■劉錦芳 ■福建水口發(fā)電集團(tuán)有限公司,福建 福州 350004
經(jīng)緯度測定儀(全站儀)以及水準(zhǔn)儀是測量大壩變性監(jiān)測數(shù)據(jù)變形點(diǎn)的水平位移和垂直位移的,其中水平位移測量的方式包括邊角交會(huì),極坐標(biāo)和前方交會(huì)等,垂直位移的測量方法常常包括復(fù)合水準(zhǔn)路線和閉合路線等。測量所得的數(shù)據(jù)將會(huì)保存在儀器當(dāng)中,當(dāng)結(jié)束測量后,還需要將儀器和計(jì)算機(jī)連接,并用專門的軟件讀取測量所得數(shù)據(jù)。在讀取數(shù)據(jù)過程中,軟件的使用對(duì)于保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整正確具有重要意義。本文就將來探討一下變性監(jiān)測數(shù)據(jù)處理存在的問題,并針對(duì)這些問題,提出一些關(guān)于改進(jìn),應(yīng)用大壩安全信息管理系統(tǒng)的措施。
目前許多水電站使用專門的測量軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量計(jì)算,專門的軟件讀取數(shù)據(jù),但是每次測量所得的數(shù)據(jù)都是用文件的形式去保存。這樣做的弊端便是很難進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理,且更新數(shù)據(jù)的過程較為繁瑣。眾所周知,現(xiàn)代是個(gè)信息化爆炸的時(shí)代,上一秒的數(shù)據(jù)和下一秒的數(shù)據(jù)或許都會(huì)不同,測量出的數(shù)據(jù)如果不能夠進(jìn)行管理,并且得到及時(shí)的更新,對(duì)于使用者的影響是巨大的。尤其是關(guān)乎安全性的數(shù)據(jù),更需要及時(shí)反饋到管理者的手中,才能幫助其做出正確的決斷。因此當(dāng)前的變形測量數(shù)據(jù)存在管理方面的問題。
在使用測量計(jì)算軟件的時(shí)候,有些軟件需要事先計(jì)算方向的測回平均值,對(duì)邊角進(jìn)行改正計(jì)算,然后再將計(jì)算測量值輸入軟件當(dāng)中進(jìn)行平差計(jì)算,有些測量軟件是直接讀取原始文件數(shù)據(jù),并同時(shí)計(jì)算測回平均值,邊角改正值和平差值。在邊角交會(huì)值計(jì)算過程中,軟件系統(tǒng)一般不會(huì)提示閉合差的情況,導(dǎo)致粗差分析出現(xiàn)偏頗,如在閉合差最大時(shí)最小二乘法平差結(jié)果會(huì)出現(xiàn)偏差。因而當(dāng)前的變形測量數(shù)據(jù)還存在計(jì)算結(jié)果處理不精準(zhǔn)的問題。
以往的大壩安全信息測量數(shù)據(jù)都是通過軟件讀取數(shù)據(jù),改進(jìn)后的大壩安全信息數(shù)據(jù)是通過專門的測量儀測量數(shù)據(jù)并采取人工輸入的方式處理數(shù)據(jù)。通過建立專門的安全信息數(shù)據(jù)庫,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),在數(shù)據(jù)庫里,所有的原始記錄數(shù)據(jù)都能夠得到很好地存放,而計(jì)算各類數(shù)據(jù)的各個(gè)參數(shù),例如邊長的加常數(shù),乘常數(shù)和水準(zhǔn)尺的每米直長改正等,以及工作基點(diǎn)的坐標(biāo)和高程等,也將在數(shù)據(jù)庫得到存放,從而幫助管理人員進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算得出的變形數(shù)據(jù)可以同其他的測量數(shù)據(jù)一樣在存儲(chǔ)庫里進(jìn)行查詢,報(bào)表制作,過程線繪測等操作。
通過對(duì)測量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的改進(jìn),可以避免數(shù)據(jù)的丟失,重復(fù)累贅。而且相對(duì)于文件形式的保存管理,改進(jìn)后的管理系統(tǒng)管理起來更方便,管理人員的專業(yè)性要求也較之以往更低,對(duì)特定人員的依賴也更小,因此在交接工作的時(shí)候可以避免工作連續(xù)性中斷的問題。再者,對(duì)于測量處理的數(shù)據(jù)有所疑問的時(shí)候,運(yùn)用新的信息存儲(chǔ)處理系統(tǒng)可以很方便地進(jìn)行查詢,瀏覽以往的原始數(shù)據(jù),并且對(duì)測量的過程進(jìn)行查看,如果發(fā)現(xiàn)測量值確實(shí)存在偏僻,還可以重新進(jìn)行計(jì)算,并且將改正結(jié)果輸入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更正。最后,改進(jìn)后的測量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)讓變形量和其他數(shù)據(jù)一起在數(shù)據(jù)庫里進(jìn)行查詢,報(bào)表制作,過程線測繪的目的,使用者可以根據(jù)所繪制的過程線圖對(duì)數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行觀測,從而對(duì)數(shù)據(jù)的變化情況有一個(gè)大體了解。
人工計(jì)算測量的原始數(shù)據(jù)存在著許多的問題,例如測量精準(zhǔn)度不高,出現(xiàn)錯(cuò)亂,錯(cuò)漏等現(xiàn)象,或是計(jì)算用時(shí)較長,難以進(jìn)行驗(yàn)算等。因此要改進(jìn)測量計(jì)算結(jié)果,則需要將測量的計(jì)算方式由人工計(jì)算改為機(jī)算,使用機(jī)器計(jì)算的優(yōu)勢顯而易見。首先,測量所得的原始數(shù)據(jù)和測量方式,所需要參考的參數(shù),計(jì)算公式都在計(jì)算機(jī)里,計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速率比人高,而且計(jì)算機(jī)的出錯(cuò)率低,精準(zhǔn)度高,最后,計(jì)算機(jī)可以同時(shí)處理大量的數(shù)據(jù),大大提高計(jì)算的效率。
目前,常用的平面監(jiān)測方法中前方交會(huì)法,邊角交會(huì)法,極坐標(biāo)法。其中極坐標(biāo)法沒有多余的測量值,不存在閉合差,平差,因而不需要再進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算,大大保證了計(jì)算的準(zhǔn)確率。邊角交會(huì)法則有兩個(gè)多余的測量值,可以直觀地按照極坐標(biāo)法測量位移點(diǎn)的坐標(biāo)閉合差,同時(shí)校核工作基點(diǎn)間的邊長變化情況,這樣在檢測觀測精度的同時(shí),可檢測工作基點(diǎn)的穩(wěn)定情況。
對(duì)測量計(jì)算結(jié)果處理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)之后,在進(jìn)行邊角交會(huì)值的計(jì)算時(shí),可以為其提供坐標(biāo)閉合差的結(jié)果,還可以用工具對(duì)基點(diǎn)間的邊長和工作基點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算的邊長值進(jìn)行比較,從而計(jì)算出坐標(biāo)的閉合差。而在閉合差趨于極限的時(shí)候,運(yùn)用小二乘法進(jìn)行平差計(jì)算得出的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)偏頗,因此需要在計(jì)算之前先進(jìn)行粗差分析。
原始數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是依靠文件進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存,存在著一定的管理問題,比如難以對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施管理,很難保證數(shù)據(jù)的及時(shí)更新等,改進(jìn)之后的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)增設(shè)了變形數(shù)據(jù)管理模塊,從而能夠完成從數(shù)據(jù)入庫到計(jì)算處理的整個(gè)過程,并可以向用戶提供更為專業(yè)的精度分析,粗差定位分析,通過多種可能組合進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì),使得用戶能夠變形測量結(jié)果進(jìn)行觀測分析。通過改進(jìn),數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中原始數(shù)據(jù)可以通過人工錄入或者是文件導(dǎo)入的方式,錄入或者導(dǎo)入庫中,并在原始數(shù)據(jù)庫中按照測量線路和測量周期進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存,從而方便了之后對(duì)數(shù)據(jù)的查閱和更正。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)計(jì)算存在著數(shù)據(jù)計(jì)算精準(zhǔn)度低,對(duì)于一些存在多與測量值計(jì)算且該測量值會(huì)影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)來說,該測量值的計(jì)算更加重要。比如在閉合差過大的時(shí)候,運(yùn)用小二乘法計(jì)算出來的數(shù)據(jù)就會(huì)有所偏頗。對(duì)計(jì)算機(jī)或是其他的計(jì)算機(jī)器進(jìn)行初始的配置之后,軟件能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行大量精準(zhǔn)計(jì)算,不僅節(jié)省了人力物力,還能夠考慮到測量的方方面面,從而確保數(shù)據(jù)的完整正確性。其中進(jìn)行測量的數(shù)據(jù)包括各個(gè)測回值的平均值,邊長的氣象改正值,常數(shù)改正值,改平值,投影以及水準(zhǔn)尺長改正,邊角交會(huì)的X 坐標(biāo),Y 坐標(biāo),工作基點(diǎn)和三個(gè)閉合差等。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所計(jì)算處理的數(shù)據(jù)還能得到改正,使用者也能根據(jù)此對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行前后對(duì)比,對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比,其中重點(diǎn)數(shù)據(jù)還能使用不同顏色的方框,數(shù)字為使用者進(jìn)行標(biāo)注,從而方便其更好地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的差別,并根據(jù)此進(jìn)行誤差分析等數(shù)據(jù)分析。
由于所有的數(shù)據(jù)都保存在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中,可以很方便地對(duì)數(shù)據(jù)的歷史記錄和測量過程等信息進(jìn)行查閱,追溯以往數(shù)據(jù)錄入記錄,可以很方便地對(duì)數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行檢查,并對(duì)其進(jìn)行重新計(jì)算。其中查詢數(shù)據(jù)有兩種方式,其一是以觀測點(diǎn)為主線查詢各次的觀測值,坐標(biāo)以及閉合差,其二是以觀測的方法為主線查詢?cè)嫉挠^測數(shù)據(jù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)查詢的改進(jìn),數(shù)據(jù)丟失的問題將能夠得到極大的改善,數(shù)據(jù)的正確性也能夠得到保證。
總而言之,變形測量的特殊性決定了總會(huì)有一定比例的數(shù)據(jù)會(huì)超出精準(zhǔn)度的要求,導(dǎo)致數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間出現(xiàn)偏差,因此返回去查詢計(jì)算是提高數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的一個(gè)重要途徑。大壩安全信息管理系統(tǒng)改進(jìn)就是要改進(jìn)其數(shù)據(jù)管理儲(chǔ)存庫,使得數(shù)據(jù)的保存管理,查詢,計(jì)算處理等各個(gè)環(huán)節(jié)的方便性,精準(zhǔn)度都有所提高。再者,由于變形測量數(shù)據(jù)的專業(yè)性質(zhì),軟件能夠提供更多的專業(yè)性的幫助,從而使得技術(shù)人員能夠更加方便地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量評(píng)估,大大提高了應(yīng)用效率。
綜上所述,大壩信息安全管理對(duì)于維護(hù)大壩安全具有重要的意義,通過改進(jìn)大壩安全信息管理系統(tǒng),可以完成從數(shù)據(jù)入庫到對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)。改進(jìn)要點(diǎn)就是要增設(shè)變形數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的文件儲(chǔ)存方式改為文件導(dǎo)入或者人工錄入的方式,從而提高對(duì)數(shù)據(jù)錄入中更新,改正,查詢等各方面管理的效率。再者,還要提高對(duì)數(shù)據(jù)處理改正的效率,提高存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的正確性,比如對(duì)邊角交會(huì)值的測定及改正,各類測量方式多余測量值的改正等,從而讓數(shù)據(jù)的使用者用得放心,用得安心。
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