船舶电缆敷设CAD系统的设计与实现

摘要

随着船舶电气化的发展，船舶电气设备不断增加，一条现代化船舶，所敷设电缆长度达数万米。在传统设计模式下，电缆敷设方案的选择与电缆册生成的速度和准确度都难以保证，电缆敷设设计的结果需要频繁改动。因此，开发一套面向船舶电缆敷设设计的CAD系统对提高船舶设计效率和控制成本都有着较大的工程实际意义。
　　本论文具体内容如下:采用AutoCAD二次开发技术、SQLite数据库技术和MVC软件设计模式，设计了船舶电缆敷设设计系统的总体方案，将系统分为通道生成、电缆敷设和报表输出三个模块，模块间通过AutoCAD和SQLite数据库相互联系;选用邻接多重表作为电缆通道的数据结构，采用继承的方式，逐步建立了适合算法并满足电缆敷设设计的对象模型;设计了处理电缆通道原始数据的算法流程，通过调用AutoCAD.NETAPI，将电缆通道完整的显示在AutoCAD平台之上;采用适于求解最短路径问题的A*算法，快速得到满足条件的最优或者接近最优的电缆敷设方案。其中，A*算法采用“长度加敷设难度”的权值设定方式和“曼哈顿距离加向量乘积”的启发函数。同时，针对多目标、必经边、绕开边和通道信息变化，分别设计了其体处理方案;建立了SQLite数据库模型，用于存储电缆通道背景信息和电缆敷设设计结果，为快速修改和输出电缆敷设设计的结果提供了条件;采用基于OpenXML标准的开源库EPPlus，实现了对模板的自适应读写，最终输出电缆敷设施工所需要的电缆册文档。
　　船舶电缆敷设CAD系统的雏形已经完成，实现了基本功能，所得电缆敷设方案与输出电缆册基本满足要求。测试结果表明，本系统方案合理、路线正确，进一步完善即可应用于船舶电装生产设计之中。