大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)分析中EXCEL的應(yīng)用研究

杜晨暉+曹慧君

摘要：我國幅員遼闊，南北差異非常大，水資源的分布非常不均衡，地質(zhì)情況也非常復(fù)雜，為了保證人們的用水安全，建設(shè)了許多水庫，水庫日常的運行工作中需要精心的維護(hù)管理才能夠安全穩(wěn)定的工作運行，這就需要對水庫大壩進(jìn)行安全監(jiān)測。文章以某座水庫為例，分析了Excel函數(shù)的應(yīng)用，從而使得水庫大壩觀測數(shù)據(jù)分析更便捷、直觀。

關(guān)鍵詞：大壩監(jiān)測；安全監(jiān)測；數(shù)據(jù)處理；Excel；水庫運行；水資源 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2017）07-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.027

1 概述

在水電站的維護(hù)管理中，對水庫大壩的監(jiān)測是極其重要的一項內(nèi)容，保障了水庫大壩日常的運行安全。通過監(jiān)測技術(shù)得到了許多大壩的數(shù)據(jù)信息，我們對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析，可以及時地獲取大壩工作運行的實際狀態(tài)，為水電站的調(diào)度與日常維護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)信息。但是在實際的安全檢測工作中，監(jiān)測點是非常多的，每個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)信息非常多，在許多時候我們需要得到某個事件說明的時候，就需要在這些數(shù)據(jù)信息中尋找想要的信息，一般需要人工來進(jìn)行，其效率就會非常慢，并且使用人工就非常容易出錯，其結(jié)果也會出錯。然而Excel有著數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計的能力，只需要使用一些常用的函數(shù)功能，就能夠很容易處理需要檢測的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)信息的分析能力。

2 函數(shù)工具

在Excel軟件里面函數(shù)工具極其多，在大壩監(jiān)測工作中所用到的函數(shù)工具主要有以下三種：

2.1 運算符號

在函數(shù)公式中，需要用到很多運算符號，主要有算術(shù)運算符號、邏輯運算符號、文本運算符號、引用運算符號等，這些運算符號和數(shù)學(xué)計算法則比較一致的，其運算邏輯也相同。

2.2 查找與引用

Excel系統(tǒng)的查找與引用，主要是把符合有些條件的字符串與數(shù)值按照要求查找并引用到指定的單元格內(nèi)或者放在公式中。我們在對大壩進(jìn)行監(jiān)測中會獲取許多的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息在分析處理的時候，經(jīng)常會用到LOOKUP函數(shù)與VLOOKUP函數(shù)。

LOOKUP函數(shù)主要的功能是一個數(shù)值和一行數(shù)據(jù)或者一列數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行比較，在找到匹配數(shù)值之后，把另外一組數(shù)據(jù)信息中所對應(yīng)的數(shù)值提取出來，但是這種函數(shù)公式只能夠進(jìn)行模糊查找。

VLOOKUP函數(shù)主要是一個數(shù)據(jù)與整個表對比，并非像LOOKUP函數(shù)那樣和某一列數(shù)據(jù)或者某一行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并且使用VLOOKUP函數(shù)公式可選擇的范圍比較廣，精確查詢與模糊查詢都可以。

2.3 IF函數(shù)

IF函數(shù)通常用在真假值的判斷之后，按照邏輯判斷真假值的返回找出不同結(jié)果。在大壩監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析中，在查找函數(shù)沒有辦法在所選表格區(qū)域當(dāng)中找到匹配值，系統(tǒng)會出現(xiàn)“#N/A”的錯誤值，在“#N/A”錯誤的時候，可能分析內(nèi)容起就很容易出錯，有時候還要結(jié)合其他函數(shù)一起使用才行。

3 大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)分析Excel的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)的收集

在水庫大壩監(jiān)測工作中，要對監(jiān)測出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，我們要先明確想要的結(jié)果，并且根據(jù)實際需求來收集整理監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，通過Excel函數(shù)工具把這些數(shù)據(jù)信息整理成想要的結(jié)果。

3.2 成圖

在大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)分析工作中，Excel函數(shù)工具中有插入圖表的功能，可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行研究分析整理成想要的圖表，一般情況下都是采用散點圖來分析趨勢的。

4 實例

以某水電站為例，使用Excel函數(shù)工具來分析監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。該水電站工程是大型水電工程，水電站工程的主要任務(wù)是發(fā)電。水庫蓄水位正常的是1300米左右，洪水位約為1300米，死水位大約為1285米，水庫的總?cè)萘繛?.59億立方米，總裝機(jī)100兆瓦，保證出力約10兆瓦，裝機(jī)利用小時數(shù)3500小時，今年來平均年發(fā)電量約4億千瓦小時。這個水電站擋水的建筑物是碾壓式瀝青混凝土墻壩，大壩頂?shù)母叱檀蠹s為1300米，防浪墻頂?shù)母叱檀蠹s為1300米，大壩頂?shù)膶挾却蠹s為10米，壩高最高為大約為90米，大壩的長度約為439米。在大壩的上游設(shè)置半米左右厚混凝土的護(hù)坡，在大壩的下游設(shè)置預(yù)制的網(wǎng)格梁，可以種植草皮來護(hù)坡。心墻頂厚度大約為0.5米，心墻兩側(cè)擺放過渡料，水平的寬度一般為3米，在大壩的兩岸設(shè)置4個測壓孔，測壓孔的參數(shù)見（表1）。

4.1 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與圖表

從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出測壓計的歷史數(shù)據(jù)（表2），從測壓計的歷史數(shù)據(jù)來看每個測壓點的數(shù)據(jù)信息相互交錯，如果要從這些復(fù)雜龐大數(shù)據(jù)庫里面找到想要的數(shù)據(jù)信息，就會用到Excel函數(shù)工具數(shù)據(jù)庫里面的每項數(shù)據(jù)，復(fù)制粘貼到各種工作表中：

在使用Excel函數(shù)工具把數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總之后，會發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)列里面出現(xiàn)了許多“#N/A”錯誤，使得過程線無法連續(xù)，因此用Excel函數(shù)工具來判斷數(shù)據(jù)是否是“#N/A”錯誤，Excel函數(shù)工具的使用可以得到連續(xù)的過程

線圖。

4.2 數(shù)據(jù)分析

對上述數(shù)據(jù)表格進(jìn)行研究分析，能夠發(fā)現(xiàn)UP1測壓管的歷史過程線和庫水位的歷史過程線的關(guān)聯(lián)非常密切，其相關(guān)性非常強(qiáng)，我們結(jié)合其他數(shù)據(jù)信息得知，左岸UP1測壓管鉆孔和水庫內(nèi)是通著的。

5 結(jié)語

總而言之，在以上的實例分析中僅僅使用了Excel數(shù)據(jù)分析工具中很少的一部分功能，即已經(jīng)達(dá)到了大幅減少大壩安全數(shù)據(jù)分析工作量的目的，Excel數(shù)據(jù)分析工具還有很多，通過其強(qiáng)大的分析功能，能夠進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理并輔助監(jiān)測人員進(jìn)行決策，通過更加直觀的表達(dá)方式大大地提高數(shù)據(jù)分析工作效率。

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作者簡介：杜晨暉（1976-），男，江西南昌人，供職于國網(wǎng)江西省電力公司柘林水電廠，研究方向：大壩安全監(jiān)測。

（責(zé)任編輯：蔣建華）