變形監測數據自動檢查程序開發

徐福國

(西部礦業集團有限公司，青海 西寧 810003)

變形監測數據自動檢查程序開發

徐福國

(西部礦業集團有限公司，青海 西寧 810003)

在大型工程的變形監測中，傳統方法是利用全站儀，按照等級測量規范進行方向法、全圓法觀測，測站至少需要1個觀測員、1個記錄員，每個測回需要人工計算和比較，內業需要后處理，費工、費時、容易出錯。結合測繪實踐的現實需要，利用VB語言和TCA2003全站儀的內置程序功能，開發變形監測數據自動檢查程序，為自動化測繪探索新的方法。

變形監測;測網等級;TCA2003全站儀;自動處理；VB

在變形監測項目中，需要得到毫米級精度的測量結果，全站儀測量時，利用多測回觀測，得到的數據量很大，最初人工記錄耗時長、容易出錯、效率很低，內業處理需要花費很多的人工，技術人員需要完成數據校核。針對基坑開挖、高邊坡開挖、采空區、建筑物的位移等工程項目，為了指導工程安全施工需要盡快提交測量數據結果，且確保數據質量的可靠性、準確性，短時間靠人工整理內業資料不可能完成任務。本文利用TCA2003全站儀的監控測量程序功能，結合VB語言開發變形測量數據自動檢查程序。

1 編程思路

利用TCA2003全站儀機內提供的監控測量程序，機內的監控測量程序可以對鎖定目標進行重復測量，不需要人工干預。但是開發廠家沒有提供數據處理軟件，為了在處理數據的過程中減少人工檢查的工作，結合VB語言的特點，針對觀測數據(*.gsi)格式提取其中水平角、天頂距、斜距等觀測值，通過編程計算，對變形測量數據自動進行檢查。

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范的要求，根據等級測量規范(以二等網為例)，自動檢查需要在同一測回和不同測回中增加判斷標準，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。

該程序的自動檢查流程如圖1所示。

圖1 自動檢查流程

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，模塊存儲的數據導入到計算機，在導入過程中，注意設置全站儀和計算機傳輸端口、波特率、數據位、檢驗碼、分行數、停止位等參數。

3)變形監測數據自動檢查程序。先對待檢查的變形監測數據文件進行分析，找出規律性，編制循環程序，針對各種限差進行自動判斷，在窗體內可以看到各測回處理后的結果是否合格，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 程序運行界面

4)把處理好的結果保存到Excel表格中，進行編輯、打印輸出。

2 VB語言實現本程序主要代碼

1)根據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據信息，程序中使用VB6.0編程工具中的順序文件打開和數據寫入順序文件控件，同時根據文件格式為*.gsi記錄的數據位置提取相應的有效數據。

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)根據測量規范要求，方向法觀測時，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，需要進行不同測回、不同方向值之間互相進行比較， 實現本功能時應用了For循環結構選擇語句和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 實例計算

本文的數據是在某礦山測量控制網測量時的數據，在處理測量數據之前，根據測量規范及其需要，輸入儀器型號、測網等級、測量方向數、測回數。單擊開始計算，程序自動處理導入的數據(*.gsi)，處理結果在窗體中自動顯示，處理后的結果保存到Excel表格中。表1提供了一組3個測回的實測數據的輸出記錄，供同行交流和驗證。

通過3個測回的觀測數據計算處理，半測回的歸零差最大1.6″，最小為0.1″，小于限差規定6″，2C值最大為-6.92″，最小為0.39″，小于限差規定的9″，3個測回方向值最大差值2.6″，限差規定5″，本次測量的極條件都小于限差，可以認為自動處理軟件滿足工程變形監測的要求。

通過很多大型工程變形測量數據的驗證和手工記錄比較，從觀測結果分析，測量結果滿足各項限差的要求，本程序適合變形測量野外數據采集及數據處理，處理結果滿足三角測量規范要求。野外測量時不需要記錄人員，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，配置筆記本，測站上1個人完全勝任從外業到內業的全部過程，現場解決外業測量結果是否合格。內業處理只需要按照要求進行成果的編輯、打印等工作。

表1 3個測回水平角觀測值

4 結 論

利用VB語言實現變形監測數據自動檢查的程序已通過多個控制網的實施得到驗證，與人工記錄比較，利用TCA2003全站儀自動測量功能配合自動檢查程序，節省時間，提高效率，同時減少出錯率，提高經濟效益，值得在生產實踐中推廣。

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

[2]李偉，王俊旻，彭子龍.變形監測數據管理與分析系統設計與實現[J].測繪工程，2014,23，(7)：76-80.

[3]秦永樂.Visual Basic測繪程序設計[M].鄭州:黃河水利出版社,2005.

[4]梁華冰.VLISP與VBA結合編程在測量放線工作中的應用[J].測繪工程，2014,23，(5)：75-77.

[5]佟彪.VB語言與測量程序設計[M].北京:中國電力出版社,2007.

[6]宋力杰.測量平差程序設計[M].北京:國防工業出版社,2009.

[7]孔祥元,郭際明.控制測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2006.

[責任編輯：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