Фирма «АвтоГраф» — системный центр компании Autodesk, специализирующийся на программных продуктах по «земле» — ежегодно организует семинары, на которых пользователи представляют выполненные ими проекты, делятся опытом использования программных средств. Участниками одного из таких семинаров стали сотрудники института «Нефтегазпроект», рассказавшие о своей организации, о работе и, конечно, об используемых в этой работе программах.

Вехи истории

Рассказывает генеральный директор института «Нефтегазпроект» Николай Александрович Малюшин.

Тридцать пять лет назад первая добытая в Западной Сибири нефть пошла по нефтепроводу Шаим — Тюмень. Затем на тюменской земле сооружались все новые и новые магистрали. Помните? За ходом строек следила вся страна. Темпы трубопроводного строительства удивляли мир, а результаты — восхищали. Но прежде чем строить тысячекилометровые нефтепроводы, их трассы нужно было проложить на картах, затем с теодолитом и нивелиром, рейкой и мерной лентой пройти эти трассы по буреломам и болотам. А потом решить проектные задачи. Появилась необходимость в организации, которая решение этих задач взяла бы на себя.

Создание организации шло сложно: не было базы, специалистов, техники, производственных помещений. Но все это давно позади. Ныне институт является ведущей организацией в области проектирования нефтегазопроводов и других объектов. По проектам института в России и за рубежом построено более сорока тысяч километров трубопроводов различного назначения, сорок насосных станций, десятки производственных баз, тысячи километров линий электропередач, связи, автомобильных дорог, множество объектов жилищного и гражданского назначения.

Особая страница истории «Нефтегазпроекта» — работа над проектом нефтепровода в Народно-Демократической Республике Йемен. В 1986 году российские геологи открыли в провинции Шабва три месторождения нефти, имеющих коммерческое значение: Амаль, Западный Аяд и Восточный Аяд. Требовалось решить проблему доставки этой нефти на перерабатывающий завод в Адене.

Напряженная работа изыскателей и проектировщиков продолжалась десять месяцев: непосредственно на трассе, в шестидесятиградусную жару. В это же время шла усиленная подготовка к строительству: трубы сваривались в плети и развозились по трассе. Строили, что называется, с листа — но проект был выполнен в срок…

В октябре 2000-го «Нефтегазпроекту» исполнилось 30 лет. Институт молод, он обладает высоким интеллектуальным потенциалом: только в 2000 году трое наших специалистов стали кандидатами наук. На высоком научно-техническом уровне решаются задачи разработки проектов нового строительства, реконструкции и технического перевооружения объектов трубопроводного транспорта как в районах Западной Сибири, так и в других природно-климатических и геологических регионах. Институт обеспечен современными программными, нормативными и информационными базами, оснащен вычислительной и множительной техникой, позволяющей с высоким качеством выполнять проектно-изыскательские и научно-исследовательские работы. «Нефтегазпроект» занесен в «Золотую книгу России».

Автоматизация

Рассказывают начальник отдела САПР Сергей Сергеевич Рацен и главный специалист отдела САПР Сергей Семенович Горбачев.

«Автоматизация коснулась всех направлений жизни института: управленческой деятельности, делопроизводства, управления финансами, бухгалтерии, учета материальных ценностей и, разумеется, основного проектного производства (в нем на сегодня занято более двухсот специалистов «Нефтегазпроекта»).

Основными объектами проектирования строительства, реконструкции и капитального ремонта для нас являются магистральные трубопроводы. Проекты выполняются на основе собственных изысканий. Среди приборов, используемых в полевых условиях:

  • система глобального спутникового позиционирования (GPS) с приемниками сантиметровой точности — для определения X-, Y-, Z-точек съемки;
  • электронные тахеометры типа Zeiss Elta;
  • теодолиты (плановая привязка, теодолитный ход по трассе);
  • светодальномеры (создание планового обоснования, привязка к пунктам Госгеосети);
  • нивелиры Н3КЛ, 3Н-2КЛ (техническое нивелирование);
  • электронные трассоискатели УКИ1М (поиск подземных коммуникаций);
  • эхолот Supra Pro (измерение глубин на водных переходах);
  • портативные компьютеры.

Для обработки данных применяются AutoCAD 2000/2002, GPS-Survey, CREDO, ПЛАНИКАД (GeoniCS Генплан).

Ведется апробация ГИС-систем для тематического картографирования (ОВОС и др.) на единой топооснове, а также для постоянного ведения, хранения, накопления информации по территории в виде электронных карт (в координатах и с базами проектных и эксплуатационных данных). От такого «задела» мы ждем куда большего эффекта, чем от традиционного бумажного архива и бумажных же картматериалов.

Наиболее подходящим инструментом для решения наших задач может стать система Autodesk Map, обеспечивающая совместимость задач САПР и ГИС (единая платформа AutoCAD, обмен данными с ГИС MapInfo, ArcInfo).

Автоматизированное проектирование осуществляется на персональных компьютерах (по мощности эти компьютеры, как правило, соответствуют уровню «рабочих станций»). Автоматизированные рабочие места специалистов (компьютеры, устройства ввода-вывода, программное обеспечение) объединены в локальную вычислительную сеть.

Генплан

Начало любого проекта — это изыскания. Результаты сложной, ответственной работы геодезиста — полевые измерения — сегодня обрабатываются на компьютере. В институте «Нефтегазпроект» система автоматизации проектирования генеральных планов применяется с 1999 года. Планировочные задачи решаются в AutoCAD и программе ПЛАНИКАД (GeoniCS Генплан).

На мой вопрос: «Почему вы выбрали AutoCAD?» ведущий специалист группы генплана Клара Абдурахмановна Громова отвечает так:

— Эта программа доступна, проста в освоении, да и еще на русском языке! Поэтому никаких проблем не возникает. Для выпуска чертежей по генеральному плану мы применяем программу ПЛАНИКАД (GeoniCS Генплан). Программа прекрасно себя зарекомендовала, с ее помощью в довольно короткие сроки были запроектированы площадки четырех крупнейших нефтеперекачивающих станций Балтийской трубопроводной системы и другие крупные объекты. Достаточно быстро и легко производится построение горизонталей, подсчет земляных масс, автоматическая разбивка на форматные листы. Плюс множество других удобных функций. Добавьте к этому удобно устроенную и продуманную систему помощи, дружественный интерфейс. Проектировщикам нравится работать с этой программой!

— Представьте себе, — продолжаю расспрашивать я, — что надо подвинуть здание и срочно дать объемы работ…

— Вручную это целая история, а вот в программе все просто: подвинули здание средствами AutoCAD, отрисовали триангуляцию, задали квадраты размером 20×20 — и программа сама разбила участок на квадраты, взяла интерполяцией «черную» и «красную» отметки в вершинах квадрата, надписала рабочую отметку, отрисовала линию нулевых работ. И подсчитала объемы работ по насыпи и выемке.

Замечательно!

Программы

Труд планировщика — тяжелый, а порой и неблагодарный — сегодня намного упрощают ПО Autodesk Land Desktop 3 и программа GeoniCS Генплан.

Для тех, кто еще не знаком с этими программами, хотя бы вкратце расскажу об их основных возможностях.

Итак…

GeoniCS Топоплан

  • Устраняет нелинейные искажения сканированных растров. В дальнейшем это позволяет привязать растры к системе координат, использовать их в качестве подложки при векторизации. Программное восстановление растра можно рассматривать как необходимую часть технологического процесса оцифровки карт.
  • Содержит все стандартные отечественные топографические условные знаки: точечные, линейные и площадные.
  • Включает средства получения карты в условных знаках непосредственно при дигитализации или путем накладки (картирования) на контуры, полученные после векторизации.
  • Имеет мощные специализированные средства редактирования топографических планов (специализированный топографический редактор).
  • В системе используется стандартный топографический классификатор. Пакет снабжен встроенной справочно-нормативной базой знаний гипертекстового типа. Возможно использование как цифровой идентификации слоев (для передачи в другие системы), так и полных наименований — с пробелами, прописными и строчными буквами, знаками препинания.
  • Пользователь может самостоятельно модифицировать и пополнять классификатор и библиотеку условных знаков.

GeoniCS Топоплан совместим с пакетом RGS, предназначенным для решения всех видов геодезических задач.

В состав пакета входит система GeoniCS Рельеф.

GeoniCS Рельеф

  • Устраняет нелинейные искажения сканированных растров.
  • Предоставляет возможность построения трехмерной поверхности в виде граней (максимально достоверной для данной входной информации).
  • Исходные данные для построения трехмерной триангуляции (пикеты) можно получить множеством различных способов, которые применяются в любых сочетаниях.
  • Программа «понимает» модели рельефа, созданные в системах Autodesk Land Desktop, CREDO и др. Предусмотрена возможность получения пикетов по чертежам топоосновы, выполненным в GeoniCS Топоплан.
  • Есть возможность считывать пикеты из файлов, а также устанавливать номера колонок для считывания номеров пикетов и координат X, Y, Z, устанавливать тип разделителя.
  • Пикеты создаются различными способами, в том числе методами засечек и уклонов.
  • Практически сняты ограничения на число пикетов, точность координат.
  • Можно учитывать множество границ.
  • С помощью структурных линий различных типов программа выполняет реструктурирование поверхности, то есть делает триангуляцию управляемой.
  • GeoniCS Рельеф редактирует поверхность с использованием предварительных, динамически изменяющихся несглаженных горизонталей, позволяя добавлять, изменять и удалять точки и грани, перебрасывать ребра.
  • Поверхность отрисовывается в чертеж различными способами.
  • Выполняется построение сглаженных различными способами горизонталей (изолиний), размещенных на соответствующих уровнях, — с простановкой надписей и берг-штрихов.
  • Для быстрой визуальной оценки высотных характеристик построенной модели рельефа выполняются различные виды ее раскраски.

На основании построенной модели GeoniCS Рельеф решает различные задачи: определяет отметку Z в любой точке в пределах модели рельефа, расставляет пикеты в узлах заданной регулярной сетки. При этом у пикетов автоматически интерполируются и проставляются их «черные», «рабочие» и «красные» отметки (если они расставляются в пределах моделей рельефа), по модели рельефа определяются траектории стока и области накопления жидкости. Моделирование стока ведется с учетом коэффициентов впитывания в грунт, выполняется «натягивание» двумерных линий на трехмерную модель рельефа — с целью получения их реальных 3D-аналогов.

GeoniCS Рельеф рассчитывает реальные, а не проективные площади откосов, выполняет расчет и построение трехмерных откосов с автоматическим определением реальной линии пересечения откоса и указанной модели рельефа.

Производится расчет цветных картограмм. Интенсивность цвета и плотность штриховки зависят от величины средней «рабочей» отметки квадрата (контура). Все параметры раскраски настраиваются пользователем. Расчет картограмм ведется с учетом откосов, подпорных стенок и «пятен» под зданиями и сооружениями. Программа позволяет выполнить расчет нескольких последовательных картограмм: снятие растительного грунта, замена непригодного грунта, окончательная картограмма. Построение картограмм земляных масс и расчет ведомости объемов земляных масс реализуются в отдельном подразделе раздела «Организация рельефа».

Производится построение чертежей «черного» профиля по заданной ломаной оси трассы.

В разделе «Вертикальная планировка» можно расставить опорные точки планировки на осях проездов, внутри кварталов и в углах отмостки, а также в других характерных точках проектируемой площадки. Позднее опорные точки можно будет связать стрелками уклоноуказателей и отредактировать получившуюся «опорную сеть», причем программа автоматически пересчитает все связанные уклоноуказатели при редактировании этой сети.

Далее по полученным опорным точкам строится «красная» триангуляция — проектный рельеф, а затем «красные» горизонтали по проездам и внутри кварталов. Для более подробной проработки «красного» рельефа вы можете по вашему усмотрению визуально перемещать полученные «красные» горизонтали и использовать их как основу для построения окончательной модели рельефа. Программа позволяет проектировать откосы с автоматическим определением линии выхода на рельеф. После построения окончательной модели рельефа можно оформить чертеж и приступить к построению картограмм земляных масс, а также к составлению баланса.

Имеется универсальный редактор всех типов пикетов GeoniCS, таких как «черные» пикеты, станции тахеометрической съемки, «красные» пикеты, опорные точки на осях проездов, опорные точки планировки, опорные точки в углах отмостки.

При построении картограмм земляных работ выполняется автоматическая разбивка квадратов картограммы с учетом множества границ, линий откосов и подпорных стенок. Затем программа выполняет расстановку отметок в вершинах сетки квадратов, при этом она автоматически, на основании «черной» и «красной» модели рельефа, определяет «черную» и «красную» отметку, после чего рассчитывает «рабочую» отметку. Выполняется построение картограммы земляных масс и расчет ведомости их объемов. Кроме того, GeoniCS Рельеф самостоятельно рассчитывает баланс земляных масс с заполнением сводной таблицы объемов по выемке и насыпи и расчетом суммарной площади выемки и насыпи.

В целом пакет позволяет дополнить цифровые модели местности (ЦММ) моделями рельефа (ЦМР), использовать эти модели для архитектурного моделирования и решать задачи вертикальной планировки, построения профилей и картограмм, определения путей стока.

GeoniCS Генплан

Программный пакет для проектирования генеральных планов и вертикальной планировки объектов промышленного назначения, городской застройки, специальных объектов, а также для проектирования автомобильных дорог в среде AutoCAD.

Среди основных возможностей пакета:

  • устранение нелинейных искажений сканированных растров;
  • формирование цифровой модели рельефа;
  • создание строительной геодезической сетки параллельно основным габаритам проектируемых зданий, с привязкой к твердо закрепленному на местности базису (существующие здания, реперы);
  • отрисовка зданий и сооружений (автоматизированная отрисовка стен, проемов, крылец, пандусов, отмостки). Предусмотрена возможность создания библиотеки зданий и сооружений. Экспликация зданий и сооружений формируется автоматически по их экспликационным номерам с определением координат;
  • отрисовка улиц по параметрически задаваемым поперечным профилям, внутриплощадочных проездов и пешеходных дорожек, трехмерных лестниц, ограждений, ворот, калиток, трехмерных откосов с расчетом линии их сопряжения с «черным» или «красным» рельефом, подпорных стенок, водоотводных канав, лотков и ливнеприемников;
  • предварительный расчет и отрисовка автостоянок, детских, игровых и хозбытовых площадок;
  • полуавтоматическое координирование осей проектируемых зданий, сооружений и инженерных сетей в координатах строительной геодезической сетки;
  • подсчет площадей и объемов материалов (на основании конструкций дорожных одежд) по проездам, площадкам и пешеходным дорожкам;
  • простановка проектных отметок планировки и фактических отметок рельефа местности по верху отмостки в местах пересечения ее наружных краев с рельефом («краб») и отметок «нуля» зданий. «Черные» отметки «крабов» определяются автоматически;
  • расстановка опорных точек планировки на осях автодорог с автоматическим определением «черных» отметок, ввод в диалоговом окне «красных» отметок с учетом предыдущих опорных точек, с автоматическим определением уклонов и рабочих отметок. Блоки уклоноуказателей расставляются автоматически. Существует возможность редактирования отметок и уклонов в диалоговом окне с автоматическим пересчетом всех связанных отметок и уклонов при изменении любого указанного параметра;
  • построение «красных» горизонталей внутри кварталов и по внутриквартальным проездам;
  • построение плана замены грунта, расчет картограммы земляных работ с учетом откосов и подпорных стенок, расчет баланса земляных масс;
  • вычерчивание сводного плана инженерных сетей с использованием справочной системы по нормативным расстояниям в плане между инженерными сетями. Пользователь может расширять справочную систему;
  • формирование плана благоустройства территории с использованием трехмерных блоков деревьев, кустарников, скамеек, урн и т. д. с последующей автоматической усадкой их на «красный» или «черный» рельеф. Ведомости элементов озеленения и малых форм архитектуры заполняются автоматически;
  • автоматическое оформление чертежей с учетом российских стандартов, включая разбивку объекта на листы, заполнение различных штампов и примечаний. Адаптация штампов оформления и текстов примечаний к требованиям конкретного пользователя.

В состав пакета входит система GeoniCS Рельеф.

Системные требования

Наличие одной из систем: AutoCAD 2000(i), 2002, 2004; AutoCAD Map 2000(i), 5, 6; AutoCAD Land Development Desktop R2(i) или Autodesk Land Desktop 3. Остальное в зависимости от конкретных задач.