李現(xiàn)科 馬瑩 陶小委

摘 要：基于VBA技術(shù)開發(fā)了橋梁施工監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采集和處理程序，并成功將其應(yīng)用于實際工程。相比傳統(tǒng)的人工采集和處理數(shù)據(jù)的方式，自動采集和處理可極大提高采集頻率，及時反饋施工過程中的指標變化，有效提高了工程人員的工作效率。

關(guān)鍵詞：VBA;橋梁;施工監(jiān)測;自動采集和處理

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）04-0122-03

Application of VBA Programming Technology

in Bridge Construction Monitoring

LI Xianke1 MA Ying2 TAO Xiaowei2

（1.Henan Lite Transportation Engineering Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450052;

2.Henan Lite Transportation Engineering Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450015）

Abstract： Based on VBA technology， the automatic acquisition and processing program of bridge construction monitoring data is developed and applied to practical engineering. Compared with the traditional method of manually collecting and processing data， automatic acquisition and processing can greatly increase the acquisition frequency， and can timely feedback the changes in the index during the construction process， which can effectively improve the work efficiency of the engineering staff.

Keywords： VBA;bridge;construction monitoring;automatic acquisition and processing

對于大橋、特大橋和特殊結(jié)構(gòu)橋梁，橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形一般隨施工階段不斷發(fā)生變化。為了保證橋梁施工的安全與質(zhì)量，一般要進行施工過程監(jiān)測，以保證橋梁的整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力和成橋線形滿足設(shè)計要求。施工監(jiān)測的指標一般包括關(guān)鍵截面的應(yīng)力、階段變形、溫度以及材料參數(shù)等[1]。數(shù)據(jù)可通過自動采集和人工采集的方式獲取，如應(yīng)變、溫度等指標可通過自動采集設(shè)備獲取，階段變形和材料參數(shù)可通過人工采集獲取。數(shù)據(jù)的高效處理是施工監(jiān)測過程的關(guān)鍵，也是工作重點。處理數(shù)據(jù)時，首先將原始數(shù)據(jù)進行指標化計算，然后將不同測點、不同時間段的數(shù)據(jù)進行對比分析。數(shù)據(jù)處理分析時，數(shù)據(jù)量大，過程煩瑣，計算復(fù)雜。

利用人工處理方式效率低且對技術(shù)人員要求高，因此通過二次開發(fā)提高數(shù)據(jù)處理效率意義重大[2]。Excel是常用辦公軟件，可進行各種數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析和輔助決策操作，也支持VBA二次開發(fā)。相比專業(yè)編程語言，VBA具有語言結(jié)構(gòu)簡單、易于學(xué)習(xí)和掌握、數(shù)據(jù)讀寫方便、直觀易懂和便于交互的特點，因此Excel二次開發(fā)在檢測數(shù)據(jù)處理中得到了廣泛應(yīng)用。本文針對懸臂澆筑連續(xù)梁施工監(jiān)測，基于VBA技術(shù)開發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動處理程序。

1 系統(tǒng)需求分析

通過對類似施工監(jiān)控項目的調(diào)查分析可知，監(jiān)測數(shù)據(jù)處理的基本需求包括數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)處理和報表生成等。

1.1 數(shù)據(jù)匯集

由于監(jiān)測指標的多樣性和數(shù)據(jù)采集方式的不同，數(shù)據(jù)采集的首要工作是數(shù)據(jù)匯集，以組成監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。對于人工采集的數(shù)據(jù)，要采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表，以保證數(shù)據(jù)的標準性。對于監(jiān)測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，要通過自動獲取的方式匯集數(shù)據(jù)，同時要滿足以下要求。

①采集設(shè)備每天產(chǎn)生1個數(shù)據(jù)文件，并且存儲到固定的文件夾，因此先要統(tǒng)計項目文件生成數(shù)據(jù)文件列表，這是數(shù)據(jù)匯總的基礎(chǔ)[3]。

②每天所有測點的數(shù)據(jù)存儲在一個文件中，需要將所有的數(shù)據(jù)匯集到數(shù)據(jù)文件中。數(shù)據(jù)匯總時，要確定已匯總的數(shù)據(jù)和未匯總的數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的完整性。

1.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理的方式與專業(yè)要求密切相關(guān)，對橋梁施工監(jiān)測數(shù)據(jù)一般包括：①指標數(shù)據(jù)計算，如振弦式傳感器采集的原始數(shù)據(jù)為頻率，需要將其轉(zhuǎn)換成應(yīng)變或位移，將物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為指標數(shù)據(jù);②對比計算，即在相同工況下，不同監(jiān)測點的數(shù)據(jù)規(guī)律是不同的，如箱梁頂板和底板的應(yīng)力，需要將不同測點的數(shù)據(jù)進行對比分析，同時對不同時段的數(shù)據(jù)在縱向進行對比。

1.3 報表生成

施工監(jiān)測工作要通過監(jiān)控指令、監(jiān)控報告的形式體現(xiàn)，因此自動生成監(jiān)控指令也是本程序的基本需求。

2 系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)

2.1 系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)讀取、計算分析、繪圖管理和報表管理5個模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示?；A(chǔ)數(shù)據(jù)管理用于項目信息、施工信息和儀器信息等基礎(chǔ)資料的管理;數(shù)據(jù)讀取用于數(shù)據(jù)錄入管理，包括記錄數(shù)據(jù)文件列表和原始數(shù)據(jù)表;計算分析管理用到的相關(guān)算法，包括指標計算、預(yù)警分析、關(guān)聯(lián)分析以及趨勢分析等;繪圖模塊用于繪制各種圖標;報表管理用于生成監(jiān)控指令和監(jiān)控報告。

2.2 功能實現(xiàn)方法

利用Excel開發(fā)時，首先建立一個啟用宏的Excel文件，在文件中建立相關(guān)數(shù)據(jù)表，并按圖2流程編寫代碼。

2.2.1 數(shù)據(jù)匯集。通過2步實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯集：①編寫代碼讀取文件夾下所有的文件信息，存入文件列表;②根據(jù)文件列表循環(huán)讀取文件中的數(shù)據(jù)存入原始數(shù)據(jù)表，并標記文件是否讀取[4-6]。

2.2.2 數(shù)據(jù)計算分析。數(shù)據(jù)計算通過編輯公式和編寫計算函數(shù)的方式實現(xiàn);數(shù)據(jù)展示通過折線圖查看，通過設(shè)置起止行號選擇不同時段，通過設(shè)置起止列號選擇不同測點數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的對比。

2.2.3 報告生成。報告生成模塊基于Word模板，用VBA編程和OLE自動化技術(shù)直接將Excel數(shù)據(jù)生成Word文檔報表。

3 系統(tǒng)應(yīng)用案例

本文在一座45m+80m+80m+45m的連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)測中應(yīng)用應(yīng)變數(shù)據(jù)自動采集，采集頻率為10min/次。全橋80個應(yīng)變測點，每天的應(yīng)變數(shù)據(jù)量為11 520個。在2年的施工監(jiān)測期，獲取應(yīng)變數(shù)據(jù)近百萬。為了提高數(shù)據(jù)處理效率，應(yīng)用編制完成的監(jiān)測數(shù)據(jù)處理如圖3所示，取得了不錯的效果。

4 結(jié)語

相比傳統(tǒng)的人工按天采集、手動處理的監(jiān)測方式，自動采集和處理的方式優(yōu)勢明顯。①數(shù)據(jù)采集的頻度可達分鐘級別，極大地提高了數(shù)據(jù)量，更真實地反映了施工過程中的指標變化;②采用自動采集設(shè)備后，人工現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的工作量下降60%，減小了人工成本，也降低了監(jiān)測工作的危險性;③降低了內(nèi)業(yè)資料處理工作量50%以上，有效提高了工程人員的工作效率。綜上所述，利用VBA開發(fā)的監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有效提高了工作效率，對規(guī)范橋梁施工監(jiān)測工作、保證技術(shù)服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。

參考文獻：

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