徐福國

(西部礦業(yè)集團(tuán)有限公司，青海 西寧 810003)

變形監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)檢查程序開發(fā)

徐福國

(西部礦業(yè)集團(tuán)有限公司，青海 西寧 810003)

在大型工程的變形監(jiān)測中，傳統(tǒng)方法是利用全站儀，按照等級測量規(guī)范進(jìn)行方向法、全圓法觀測，測站至少需要1個(gè)觀測員、1個(gè)記錄員，每個(gè)測回需要人工計(jì)算和比較，內(nèi)業(yè)需要后處理，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、容易出錯(cuò)。結(jié)合測繪實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)需要，利用VB語言和TCA2003全站儀的內(nèi)置程序功能，開發(fā)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)檢查程序，為自動(dòng)化測繪探索新的方法。

變形監(jiān)測;測網(wǎng)等級;TCA2003全站儀;自動(dòng)處理；VB

在變形監(jiān)測項(xiàng)目中，需要得到毫米級精度的測量結(jié)果，全站儀測量時(shí)，利用多測回觀測，得到的數(shù)據(jù)量很大，最初人工記錄耗時(shí)長、容易出錯(cuò)、效率很低，內(nèi)業(yè)處理需要花費(fèi)很多的人工，技術(shù)人員需要完成數(shù)據(jù)校核。針對基坑開挖、高邊坡開挖、采空區(qū)、建筑物的位移等工程項(xiàng)目，為了指導(dǎo)工程安全施工需要盡快提交測量數(shù)據(jù)結(jié)果，且確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的可靠性、準(zhǔn)確性，短時(shí)間靠人工整理內(nèi)業(yè)資料不可能完成任務(wù)。本文利用TCA2003全站儀的監(jiān)控測量程序功能，結(jié)合VB語言開發(fā)變形測量數(shù)據(jù)自動(dòng)檢查程序。

1 編程思路

利用TCA2003全站儀機(jī)內(nèi)提供的監(jiān)控測量程序，機(jī)內(nèi)的監(jiān)控測量程序可以對鎖定目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)測量，不需要人工干預(yù)。但是開發(fā)廠家沒有提供數(shù)據(jù)處理軟件，為了在處理數(shù)據(jù)的過程中減少人工檢查的工作，結(jié)合VB語言的特點(diǎn)，針對觀測數(shù)據(jù)(*.gsi)格式提取其中水平角、天頂距、斜距等觀測值，通過編程計(jì)算，對變形測量數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行檢查。

TCA2003儀器中提供的限差(僅和第一測回的方向值做比較)不能滿足三角測量規(guī)范的要求，根據(jù)等級測量規(guī)范(以二等網(wǎng)為例)，自動(dòng)檢查需要在同一測回和不同測回中增加判斷標(biāo)準(zhǔn)，例如在全圓測回法中需要比較半測回歸零差、水平角2C差、水平角方向值互差、天頂距2C差、天頂距方向值互差、斜距正倒鏡差值互差、斜距正倒鏡平均值互差。

該程序的自動(dòng)檢查流程如圖1所示。

圖1 自動(dòng)檢查流程

1) 建立程序主界面。首先利用VB語言面向

對象的編程功能，添加窗體、控件的編程元素，建立適合的程序界面，程序運(yùn)行界面如圖2所示。

2)利用Leica 制造商提供的LeicaSurver Office 軟件，模塊存儲的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)，在導(dǎo)入過程中，注意設(shè)置全站儀和計(jì)算機(jī)傳輸端口、波特率、數(shù)據(jù)位、檢驗(yàn)碼、分行數(shù)、停止位等參數(shù)。

3)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)檢查程序。先對待檢查的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析，找出規(guī)律性，編制循環(huán)程序，針對各種限差進(jìn)行自動(dòng)判斷，在窗體內(nèi)可以看到各測回處理后的結(jié)果是否合格，如果不合格則在備注欄顯示該測回超限，需要重新觀測。

圖2 程序運(yùn)行界面

4)把處理好的結(jié)果保存到Excel表格中，進(jìn)行編輯、打印輸出。

2 VB語言實(shí)現(xiàn)本程序主要代碼

1)根據(jù)徠卡全站儀存儲的文件格式為*.gsi,為了有效提取文件中的數(shù)據(jù)信息，程序中使用VB6.0編程工具中的順序文件打開和數(shù)據(jù)寫入順序文件控件，同時(shí)根據(jù)文件格式為*.gsi記錄的數(shù)據(jù)位置提取相應(yīng)的有效數(shù)據(jù)。

Private Sub open_Click()

CommonDialog1.CancelError = True

CommonDialog1.Flags = cdlOFNHideReadOnly

CommonDialog1.Action = 1

CommonDialog1.DialogTitle = "顯示“打開”對話窗"

CommonDialog1.Filter = "*.gsi & *.*"

CommonDialog1.FilterIndex = 2

Open CommonDialog1.FileName For Input As #1

End Sub

For i = 1 To 2 * k * p

Input #1, d$

Rem If EOF(1) Then Exit For

d0$ = Mid$(d$, 1, 2): d1$ = Mid$(d$, 17, 4)

dm1(i) = Mid(d$, 11, 5): sk$ = Mid(d$, 24, 9): qk$ = Mid(d$, 40, 9): xx$ = Mid$(d$, 56, 9)

…

Next i

2)根據(jù)測量規(guī)范要求，方向法觀測時(shí)，各等級觀測有同一方向各測回2C互差，同一方向各測回方向值互差，需要進(jìn)行不同測回、不同方向值之間互相進(jìn)行比較， 實(shí)現(xiàn)本功能時(shí)應(yīng)用了For循環(huán)結(jié)構(gòu)選擇語句和If判斷語句。本文介紹算法過程中以全圓觀測法為例進(jìn)行，方向觀測法算法類同。

For t = 1 To k

For i = 1 To p

If b47(t + 2 * (i - 1) * k) > max2 Then max2 = b47(t + 2 * (i - 1) * k)

If b1(t + 2 * (i - 1) * k) > max1 Then max1 = b1(t + 2 * (i - 1) * k)

Next i

For i = 1 To p

…

Next t

3 實(shí)例計(jì)算

本文的數(shù)據(jù)是在某礦山測量控制網(wǎng)測量時(shí)的數(shù)據(jù)，在處理測量數(shù)據(jù)之前，根據(jù)測量規(guī)范及其需要，輸入儀器型號、測網(wǎng)等級、測量方向數(shù)、測回?cái)?shù)。單擊開始計(jì)算，程序自動(dòng)處理導(dǎo)入的數(shù)據(jù)(*.gsi)，處理結(jié)果在窗體中自動(dòng)顯示，處理后的結(jié)果保存到Excel表格中。表1提供了一組3個(gè)測回的實(shí)測數(shù)據(jù)的輸出記錄，供同行交流和驗(yàn)證。

通過3個(gè)測回的觀測數(shù)據(jù)計(jì)算處理，半測回的歸零差最大1.6″，最小為0.1″，小于限差規(guī)定6″，2C值最大為-6.92″，最小為0.39″，小于限差規(guī)定的9″，3個(gè)測回方向值最大差值2.6″，限差規(guī)定5″，本次測量的極條件都小于限差，可以認(rèn)為自動(dòng)處理軟件滿足工程變形監(jiān)測的要求。

通過很多大型工程變形測量數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和手工記錄比較，從觀測結(jié)果分析，測量結(jié)果滿足各項(xiàng)限差的要求，本程序適合變形測量野外數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果滿足三角測量規(guī)范要求。野外測量時(shí)不需要記錄人員，提高了效率，觀測人員只要熟悉TCA2003全站儀的操作過程及其注意事項(xiàng)，配置筆記本，測站上1個(gè)人完全勝任從外業(yè)到內(nèi)業(yè)的全部過程，現(xiàn)場解決外業(yè)測量結(jié)果是否合格。內(nèi)業(yè)處理只需要按照要求進(jìn)行成果的編輯、打印等工作。

表1 3個(gè)測回水平角觀測值

4 結(jié) 論

利用VB語言實(shí)現(xiàn)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)檢查的程序已通過多個(gè)控制網(wǎng)的實(shí)施得到驗(yàn)證，與人工記錄比較，利用TCA2003全站儀自動(dòng)測量功能配合自動(dòng)檢查程序，節(jié)省時(shí)間，提高效率，同時(shí)減少出錯(cuò)率，提高經(jīng)濟(jì)效益，值得在生產(chǎn)實(shí)踐中推廣。

[1]高春燕，李俊民，劉彬彬.Visual Basic程序開發(fā)范例寶典[M].北京:人民郵電出版社,2006.

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[7]孔祥元,郭際明.控制測量學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2006.

[責(zé)任編輯：張德福]

Deformation measurement data automatically checks for program development

XU Fu-guo

(The Western Mining Group Co.,Ltd.,Xining 810003，China)

In large engineering of deformation monitoring, the total station are used for instrument measurement according to the grade measurement specification for direction law and full round law observation.Every measuring station needs one observation person, and one records person at least on each measuring back for artificial calculation and comparison.And the industry processing needs the follow-up processing, which is labour-consuming,time-consuming and easy to make errors.In practice the VB language and TCA2003 total station are used to find a new way of program development of deformation measurement data automatically checking.

deformation measurement;grade survey of network;TCA2003 total station;automatic punish；VB

2014-08-10

徐福國(1973-)，男，工程師.

TU196；TP311

：A

：1006-7949(2014)09-0074-03