利用EXCEL提高無縫線路位移觀測分析記錄表計算精度

李紅偉

摘 要：隨著鐵路高速、重載技術(shù)的迅猛發(fā)展，無縫線路的鋪設(shè)成為鐵路發(fā)展的客觀需求，無縫線路具有消滅鋼軌接頭，提高旅客舒適度，減少材料消耗，降低維修費用，延長線路設(shè)備、機(jī)車車輛使用壽命以及維修周期的優(yōu)點。但同時對無縫線路的養(yǎng)護(hù)維修也推出了更高的要求，由于軌條很長又取消了接縫，鋼軌伸縮受到限制，導(dǎo)致鋼軌內(nèi)部存在較大的溫度應(yīng)力，為確保無縫線路穩(wěn)定，鋼軌所產(chǎn)生的溫度壓力與道床阻力、軌道框架剛度反作用力之間應(yīng)保持相對平衡。否則會產(chǎn)生“脹軌”、“跑道”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響行車安全，所以每月進(jìn)行無縫線路位移觀測成為鐵路工務(wù)部門必不可少的檢查項目。

關(guān)鍵詞：EXCEL；無縫線路；觀測分析

1 存在主要問題

由于位移觀測實際操作過程中存在各類主觀、客觀因素，如觀測人員不細(xì)心，觀測儀調(diào)整精度不高，位移觀測樁埋設(shè)不牢，標(biāo)尺破損、脫落等問題，都對位移觀測造成一定影響，通過提高觀測人員的責(zé)任心和技術(shù)水平都能將誤差降低到最小，但將觀測結(jié)果進(jìn)行分析計算時，卻發(fā)現(xiàn)普遍存在計算出錯的現(xiàn)象。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，為確保計算結(jié)果準(zhǔn)確無誤，各車間一般安排兩人負(fù)責(zé)，一人計算，一人復(fù)核，可每次復(fù)核都會發(fā)現(xiàn)或多或少的計算錯誤。而且還特別費時間，每月都要抽出至少一天的時間進(jìn)行整理計算。

2 原因分析

由于各車間管內(nèi)無縫線路較多，個別車間將近100Km，每次位移觀測結(jié)束后，需安排專人逐點進(jìn)行手工計算，先計算兩點間位“移量差”、再計算“軌溫變化值”、然后計算“實際鎖定軌溫”，每一步都是利用上一步的計算結(jié)果進(jìn)行計算，一步出錯、步步錯，由于計算量大，精神稍一放松就有可能出錯。而且還涉及小數(shù)點位數(shù)、四舍五入等問題。所以很容易計算失誤，每次計算至少需要2人一天的時間才能完成，還不能確保100%無誤。

3 采取對策和措施

針對無縫線路位移觀測計算過程中存在的問題，采取EXCEL函數(shù)、公式計算，極大減少工作量的同時，還確保了計算精度。

3.1 用EXCEL繪制“無縫線路位移觀測分析記錄表”，按軌條繪制，每根軌條一張表并填入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖1

3.2 在EXCEL表格中輸入公式、函數(shù)

3.2.1 計算左、右股“位移量差”

在左股、右股“位移量差”欄內(nèi)分別輸入公式，單元格G6內(nèi)輸入“=I5-G5”、單元格G10內(nèi)輸入“=I9-G9”，用來計算相鄰兩觀測點（觀測樁號）1#、2#的位移量差。公式的意思是用2#樁的“位移量”減去1#樁的“位移量”計算出“位移量差”。然后再如此類推，在后面的單元格內(nèi)輸入公式，直至V6、V10單元格為止。

圖2

3.2.2 計算“軌溫變化值”

公式：△==

△軌溫變化值（℃）；△L位移量差（mm）；α鋼軌膨脹系數(shù)，α取0.0118mm/m℃；

L樁間距。

為保證計算精度，利用函數(shù)“ROUND”將數(shù)字四舍五入到指定的位數(shù)（保留小數(shù)點后1位），在G7單元格內(nèi)輸入=ROUND（G6/（0.0118*G4），1）；在G11單元格內(nèi)輸入=ROUND（G10/（0.0118*G4），1）。依此類推在后面單元格內(nèi)輸入相應(yīng)函數(shù)公式，一直到V7、V11單元格為止。

圖3

3.2.3 計算“實際鎖定軌溫”

公式：t實=t原+△

t實實際鎖定軌溫（℃）；t原原鎖定軌溫（℃）；△軌溫變化值（℃）。

在左、右股實際鎖定軌溫單元格G8、G12內(nèi)分別輸入公式：=AA2+G7、=AA2+G11，一直到V8，V12結(jié)束。如圖4所示：

3.2.4 收尾

通過在各單元格內(nèi)輸入正確的函數(shù)、公式，表格設(shè)置工作已全部完成，表格已具備自動計算功能，為了輸入“位移量”時更加直觀，不出現(xiàn)輸錯行現(xiàn)象，特將需輸入“位移量”的單元格填充顏色，以示區(qū)別，最終完成效果如圖。經(jīng)實際錄入檢驗無誤后，將其它軌條按此方法分別進(jìn)行制作。一根軌條一張表格，保存在電腦，每月可重新復(fù)制一份新的工作簿進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入計算。（圖5）

3.2.5 數(shù)據(jù)錄入

現(xiàn)將4月份大秦線上行9#軌條“位移量”按“位移觀測樁號”輸入相應(yīng)“位移量”單元格。對應(yīng)的“位移量差”、“軌溫變化值”、“實際鎖定軌溫”將自動計算出結(jié)果。

4 效果

通過電腦利用EXCEL表格計算，提高了工作效率，確保了計算精度，減少了工作量，只需輸入每個觀測點的“位移量”就可自動計算出“實際鎖定軌溫”。

之前，手工計算需要2人配合，至少1天時間，才能完成的工作，使用電腦后，1人2～3個小時即可完成，而且可以保證100%正確率。最初只在我段大同南線路車間試用，后來推廣到全段各線路車間，目前該方法已經(jīng)在我段使用了5、6年時間，從未發(fā)生過計算錯誤。尤其目前網(wǎng)絡(luò)辦公已成主流，電子臺帳方便傳輸和保存，之前的手工紙質(zhì)臺帳目前已經(jīng)淘汰，EXCEL電子表格計算不僅完全取代手工計算，更為預(yù)防無縫線路預(yù)防“脹軌”、“跑道”提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)保障，受到了線路技術(shù)科以及全段各車間的一致好評。