JP4940267B2 - レイアウト設計支援装置、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、プラントに用いられる機器，配管，ケーブルトレイ等の配置レイアウト設計を支援する技術に関する。

近年では３Ｄ−ＣＡＤ技術の普及に伴い、プラント設計の際、配管経路の設計や、経路上への配管部材（直管・エルボ・バルブ・レデューサ・ティーズなど）の配置レイアウト検討を３Ｄ−ＣＡＤ上で行うようになってきた。また、配置レイアウト設計データの電子化に伴い、設計作業工程の上流側で作成した設計図書を入力データとして３Ｄ−ＣＡＤ上に取り込む仕組みも存在する。例えば、特許文献１には、機器部品や配管部品相互の論理接続関係を表す２次元接続図を２次元ＣＡＤにて作図し、作図したＣＡＤデータを３Ｄ−ＣＡＤシステムで利用して３次元配管モデリングを行う設計支援装置が開示されている。

特開平１０−１１４９０号公報

しかしながら、上記のような従来技術は、３Ｄ−ＣＡＤ上での三次元配管モデリング時に配管部品単位での配置設計を行うことを前提としたものである。そのため、２次元接続図、例えば、配管系統図は部品個々の仕様まで詳細に作りこむ必要があり、配管系統図の完成を待ってから３次元モデリング作業を開始しなければならなかった。

一方、プラント引き合い時の見積り設計などでは、３次元空間上における配管経路の設計を短時間で行うことが要求される場合がある。そこで、３次元モデリング作業のうち、配管経路設計のみを３Ｄ−ＣＡＤ上で先行実施し、配管系統図完成後に属性付き配管部材を経路上に配置する三次元モデリング方法をとることがしばしばある。

しかし、配管系統図のような２次元接続図の完成を前提とした従来手法では、配管経路設計を３Ｄ−ＣＡＤ上で先行実施した場合における配管経路データ（３Ｄ−ＣＡＤ側）と配管系統データとの間でのデータ連携を実現できなかった。

そこで、本発明の目的は、３Ｄ−ＣＡＤにおける３次元モデリング作業のうち、配管経路設計のみを先行実施した場合における、配管経路データ（３Ｄ−ＣＡＤ側）と配管系統データとの間でのデータ連携を実現して、配管経路設計と配管系統設計とを同時並行で行うことができ、配管設計を早期に完了させることができるレイアウト設計支援装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のレイアウト設計支援装置は、プラント用機器間の論理的な接続関係である論理接続データを生成，記憶する論理設計手段と、３次元空間上の図形形状情報である幾何形状データを生成，記憶する幾何形状設計手段と、論理接続データの端点接続情報と幾何形状データの端点接続情報とを比較して、端点接続情報が一致した論理接続データと幾何形状データとを対応付けた対応関係データで構成される論理接続・幾何形状対応テーブルを自動生成する対応テーブル自動生成手段を備えるデータ連携手段とを有する。

上記構成によれば、論理設計手段で論理接続データを作成すると同時に、または先行して、３次元空間上の幾何形状データを幾何形状設計手段で作成でき、作成した幾何形状データと、作成完了後の論理接続データとを自動的に対応付けすることができる。

また、本発明のレイアウト設計支援装置は、配管部材群および機器群の論理的な接続関係である論理接続データを生成，記憶する論理設計手段と、３次元空間上の配管経路情報である空間経路データを生成，記憶する幾何形状設計手段と、論理接続データの端点接続情報と一致する端点接続情報を有する空間経路データを検出し、端点接続情報が一致した論理接続データと前記空間経路データとを対応付けた対応関係データで構成される論理接続・空間経路対応テーブルを生成する空間経路データ検索手段とを備えるデータ連携手段を有する。

上記構成によれば、論理設計手段で論理接続データを作成すると同時に、または先行して、配管の３次元空間上の配管経路データのみを幾何形状設計手段で作成でき、作成した配管の空間経路データと、作成完了後の論理接続データとを自動的に対応付けして、３次元モデリングデータを生成することができる。

本発明によれば、空間経路データと論理接続データとを自動的に対応付けして三次元モデルを作成できる。

よって、配管系統設計工程に対して、３次元空間上における配管経路の設計工程を先行実施または同時並行で実施でき、かつ、設計工程で作成した配管系統データと配管経路データとを自動的に対応付けできるので、配管設計を短時間で完了させることができる。

本発明を適用したレイアウト設計支援装置の一実施形態の主要な構成を示すブロック図である。 本発明を適用したレイアウト設計支援装置の一実施形態の構成を詳細説明したブロック図である。 本発明を適用したレイアウト設計支援装置の一実施形態に係る「論理接続データ」の一例を説明する説明図である。 本発明を適用したレイアウト設計支援装置の一実施形態に係る「空間経路データ」の一例を説明する説明図である。 本発明を適用したレイアウト設計支援装置の一実施形態に係る「論理接続・空間経路対応テーブルデータ」の一例を説明する説明図である。 本発明を適用したレイアウト設計支援装置の一実施形態の三次元配管モデリングを実行するための情報処理の概略を示すフローチャートである。 空間経路データ検索部の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る候補ＩＤリストの実装例を示す説明図である。 本実施形態における経路端点接続データの例を示す説明図である。 図７に示した空間経路データ検索部における情報処理のフローチャートである。 本実施形態における経路端点接続データ生成部の一実施例を示すブロック図である。 本実施形態における経路端点接続データ生成部の他の実施例を示すブロック図である。 空間経路データと機器ノズル点データとを用いて生成した端点接続テーブルの例を示す説明図である。 対応テーブル更新処理部の構成を表すブロック図である。 空間経路データ候補選択用画面の画面表示例を示す図である。 論理接続データ指定部におけるユーザ操作画面の画面表示例を示す図である。

以下、図１乃至図１６を用いて、本発明を適用したレイアウト設計支援装置の実施形態について説明する。

図１は、本発明を適用したレイアウト設計支援装置の主要な構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のレイアウト設計支援装置１は、コンピュータ上に実現された、論理設計部１０１，幾何形状設計部１０２，データ連携部１０３を備える。

論理設計部１０１は、プラントに用いられる機器群や配管部材群，電気回路等の論理的な接続関係を表す論理接続データを作成して出力する手段であり、より具体的には、系統設計ＣＡＤシステムに相当するものである。論理設計部１０１は、コンピュータがプログラムを実行することにより実現され、論理設計部１０１で作成された論理接続データは、コンピュータが有する記憶装置上に構築された論理接続データベース１０４に格納される。

幾何形状設計部１０２は、３次元空間上の機器や配管部材等の幾何形状に関するデータを作成し、三次元空間上で機器や配管部材を配置設計する手段であり、より具体的には３Ｄ−ＣＡＤシステムに相当するものである。幾何形状設計部１０２は、論理設計部１０１と同様にコンピュータがプログラムを実行することにより実現される。幾何形状設計部１０２で作成された幾何形状データは、コンピュータが有する記憶装置上に構築された幾何形状データベース１０５に格納される。ここで、「幾何形状データ」とは、例えば物理的な配線経路に関するデータである。

データ連携部１０３は、論理設計部１０１で作成した論理接続データと、幾何形状設計部１０２で作成した幾何形状データとを対応付けるための手段である。本実施形態においてデータ連携部１０３は、対応自動生成部１０６，論理接続・幾何形状対応データベース１０７，編集処理部１０８，対話処理部１０９を備える。このデータ連携部１０３は、コンピュータがプログラムを実行することにより実現される。

対応自動生成部１０６は、論理接続データと幾何形状データとの対応関係を自動検出し、対応関係を表すデータを自動作成する手段である。対応自動生成部１０６は、論理接続データベース１０４から配線経路端点の接続先・接続状態に関する論理接続データを、また幾何形状データベース１０５から配線経路に関する幾何形状データをそれぞれ取得して一致比較し、両データ間の対応関係を示すデータで構成される論理接続・幾何形状対応テーブルを自動構築する。

論理接続・幾何形状対応データベース１０７は、コンピュータが有する記憶装置上に構築されており、対応自動生成部１０６で生成した論理接続・幾何形状対応データを取得し格納する手段である。

なお、ここで記憶装置とは、コンピュータの各種メモリ，補助記憶装置等である。

編集処理部１０８は、対話処理部１０９の出力装置１１１にユーザ操作画面を表示させるとともに、入力装置１１０を介して入力されたユーザの編集指示を受け取り、受け取った編集指示に基づいて、論理接続・幾何形状対応データベース１０７に格納された論理接続・幾何形状対応テーブルを読み出して編集を行う手段である。また、編集処理部１０８は、編集した論理接続・幾何形状対応テーブルを論理接続・幾何形状対応データベース１０７に格納する。

対話処理部１０９は、入力装置１１０と出力装置１１１とを有する。入力装置１１０は、ユーザの操作に応じてユーザ指示をコンピータに入力するマウスやキーボード等の入力装置である。また、出力装置１１１は、ユーザに対して情報を表示または出力するディスプレイ等の出力装置である。

本実施形態に係るレイアウト設計支援装置について、さらに具体的に説明する。

図２は、本実施形態に係るレイアウト設計支援装置の構成について、さらに詳細説明したブロック図である。なお、図１と共通する構成については同符号を付してある。

幾何形状設計部１０２は、配管部材モデル生成部２０１と、幾何形状データベース１０５を構成する空間経路データベース２０２及び配管部材モデルデータベース２０３とを有する。配管部材モデル生成部２０１は、後述するデータ連携部１０３で生成した配管属性データに基づいて配管部材モデルデータを生成する手段である。空間経路データベース２０２は、空間経路データを格納し、配管部材モデルデータベース２０３は、配管部材モデルデータを格納する手段である。

データ連携部１０３は、編集処理部１０８を構成する論理接続データ指定部２０４と、対応自動生成部１０６を構成する空間経路データ検索部２０５，配管属性データ生成部２０６，配管属性データベース２０７と、論理接続・空間経路対応データベース２０８とから構成される。

論理接続データ指定部２０４は、対話処理部１０９の出力装置１１１にユーザ操作画面を表示させ、ユーザによって入力装置１１０を介して入力された編集指示に基づいて、論理接続データベース１０４から指定された論理接続データを検出する手段である。

空間経路データ検索部２０５は、論理接続データ指定部２０４で検出した論理接続データと対応する空間経路データを検出し、論理接続データと空間経路データとの対応関係を表す論理接続・空間経路対応テーブルを生成する手段である。

論理接続・空間経路対応データベース２０８は、論理接続・幾何形状対応データベース１０７に相当するものであり、空間経路データ検索部２０５で生成した論理接続・空間経路対応テーブルを記憶する手段である。

配管属性データ生成部２０６は、論理接続・空間経路対応テーブルを用いて論理接続データと空間経路データから配管属性データを生成する手段である。

ここで、本実施形態における各データについて説明する。

図３に、本実施形態における「論理接続データ」の一例を示す。論理接続データは、プラントに配置する機器および機器間を連接する配管部材の論理的な接続関係を記したデータである。具体的には、機器ノズル接続点３０１・分岐合流点３０２・開放端３０３等の予め定義した端点を区分とした連接する配管部材グループに対し、端点間を結ぶ一区間毎に、一論理接続データとして、区間を表す論理接続データＩＤ３０４と、区間両端点の接続先を表す接続先ＩＤ３０５および端点の接続状態（ノズル接続，分岐合流，開放端など）３０６からなる接続状態情報とが割り当てられている。

また、論理接続データは、口径や流体圧力などの配管属性や、配管部材個々の固有属性や、連接する配管部材群の並び順などの属性データ３０７を保持する場合もある。なお、論理接続データＩＤには、論理設計部である系統設計ＣＡＤで発行される内部ＩＤや、ユーザが付与した配管系統番号などを利用する。

図４に、本実施形態における「空間経路データ」の一例を示す。「空間経路データは３次元空間上に浮かぶ折れ線分であり、配管経路の通り芯情報を表す。本実施形態では、必要最低限の情報として、空間経路データ個々に採番したＩＤである空間経路データＩＤ４０１と、経路折れ曲がり点の３次元座標である通過点列４０２とをデータとして保持する。なお、空間経路データＩＤには、幾何形状設計部１０２である３Ｄ−ＣＡＤで、図形要素個々に対して採番される内部ＩＤを利用する。

「配管属性データ」は、配管部材を生成，配置するのに必要な情報を保持しており、論理接続データが保持する配管属性データ３０７に加え、３次元空間上の配管部材の位置と向きの情報を保持する。

「配管部材モデルデータ」は、３Ｄ−ＣＡＤ上で生成する配管部品の３次元形状データであり、配管属性データおよび配管属性データに対応した幾何形状を有する。

図５に、本実施形態における「論理接続・空間経路対応テーブル」の一例を示す。論理接続・空間経路対応テーブルは、論理接続データ個々に対して割り振られた論理接続データＩＤと、空間経路データ個々に対して割り振られた空間経路データＩＤとの対応情報を保持する。具体的には、図５においてテーブル５０１は、論理接続データＩＤＬ−００１と付された配管区間が、空間経路データＩＤＬｉｎｅ３と対応することを表す。

次に、本実施形態に係るレイアウト設計支援装置１の情報処理方法の概略を説明する。

図６は、本実施形態に係るレイアウト設計支援装置１による、論理接続データと空間経路データとの対応付けを実行するための情報処理方法の概略を示すフローチャートである。

まず、論理接続データベース１０４及び空間経路データベース２０２には、予め論理設計部１０１及び幾何形状設計部１０２を用いて作成された論理接続データおよび空間経路データがそれぞれ格納される。

次に、論理接続データ指定部２０４によって、対話処理部１０９の出力装置１１１であるディスプレイ装置に、ユーザ操作画面が画面表示される。ユーザ操作画面上に映し出された論理接続データ指定ウィンドウに従って、ユーザから特定の論理接続データの選択指示が入力されて本情報処理工程が開始される。

入力された論理接続データのユーザ選択指示に基づいて、論理接続データ指定部２０４は、論理接続データベース１０４から指定された論理接続データを取得する（Ｓ６０１）。

空間経路データ検索部２０５は、論理接続データ指定部２０４が取得した論理接続データを参照し、対応する空間経路データを空間経路データベース２０２から検出し、その結果を論理接続・空間経路対応テーブルとして論理接続・幾何形状対応データベース１０７に格納する（Ｓ６０２）。

配管属性データ生成部２０６は、論理接続・幾何形状対応データベース１０７に格納された論理接続・空間経路対応テーブルを取得し、取得した論理接続・空間経路対応テーブルに基づいて論理接続データベース１０４と空間経路データベース２０２とからそれぞれ対応関係にある論理接続データ及び空間経路データを取得し、取得した論理接続データ及び空間経路データから配管属性データを生成し、生成した配管属性データを配管属性データベースに格納する２０７（Ｓ６０３）。

幾何形状設計部１０２の配管部材モデル生成部２０１は、配管属性データベース２０７に格納された配管属性データを取得し、取得した配管属性データから配管部材モデルデータを生成して、生成した配管部材モデルデータを配管部材モデルデータベース２０３に格納して一連の処理を終了する（Ｓ６０４）。

ここで、空間経路データ検索部２０５の構成及び情報処理方法についてさらに詳細に説明する。

図７は空間経路データ検索部２０５の構造を示すブロック図である。空間経路データ検索部２０５は、対応候補の空間経路データＩＤをリストとして纏めた候補ＩＤリストを格納する候補ＩＤリストデータベース７０１，経路端点接続データを格納する経路端点接続データベース７０２，論理端点接続情報抽出部７０３，経路端点接続データ生成部７０４，端点情報一致検出部７０５，対応テーブル更新処理部７０６を有する。

論理端点接続情報抽出部７０３は、論理接続データ指定部で検出した論理接続データの接続先ＩＤを論理接続データベース１０４から取得するための手段である。

経路端点接続データ生成部７０４は、空間経路データベース２０２に格納された各空間経路データの通過点列に基づき、通過経路線分と線分両端点との干渉判定を行うことで端点接続情報を推定し、経路端点接続データとして経路端点接続データベース７０２に格納する手段である。

端点情報一致検出部７０５は、論理端点接続情報抽出部７０３で抽出した接続先ＩＤと、経路端点接続データ生成部７０４で推定した端点接続情報との一致比較を行い、一致した空間経路データのＩＤリストを候補ＩＤリストとして候補ＩＤリストデータベース７０１に登録する手段である。

ここで、図８に本実施形態に係る候補ＩＤリスト８０１の実装例を示す。候補ＩＤリスト８０１は、論理接続データＩＤ８０２と、論理接続データの対応候補となる全ての空間経路データＩＤ８０３を保持する。

図９に、本実施形態における経路端点接続データ９０１の例を示す。経路端点接続データ９０１は、空間経路データの両端点それぞれについて、接続先ＩＤ９０２および接続状態情報９０３を保持する。接続先ＩＤ９０２は空間経路データ端点の接続先の空間経路データのＩＤであり、接続状態情報９０３は、空間経路データ自分自身と接続先空間経路データとがどのようにつながっているか（分岐合流，開放端，突き合わせなど）を保持し、具体的には経路端点接続データ生成部で推定した端点接続情報である。

図１０に、図７に示した空間経路データ検索部２０５における情報処理方法のフローチャートを示す。

論理端点接続情報抽出部７０３が、論理接続データ指定部２０４から論理接続データＩＤを取得し、取得した論理接続データＩＤに対応する接続先ＩＤ及び接続状態を論理接続データベース１０４から取得する（Ｓ１００１）。

経路端点接続データ生成部７０４が、空間経路データの通過点列から端点接続情報を推定し、経路端点接続データとして経路端点接続データベース７０２に格納する（Ｓ１００２）。

処理ステップ１００３および１００４は、端点情報一致検出部７０５の処理である。端点情報一致検出部７０５は、論理接続データの接続先ＩＤ・接続状態と、推定した経路端点接続データの接続先ＩＤ・接続状態との一致比較を行い、一致する経路端点接続データを保持する空間経路データＩＤを検出する（Ｓ１００３）。

次に端点情報一致検出部７０５は、検出した空間経路データＩＤを論理接続データと対応関係にある候補データとして候補ＩＤリストに登録する（Ｓ１００４）。

対応テーブル更新処置部は、出力装置１１１に論理接続・空間経路対応補正ウィンドウを表示させ、候補ＩＤリストを出力させる（Ｓ１００５）。

ユーザが必要に応じて候補ＩＤリストから登録対象とする空間経路データＩＤを選別し、選別指示が入力装置１１０を介して対応テーブル更新処置部に送られる（Ｓ１００５）。

選別指示がある場合は、選別された候補ＩＤのリストを新たな候補ＩＤリストとして論理接続・空間経路対応テーブル２０３に登録する。

選別指示がない場合は、対応テーブル更新処置部は、元の候補ＩＤリストに登録された空間経路データＩＤを、論理接続・空間経路対応テーブル２０８に登録する。

次に、図１１に、本実施形態における経路端点接続データ生成部７０４の一例を示す。経路端点接続データ生成部７０４は、線分端点接続検出部１１０１と端点接続状態検出部１１０２とを有する。

線分端点接続検出部１１０１は、空間経路データ個々の端点接続先を検出する手段である。より具体的には、空間経路データベース２０２に格納された空間経路データを取得し、取得した空間経路データの両端点座標と、空間経路データベース２０２に格納された他の空間経路データの経路線分とのユークリッド距離を調べることで、空間経路データの両端点に接続する他の空間経路データを検出し、検出した他の空間経路データの空間経路データＩＤを当該空間経路データの接続先ＩＤとして経路端点接続データベース７０２に登録する。

一方、端点接続状態検出部１１０２は、空間経路データと両端点に接続する空間経路データとの接続形状を検出する手段である。具体的には、空間経路データ両端点それぞれの接続先ＩＤを経路端点接続データベース７０２から取得し、取得した接続先ＩＤに対応する空間経路データ（以下、接続先経路データと記載する）を空間経路データベース２０２から取得する。次に、空間経路データ端点とのユークリッド距離が最短となる接続先経路データ上の最近傍点を検出し、接続先経路データ上での最近傍点の位置（端点上や経路線分上など）を調べることで、空間経路データ端点の接続状態が分岐合流・突き合わせのいずれかを判定し、接続状態情報として経路端点接続データベース７０２に登録する。

図１２は、本実施形態における経路端点接続データ生成部７０４の他の例である。

線分端点接続検出部１１０１へ入力するデータに機器ノズル点データベース１２０１を追加することで、空間経路データ同士だけでなく、機器ノズル点と空間経路データとの端点接続情報を構築できるようになる。ここで、機器ノズル点データベース１２０１は、機器配置図面上からノズル点座標値およびノズル番号を読み取るか、或いはノズル点付きプラント機器の３Ｄモデルデータから機器上のノズル点座標値およびノズル番号を抽出するなどする。また、ＩＤをノズル点番号，通過点列をノズル点座標とすることで、空間経路データと同一のデータ構造でノズル点情報を作成できるため、線分端点接続検出部１１０１内部の入力データ処理を変更しなくてよい。

図１３に、空間経路データと機器ノズル点データとを用いて生成した端点接続テーブルの例を示す。

次に対応テーブル更新処理部７０６の構成を説明する。

図１４に、対応テーブル更新処理部７０６の構成を表すブロック図を示す。対応テーブル更新処理部７０６は、論理接続データＩＤおよび対応する空間経路データＩＤを、論理接続・空間経路対応テーブルに登録する手段であるが、１つの論理接続データに複数の空間経路データが対応付くのを防止すると共に、１つの空間経路データに複数の論理接続データが対応付くことを防止する手段でもある。対応テーブル更新処理部７０６は、対応重複検出部１４０１，空間経路データ候補選択部１４０２，対応関係登録部１４０３からなる。

対応重複検出部１４０１は、論理接続データと既に対応付いている空間経路データを検出する手段である。空間経路データ候補選択部１４０２は、空間経路データの候補が複数個ある場合に任意の１つをユーザ入力により選択する手段である。また、対応関係登録部１４０３は、ユーザが選択した空間経路データと論理接続データとの対応関係を論理接続・空間経路対応テーブルに登録する手段である。

対応テーブル更新処理部７０６における情報処理方法について説明する。

対応重複検出部１４０１が、候補ＩＤリストデータベース７０１から取得した一空間経路データＩＤをクエリーとして論理接続・空間経路対応テーブル内を検索し、クエリーとした空間経路データＩＤと既に対応付け済みの論理接続データＩＤを検索する（Ｓｔｅｐ１）。

空間経路データ候補選択部１４０２が、候補ＩＤリストの論理接続データＩＤと空間経路データ候補ＩＤ群を対話処理部１０９の出力装置１１１に画面表示する。その際、Ｓｔｅｐ１にて対応付け済み論理接続データＩＤを検出した場合は、検出した対応付け済み論理接続データＩＤも併せて画面表示する（Ｓｔｅｐ２）。

対応関係登録部１４０３が、入力手段を介して入力されたユーザ選択指示を受け取り、選択された空間経路データＩＤと論理接続データＩＤを論理接続・空間経路対応テーブルに登録する（Ｓｔｅｐ３）。

ここで、空間経路データ候補選択部１４０２による画面表示例について説明する。図１５は、空間経路データ候補選択用画面の画面表示例を示す図である。

論理接続データウィンドウ１５０６は、ユーザが選択した論理接続データと、対応関係表示領域１５０４に表示された論理接続データとを、配管系統図上で可視化する。空間経路データウィンドウ１５０７は、空間経路データ候補選択領域１５０３で選択した空間経路データＩＤに該当する部分を空間経路データ上で可視化する。

論理接続データに複数の空間経路データ候補が存在する場合、論理接続データウィンドウ１５０６上で論理接続データ１つがハイライト表示されるのに対し、空間経路データウィンドウ１５０７には複数の空間経路データがハイライトされる。また、空間経路データ候補選択領域１５０３にて選択した空間経路データが既に対応関係を持っている場合、空間経路データウィンドウ１５０７上では１つの空間経路データが、論理接続データウィンドウ１５０６上では複数の論理接続データがハイライト表示される。

次に、図１６に、論理接続データ指定部２０４におけるユーザ操作画面の画面表示例を示す。ユーザ操作画面１６００は、論理接続データ指定ウィンドウ１６０１，論理接続データウィンドウ１６０４，空間経路データウィンドウ１６０５からなる。

論理接続データ指定ウィンドウ１６０１は、ユーザが指定した論理接続データに対して空間経路データとの対応付けを行うためのＧＵＩであり、ユーザ操作画面１６００に必ず表示される。一方、論理接続データウィンドウ１６０４および空間経路データウィンドウ１６０５は、対応関係を視覚的に確認するためのビューワーであり、片方もしくは両方のウィンドウが非表示でもよい。

論理接続データ指定ウィンドウ１６０１は、論理接続データベース１０４が保持する全ての論理接続データＩＤをリスト表示する論理接続データ表示領域１６０２と、経路検索ボタン１６０３とからなる。

はじめにユーザは、論理接続データ表示領域１６０２から、対応付けを行いたい論理接続データを任意個数選択する。選択後、続いて経路検索ボタン１６０３を押すことで、本レイアウト設計支援装置による論理接続データと、空間経路データとの対応付け処理が開始される。

論理接続データウィンドウ１６０４は、論理接続データ表示領域１６０２上でユーザが選択した論理接続データを、配管系統図上で可視化する。一方、空間経路データウィンドウ１６０５は、ユーザが選択した論理接続データに対応する空間経路データを、対応付け処理によって３次元空間上で可視化する。

以上説明したように、本実施例によれば、空間経路データと論理接続データとを自動的に対応付けして三次元モデルを作成できる。

よって、本発明によれば、配管系統設計工程に対して、３次元空間上における配管経路の設計工程を先行実施または同時並行で実施しても、設計工程で作成した配管系統データと配管経路データとを自動的に対応付けでき、配管設計を短時間で完了させることができる。

１ レイアウト設計支援装置
１０１ 論理設計部
１０２ 幾何形状設計部
１０３ データ連携部
１０４ 論理接続データベース
１０５ 幾何形状データベース
１０６ 対応自動生成部
１０７ 論理接続・幾何形状対応データベース
１０８ 編集処理部
１０９ 対話処理部
１１０ 入力装置
１１１ 出力装置
２０１ 配管部材モデル生成部
２０２ 空間経路データベース
２０３ 配管部材モデルデータベース
２０４ 論理接続データ指定部
２０５ 空間経路データ検索部
２０６ 配管属性データ生成部
２０７ 配管属性データベース
２０８ 論理接続・空間経路対応データベース
３０４ 論理接続データＩＤ
３０５ 接続先ＩＤ
３０６ 接続状態
４０１ 空間経路データＩＤ
７０１ 候補ＩＤリストデータベース
７０２ 経路端点接続データベース
７０３ 論理端点接続情報抽出部
７０４ 経路端点接続データ生成部
７０５ 端点情報一致検出部
７０６ 対応テーブル更新処理部
１１０１ 線分端点接続検出部
１１０２ 端点接続状態検出部
１２０１ 機器ノズル点データベース
１４０１ 対応重複検出部
１４０２ 空間経路データ候補選択部
１４０３ 対応関係登録部

Claims (12)

1. 配管部材群および機器群の論理的な接続関係である論理接続データを記憶する論理接続データ記憶手段を備える論理設計手段と、
   ３次元空間上の配管経路情報である空間経路データを記憶する空間経路データ記憶手段と、３次元空間上の配管部材の幾何形状情報である配管部材モデルデータを記憶する配管部材モデルデータ記憶手段と、前記配管部材モデルデータを生成する配管部材モデル生成手段とを備える幾何形状設計手段と、
   ユーザとの対話処理を行う対話処理手段と、該対話処理手段に入力されたユーザ指示に基づいて、前記論理接続データ記憶手段からユーザ指定された前記論理接続データを検出する論理接続データ指定手段と、該論理接続データ指定手段で検出された前記論理接続データが有する端点接続情報と一致する端点接続情報を有する前記空間経路データを前記空間経路データ記憶手段から検索し、前記端点接続情報が一致した論理接続データと前記空間経路データとを対応付けた対応関係データで構成される論理接続・空間経路対応テーブルを生成する空間経路データ検索手段と、該空間経路データ検索手段で生成した論理接続・空間経路対応テーブルを記憶する論理接続・空間経路対応テーブル記憶手段と、前記論理接続・空間経路対応テーブルを用いて配管属性データを生成する配管属性データ生成手段と、該配管属性データ生成手段で生成した配管属性データを記憶し、記憶した配管属性データを前記配管部材モデル生成手段に出力する配管属性データ記憶手段とを備えるデータ連携手段とを有し、
   前記空間経路データ検索手段は、
   前記論理接続データ記憶手段から、前記論理接続データ指定手段で検出された前記論理接続データの端点接続情報を取得する論理端点接続情報抽出手段と、
   前記空間経路データ記憶手段から前記空間経路データを取得し、前記空間経路データの端点接続情報である経路端点接続データを生成する経路端点接続データ生成手段と、
   該経路端点接続データ生成手段で生成した経路端点接続データを記憶する経路端点接続データ記憶手段と、
   前記論理端点接続情報抽出手段が取得した端点接続情報と、前記経路端点接続データ記憶手段に記憶された端点接続情報とを比較し、端点接続情報が一致する前記空間経路データを検出し、該検出した空間経路データの空間経路データＩＤを、前記論理接続データ指定手段で検出された前記論理接続データの対応候補として候補ＩＤリストに登録する端点情報一致検出手段と、
   前記候補ＩＤリストに基づいて前記論理接続データと前記空間経路データとの対応関係を論理接続・空間経路対応テーブルに登録する対応テーブル更新処理手段と、
   を有することを特徴とするレイアウト設計支援装置。
2. 請求項１記載のレイアウト設計支援装置において、
   前記経路端点接続データ生成手段は、前記空間経路データが有する通過経路線分と線分両端点との干渉判定を行い、空間経路データ同士の接続関係を推定することを特徴とするレイアウト設計支援装置。
3. 請求項１記載のレイアウト設計支援装置において、
   前記経路端点接続データ生成手段は、
   前記空間経路データの両端点座標と空間経路データの経路線分とのユークリッド距離から、対象となる空間経路データの両端点に接続する他の空間経路データを検出する線分端点接続情報検出手段と、
   該線分端点接続情報検出手段で検出した前記他の空間経路データを記憶する線分端点接続情報記憶手段と、
   前記経路端点接続データを前記空間経路データ間で比較することで、前記空間経路データ同士の接続状態である分岐合流，突き合わせ，開放端のいずれかを検出し、前記線分端点情報記憶手段に登録する端点接続状態検出手段とを有することを特徴とするレイアウト設計支援装置。
4. 請求項２または３記載のレイアウト設計支援装置において、
   前記経路端点接続データ生成手段は、配管部材に接続する機器のノズル点の幾何情報に基づいて、空間経路データと機器ノズルとの座標一致を検出することを特徴とするレイアウト設計支援装置。
5. 請求項１記載のレイアウト設計支援装置において、
   前記対応テーブル更新処理手段は、
   前記論理接続データと既に対応付けられている前記空間経路データを検出する対応重複検出手段と、
   前記論理接続データに対応する前記空間経路データの候補が複数個ある場合に、前記対話処理手段によって入力されたユーザ指示に基づいて一つの空間経路データを選択する空間経路データ候補選択手段と、
   該空間経路データ候補選択手段で選択した前記空間経路データと前記論理接続データとの対応関係を論理接続・幾何形状対応テーブルに登録する対応関係登録手段とを有することを特徴とするレイアウト設計支援装置。
6. 請求項１記載のレイアウト設計支援装置において、
   前記対応テーブル更新処理手段は、前記候補ＩＤリストに登録された前記空間経路データと前記論理接続データとの対応関係情報を前記対話処理手段の出力装置の画面上に一覧表示させ、前記対話処理装置の入力装置に入力されたユーザ指示に基づいて前記一覧表示された前記空間経路データから１つの空間経路データを選択することを特徴とするレイアウト設計支援装置。
7. コンピュータを、
   配管部材群および機器群の論理的な接続関係である論理接続データを記憶する論理接続データ記憶手段を備える論理設計手段と、
   ３次元空間上の配管経路情報である空間経路データを記憶する空間経路データ記憶手段と、３次元空間上の配管部材の幾何形状情報である配管部材モデルデータを記憶する配管部材モデルデータ記憶手段と、前記配管部材モデルデータを生成する配管部材モデル生成手段とを備える幾何形状設計手段と、
   ユーザとの対話処理を行う対話処理手段と、該対話処理手段に入力されたユーザ指示に基づいて、前記論理接続データ記憶手段からユーザ指定された前記論理接続データを検出する論理接続データ指定手段と、前記論理接続データ指定手段で検出された前記論理接続データの端点接続情報と一致する端点接続情報を有する前記空間経路データを前記空間経路データ記憶手段から検索し、前記端点接続情報が一致した論理接続データと前記空間経路データとを対応付けた対応関係データで構成される論理接続・空間経路対応テーブルを生成する空間経路データ検索手段と、該空間経路データ検索手段で生成した論理接続・空間経路対応テーブルを記憶する対応テーブル記憶手段と、前記論理接続・空間経路対応テーブルを用いて配管属性データを生成し、生成した前記配管属性データを前記配管部材モデル生成手段に出力する配管属性データ生成手段とを備えるデータ連携手段として機能させ、
   前記空間経路データ検索手段は、
   前記論理接続データ記憶手段から、前記論理接続データ指定手段で検出された前記論理接続データの端点接続情報を取得する論理端点接続情報抽出手段と、
   前記空間経路データ記憶手段から前記空間経路データを取得し、前記空間経路データの端点接続情報である経路端点接続データを生成する経路端点接続データ生成手段と、
   該経路端点接続データ生成手段で生成した経路端点接続データを記憶する経路端点接続データ記憶手段と、
   前記論理端点接続情報抽出手段が取得した端点接続情報と、前記経路端点接続データ記憶手段に記憶された端点接続情報とを比較し、端点接続情報が一致する前記空間経路データを検出し、該検出した空間経路データの空間経路データＩＤを、前記論理接続データ指定手段で検出された前記論理接続データの対応候補となる空間経路データ群の空間経路データＩＤからなる候補ＩＤリストに登録する端点情報一致検出手段と、
   前記候補ＩＤリストに基づいて前記論理接続データと前記空間経路データとの対応関係を論理接続・空間経路対応テーブルに登録する対応テーブル更新処理手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
8. 請求項７記載のプログラムにおいて、
   前記経路端点接続データ生成手段は、前記空間経路データが有する通過経路線分と線分両端点との干渉判定を行い、空間経路データ同士の接続関係を推定するようコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
9. 請求項７記載のプログラムにおいて、
   前記経路端点接続データ生成手段は、前記空間経路データの両端点座標と空間経路データの経路線分とのユークリッド距離から、対象となる空間経路データの両端点に接続する他の空間経路データを検出する線分端点接続情報検出手段と、
   該線分端点接続情報検出手段で検出した前記空間経路データを記憶する線分端点接続情報記憶手段と、
   前記経路端点接続データを前記空間経路データ間で比較することで、前記空間経路データ同士の接続状態である分岐合流，突き合わせ，開放端のいずれかを検出し、前記線分端点情報記憶手段に登録する端点接続状態検出手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
10. 請求項８または９記載のプログラムにおいて、
    前記経路端点接続データ生成手段は、配管部材に接続する機器のノズル点の幾何情報に基づいて、空間経路データと機器ノズルとの座標一致を検出するようコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
11. 請求項７記載のプログラムにおいて、
    前記対応テーブル更新処理手段は、
    前記論理接続データと既に対応付けられている前記空間経路データを検出する対応重複検出手段と、
    前記論理接続データに対応する前記空間経路データの候補が複数個ある場合に、前記対話処理手段によって入力されたユーザ指示に基づいて一つの空間経路データを選択する空間経路データ候補選択手段と、
    前記空間経路データ候補選択手段で選択した前記空間経路データと前記論理接続データとの対応関係を論理接続・空間経路対応テーブルに登録する対応関係登録手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
12. 請求項７記載のプログラムにおいて、
    前記対応テーブル更新処理手段は、前記候補ＩＤリストに登録された前記空間経路データと前記論理接続データとの対応関係情報を前記対話処理手段の出力装置の画面上に一覧表示させ、前記対話処理装置の入力装置に入力されたユーザ指示に基づいて前記一覧表示された前記空間経路データから１つの空間経路データを選択するようコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

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