周海生 祝智
摘 要:本文介紹了fx-9860GⅡ計算器“XYtoZH”源程序及其在工程施工測量實踐中的具體應用實例,相比以往使用的卡西歐fx-4850、fx-5800P編程計算器,fx-9860GⅡ計算器提供了計算器程序編程與操作演示的電腦端解決方案,大大改善了我們的計算器編程體驗,具有明顯優越性。
關鍵詞:計算器;參考線;縱橫坐標;串列;FA-124通信軟件
中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2019)02-0012-03
1 卡西歐fx-9860GⅡ計算器程序“XYtoZH”介紹及編程特點
1.1 卡西歐fx-9860GⅡ計算器程序“XYtoZH”介紹
本程序是通過fx-9860GⅡ計算器的電腦端FA-124通信軟件在電腦上完成編寫的,其作用是將施工坐標(X,Y)向指定參考線投影,得到其平行及垂直于參考線的縱橫向坐標(Z,H)。參考線有兩種定義方法:一種是用起點(X1,Y1)和終點(X2,Y2)定義參考線(對應于M=1),第二種是一點(即起點(X1,Y1))一方向K(參考線方位角)定義參考線(對應于M=2)。M=3的情況,實質一點一方向定義參考線,只不過數據已經提前放進串列(List 23/24/25/26),在程序里不用人工輸入,可直接調用,List 23—參考線序號,List 24—參考線起點北坐標,List 25—參考線起點東坐標,List 26—參考線方位角。
1.2 卡西歐fx-9860GⅡ計算器編程特點
卡西歐fx-9860GⅡ為一款圖形編程計算器,與以往計算器(比如fx-4850、fx-5800P)相比具備一個顯著特點,可與電腦數據通信,使用USB數據線與電腦連接,通過FA-124通信軟件可以實現計算器與電腦相互傳輸數據與程序,可以在電腦端軟件FA-124上直接輸入數據和程序,然后將數據和程序上傳到計算器內存,提高數據與程序輸入與編輯的效率。本程序正是利用這一特點,是在電腦上完成編寫,然后上傳到計算器,在計算器進行調試,根據調試結果修改電腦端程序,得到一組較為穩定的程序代碼,再上傳計算器,覆蓋掉之前的調試程序,得到最終的計算器程序。通過軟件FA-124,電腦端向計算器傳輸數據會在下面的應用實例中具體介紹。
fx-9860GⅡ計算器另一個顯著特點是具有電腦端的模擬器軟件,在模擬器可以演示計算的操作步驟,并且可以截圖、錄像回放,方便教學。模擬器上有一個屏幕接收器,將計算器通過通用USB數據線與電腦連接,可將計算器上的屏幕操作內容同步傳送到電腦端,在電腦上通過簡單的截圖后,可記錄計算器的實際操作步驟,本文下面實例程序的演示正是使用了這一功能。
2 應用實例
將計算器程序“XYtoZH”應用于五峰山長江特大橋工程測量實踐中,具體介紹本程序的三種不同情況下的應用。
2.1 主3#墩承臺鋼圍堰上層導向定位點放樣
需要在主3#墩鋼護筒上(內直徑3.4m厚2cm)放樣出鋼圍堰上層導向的徑向定位點(承臺中心連線與樁心在鋼護筒圓周上的兩交點)。外業測量使用跨江橋軸坐標系,坐標系方向沿順、橫橋向,徑向與順橋向有夾角,需求是在護筒上放出兩個徑向定向點及外側定向點與承臺中心之間的距離,如圖1。
使用本程序M=1的情況,可以在現場很好的解決這個問題,本實例外側定向點通過測量三次可放出滿足要求的定位點,計算器計算過程如下:
最后,再移動1.4cm做點即可,外側定向點距中心的距離為16.944m。
2.2 北引橋承臺模板檢測
北引橋包括N1~N75#墩,N1~N17為公鐵路合建段,N18~N75為鐵路單建段,承臺中心坐標及縱軸線方位角見表1。
2.2.1 數據分析及輸入
fx-9860GⅡ SD計算器內置了File1~File6六個串列文件,每個串列文件又包含26個串列,共可以使用156個串列存儲數據。本程序考慮使用串列功能將承臺參數表中的數據進行預存,List 23裝入墩號,List 24裝入承臺中心北坐標,List 25裝入承臺中心東坐標,List 26裝入承臺中心切線方位角(指向大里程)。串列的數據要求為數值,不能為字符,因此串列List 23不能裝入圖紙墩號,需要對全表墩號進行劃分。鐵路單建段N18~N75#墩承臺參數全部裝入串列,程序計算方法M=3。公鐵合建段N14~N17#墩有多承臺,連鎮鐵路承臺參數裝入串列,程序計算方法M=3;其他承臺參數可現場人工輸入,程序計算方法M=2。
在電腦上將每一列承臺中心參數均保存為一個.CSV格式的逗號分隔文件,下拉菜單“File→CSV→Load from CSV”將文件加載到FA-124軟件FA-124窗口,增加四個文件,共加載四個串列,可以通過鼠標拖動將四個串列放在一個串列文件下。使用通用USB數據線將計算器與電腦連接,打開FA-124軟件的Calculator窗口,在FA-124窗口復制串列文件,在Calculator窗口里粘貼,即可將承臺中心參數四串列傳輸到計算器,見圖2。批量數值數據均可在電腦端輸入為.CSV格式的逗號分隔文件,再加載到FA-124軟件上,最后通過軟件將數據復制粘貼傳輸到計算器,不需在計算器端手工輸入,提高效率。
2.2.2 公鐵合建段非連鎮鐵路承臺模板檢測(M=2)
如圖3,以N16號墩公路左幅承臺模板檢測為例,參考線參數需手工輸入,對M=2(1P1A)的程序使用進行演示。
取承臺模板的一角點一次測量坐標,程序計算過程如下:
該角點的承臺中心縱橫橋向實測獨立坐標為(-4.630, 6.663),依圖中尺寸計算設計坐標為(-4.650,6.650),經過比較后可得,該角點處模板縱向偏差2cm、橫向偏差1.3cm,大于允許偏差1cm,需要向前調整2cm、向左調整1.3cm。
2.2.3 連鎮鐵路承臺模板檢測(M=3)
如圖4,以N63號墩公路左幅承臺模板檢測為例,調用預存串列數據庫,對M=3(LZQD)的程序使用進行演示。
取承臺模板的一角點一次測量坐標,程序計算過程如下:
該角點的承臺中心縱橫橋向實測獨立坐標為(-4.446,4.456),依圖中尺寸計算設計坐標為(-4.450,4.450),經過比較后可得,該角點處模板縱向偏差4mm、橫向偏差6mm,小于允許偏差1cm,滿足要求不做調整。
3 編程體驗
以往一直使用的fx-4850、fx-5800P編程計算器,fx-9860GⅡ圖形編程計算器與它們相比,在編程方面帶給我的最大感受是:fx-4850、fx-5800P編程計算器中的程序編程代碼及大量已知參數都是只能通過計算器按鍵逐個輸入,費時費力,程序代碼的保存及操作演示也不方便。fx-9860GⅡ圖形編程計算器實現了與個人電腦數據通信功能,可以先在電腦上進行計算器編程及大量程序已知參數的編輯,再將電腦上編好的程序與大量參數導入到計算器中使用,也可以將計算器上的已有程序輸出到電腦端保存備份,提高了程序編寫效率,方便了程序代碼的保存,大大改善了我們的編程體驗。fx-9860GⅡ計算器具有電腦端的模擬器軟件,在模擬器可以演示計算的操作步驟,并且可以截圖、錄像回放,方便資料編寫與教學。fx-9860GⅡ計算器具有明顯優越性,值得在工程施工測量中進行推廣。
參考文獻
[1] fx-9860GⅡ SD軟件版本2.04用戶說明書.CASIO.
[2] PROGRAM-LINKTM FA-124 Ver.2.04用戶說明書.CASIO.
[3] 覃輝.CASIO fx-9750GⅡ圖形編程計算器公路與鐵路測量程序[M].北京:人民交通出版社,2010.