂点とし、前記始点および前記終点に対する前記障害物の位置関係を示す直方体モデルを生成するモデル生成ステップと、
前記直方体モデルを複数に分割して分割エリアを生成する分割エリア生成ステップと、
前記障害物との干渉度合いに基づき、前記分割エリアのそれぞれを、前記障害物との干渉のない非干渉エリアまたは前記障害物と干渉する干渉エリアに定義づける定義ステップと、
前記非干渉エリアの頂点を結ぶことで前記始点から前記終点に至る前記配管経路を生成する経路生成ステップと、
を含み、
前記分割エリア生成ステップでは、前記干渉エリアに隣接する部分では前記分割エリアを再分割し、前記定義ステップで前記非干渉エリアまたは前記干渉エリアへの定義づけを行うことを特徴とする配管経路の生成方法。
In order to generate a piping route in a plant where obstacles such as a plurality of devices are arranged, a piping route generation method executed by a computer device,
After reading the position information from the equipment position information storage unit that stores the position information of the obstacle in the plant of the computer device, after accepting the setting of the start point and end point of the piping route from the outside of the computer device, A model generation step for generating a rectangular parallelepiped model that is formed from sides orthogonal to each other, the vertex is the start point and the end point, and indicates a positional relationship of the obstacle with respect to the start point and the end point;
A divided area generating step of generating a divided area by dividing the rectangular parallelepiped model into a plurality;
A definition step of defining each of the divided areas as a non-interference area that does not interfere with the obstacle or an interference area that interferes with the obstacle based on the degree of interference with the obstacle;
A route generation step for generating the piping route from the start point to the end point by connecting the vertices of the non-interference area,
Including
In the divided area generation step, the divided area is subdivided in a portion adjacent to the interference area, and the definition step defines the non-interference area or the interference area. Method.
前記定義ステップでは、前記分割エリアのそれぞれにおける前記障害物との干渉度合いに基づき、前記障害物との干渉のない前記非干渉エリア、前記障害物との干渉度合いが一定以上の前記干渉エリア、前記非干渉エリアおよび前記干渉エリア以外の検討継続エリアのいずれかに前記分割エリアのそれぞれを定義づけ、
前記検討継続エリアは、前記分割エリア生成ステップにてさらに複数に分割して前記分割エリアを生成し、前記定義ステップにおける前記非干渉エリア、前記干渉エリアへの定義づけを行うことを特徴とする請求項1に記載の配管経路の生成方法。
In the defining step, based on the degree of interference with the obstacle in each of the divided areas, the non-interference area without interference with the obstacle, the interference area with a certain degree of interference with the obstacle, Define each of the divided areas as one of a non-interference area and an examination continuation area other than the interference area,
The examination continuation area is further divided into a plurality of division areas in the division area generation step to generate the division area, and the definition step defines the non-interference area and the interference area. Item 2. A method for generating a piping path according to Item 1.
前記分割エリア生成ステップにて分割された前記分割エリアの大きさが、前記配管の半径、前記配管に巻き付ける保護材の厚さ、および前記配管を固定するためのサポート金具を設置するのに必要なクリアランスの和よりも小さくなったときに分割を中止し、前記経路生成ステップにて前記配管経路を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の配管経路の生成方法。   The size of the divided area divided in the divided area generation step is necessary to install the support fitting for fixing the radius of the pipe, the thickness of the protective material wound around the pipe, and the pipe. 3. The pipe route generation method according to claim 1, wherein the division is stopped when the clearance becomes smaller than a sum of clearances, and the pipe route is generated in the route generation step. ノードに位置に応じて予め重み付け係数が設定され、
前記経路生成ステップでは、前記始点から前記終点に至る複数の前記配管経路があるときに、それぞれの前記配管経路上の全ての前記ノードとそれぞれの前記重み付け係数に基づいて算出される評価の高いものを最適の前記配管経路として選択することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の配管経路の生成方法。
A weighting coefficient is set in advance according to the position of the node,
In the route generation step, when there are a plurality of the piping routes from the start point to the end point, a highly evaluated one calculated based on all the nodes on the respective piping routes and the respective weighting factors The pipe route generation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the optimal pipe route is selected.
前記経路生成ステップで生成される前記配管経路の長さ、曲がり回数のそれぞれに重み付け係数が設定され、
前記経路生成ステップでは、生成された複数の前記配管経路のそれぞれについて、前記配管経路の長さ、曲がり回数とそれぞれの重み付け係数、および前記配管経路上の全ての前記ノードとそれぞれの重み付け係数に基づいて算出される評価の高いものを最適の前記配管経路として選択することを特徴とする請求項4に記載の配管経路の生成方法。
A weighting coefficient is set for each of the length and the number of turns of the pipe route generated in the route generation step,
In the route generation step, for each of the plurality of generated piping routes, based on the length of the piping route, the number of turns and the respective weighting factors, and all the nodes on the piping route and the respective weighting factors. The pipe route generation method according to claim 4, wherein a highly evaluated pipe route is selected as the optimum pipe route.
線状パターンを形成すべき2次元平面または3次元空間内に配置される障害物の位置データを格納する位置データ格納部と、
前記位置データ格納部に格納された前記障害物の位置データと、外部から入力された前記線状パターンの始点および終点に基づき、前記障害物を回避しつつ、前記始点から前記終点まで前記線状パターンを生成する線状パターン生成部と、を備え、
前記線状パターン生成部は、前記始点および前記終点に対する前記障害物の位置関係を示す長方形または直方体モデルを複数に分割して分割エリアを生成し、前記分割エリアのそれぞれを、前記障害物との干渉度合いに基づき、前記障害物との干渉のない非干渉エリアまたは前記障害物と干渉する干渉エリアに定義づけるとともに、前記干渉エリアに隣接する部分では前記分割エリアを再分割して、それぞれの再分割エリアについて前記非干渉エリアまたは前記干渉エリアへの定義づけを行い、前記非干渉エリアの頂点を結ぶことで前記始点から前記終点に至る配管経路を生成することを特徴とする線状パターン生成装置。
A position data storage unit for storing position data of obstacles arranged in a two-dimensional plane or three-dimensional space in which a linear pattern is to be formed;
Based on the position data of the obstacle stored in the position data storage unit and the start point and end point of the linear pattern input from the outside, the line shape from the start point to the end point is avoided while avoiding the obstacle. A linear pattern generation unit for generating a pattern,
The linear pattern generation unit divides a rectangular or rectangular parallelepiped model indicating the positional relationship of the obstacle with respect to the start point and the end point into a plurality of divided areas, and generates each of the divided areas with the obstacle. Based on the degree of interference, it is defined as a non-interference area that does not interfere with the obstacle or an interference area that interferes with the obstacle. A linear pattern generation device characterized by defining a non-interference area or an interference area for a divided area and generating a piping route from the start point to the end point by connecting vertices of the non-interference area .
前記線状パターンは、複数の機器等の障害物が配置されるプラント内における配管経路であることを特徴とする請求項6に記載の線状パターン生成装置。   The linear pattern generation apparatus according to claim 6, wherein the linear pattern is a piping path in a plant where obstacles such as a plurality of devices are arranged.
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