基于Excel VBA的江埡及皂市水利樞紐工程大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)整編處理技術(shù)研究

曾興穎　程誠

摘 要：針對水電工程安全監(jiān)測數(shù)據(jù)種類繁多，數(shù)據(jù)量大，且較為零亂的情況，本文通過總結(jié)以往監(jiān)測數(shù)據(jù)分析中的數(shù)據(jù)整編和實測值計算比較復(fù)雜的問題，在基于大部分水電安全監(jiān)測的數(shù)據(jù)都存儲在Excel表格中的條件下，提出應(yīng)用編程簡單、通用性強、針對性突出的Excel VBA方法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整編和計算。通過觀察其在江埡及皂市水利樞紐工程大壩安全監(jiān)測資料整編的應(yīng)用效果，這種思路較好地解決了監(jiān)測數(shù)據(jù)計算工作中遇到的枯燥、重復(fù)、繁瑣的人工處理和Excel表格中無法簡單處理的計算問題，同時提出了Excel VBA在水電監(jiān)測工程的數(shù)據(jù)處理其它方面推廣應(yīng)用的思路。

關(guān)鍵詞：Excel VBA;安全監(jiān)測;水利樞紐;數(shù)據(jù)處理

1、Excel VBA

1.1 Excel VBA

VBA（Visual Basic for Applications）是軟件Visual Basic的一部分，Visual Basic為Windows操作系統(tǒng)編寫程序提供便捷，而VBA作為內(nèi)部編程語言在Microsoft Office（MS Office，Office）應(yīng)用程序中運行。VBA作為一個事件驅(qū)動的工具，可以使用它來告訴計算機啟動一個操作或一系列操作，為此，通過在編輯模塊中鍵入命令來構(gòu)建自定義宏（即宏指令的簡稱）。

1.2 應(yīng)用優(yōu)點

VBA軟件不需要單獨購買，它是Microsoft Office 2010附帶的Visual Basic版本，Excel VBA提供了一套基于VB的高級編程工具，在應(yīng)用過程中，無需借助其他工具創(chuàng)建解決方案，且VBA與Excel程序緊密整合，無需從頭開始創(chuàng)建編程。在多種工況下進行重復(fù)計算時，只需要根據(jù)建立的計算表格，充分利用宏及VBA程序編程即可快速完成開發(fā)。Excel VBA簡易性高，易于學(xué)習(xí)和使用。Excel程序所提供的錄制宏功能為用戶學(xué)習(xí)應(yīng)用程序編碼模型提供一種簡易的途徑，同時快速獲取符合要求的VBA代碼。Excel VBA靈活性高，在使用過程中，根據(jù)用戶的習(xí)慣和對軟件的理解，為一個目標(biāo)提供多種解決方案，讓復(fù)雜的事情達到高速高效的處理模式。

2、大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)現(xiàn)況

安全監(jiān)測工作是貫穿工程生命全周期的重要工作，江埡、皂市水利樞紐安全監(jiān)測共計約2400余個測點，目前，每年編制年度監(jiān)測報表時只能由人工統(tǒng)計各測點數(shù)據(jù)進行錄入，由于錄入文件報表多達2000余個，導(dǎo)致過程耗時長，效率低、且極易出錯。

Excel在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，它以其直觀的界面交互、便捷的數(shù)據(jù)錄入、強大的公式計算和豐富的圖表繪制功能成為最流行的數(shù)據(jù)處理軟件之一。自施工期開始，安全監(jiān)測尚未進行自動化改造時，監(jiān)測人員就以Excel表進行記錄、傳輸、測值轉(zhuǎn)換計算、數(shù)據(jù)分析、圖表制作等。但是，在以江埡、皂市為例的大型工程中使用時，由于安全監(jiān)測儀器傳感器種類繁多、所測物理量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計算公式復(fù)雜統(tǒng)計分析圖表形式多樣，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理、分析圖表的更新、報告的編制成為繁重而重復(fù)性的工作。往年季報、年報編制過程中對Excel的初級應(yīng)用已無法滿足工程項目深度優(yōu)化的需求。

自江埡、皂市水利樞紐完成建設(shè)安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)后，雖然配置了商業(yè)監(jiān)測分析軟件，但因其未能完全結(jié)合實際工程特點、不易實時維護、不能根據(jù)新增需求及時修改更新，而僅被用作將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel的工具，其它大部分繪圖制表工作仍在Excel、Word里人工完成。

3、應(yīng)用及成果

為了解決繁冗重復(fù)的查詢、統(tǒng)計等計算問題，本文利用Excel VBA編程技術(shù)，達到實現(xiàn)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)報表的自動統(tǒng)計、查詢及編制的目的。

2021年4～6月，已初步實現(xiàn)安全監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)在單一查詢條件下的數(shù)據(jù)自動處理。我們以皂市水利樞紐工程如壩頂引張線為例，進行了監(jiān)測報表數(shù)據(jù)的自動處理。經(jīng)實踐可證明Excel VBA能根據(jù)不同監(jiān)測儀器要求，編制出不同代碼得以進行。工程中大壩安全監(jiān)測儀器繁多、所測物理量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計算公式復(fù)雜統(tǒng)計分析圖表形式多樣，利用Excel VBA編程后可避免繁冗且重復(fù)的處理監(jiān)測數(shù)據(jù)、更新分析圖表、編制報告等工作。

圖1表示利用Excel VBA編程技術(shù)后，各部位壩段數(shù)據(jù)監(jiān)測情況。在設(shè)定的記錄時間點，數(shù)據(jù)自動生成后填充表格的模式替代原有的人工統(tǒng)計各測點數(shù)據(jù)模式，使得監(jiān)測人員擺脫記錄高達上千監(jiān)測點的機械繁冗工作，同時避免監(jiān)測人員在紀(jì)錄過程中產(chǎn)生的人為誤差，促使大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)進一步實現(xiàn)快捷、準(zhǔn)確的目的。

圖1中3月15日8#壩段和9#壩段數(shù)據(jù)顯示為-.05（3-14）和-1.71（3-14），這表示的是8#壩段和9#壩段在3月15日未監(jiān)測出數(shù)據(jù)，而Excel VBA編程技術(shù)根據(jù)監(jiān)測儀器的相鄰位點（如數(shù)據(jù)中顯示的3月14日）選取可用數(shù)據(jù)自動生成填充，該現(xiàn)象在圖中多處可體現(xiàn)，如5月5日8#壩段、6月5日13#壩段等等。在多月甚至多年數(shù)據(jù)的統(tǒng)計中，Excel VBA編程技術(shù)可根據(jù)每支儀器自動生成過程線，從而使監(jiān)測人員更直觀了解數(shù)據(jù)的波動規(guī)律，得出影響數(shù)據(jù)變化的一系列因素，如氣候、降水、水位等等。反之，通過穩(wěn)定的過程線觀察出每支儀器的穩(wěn)定性和可利用性。

4、結(jié)論

本研究在Excel基礎(chǔ)上實現(xiàn)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總、處理、分析和生成報告的關(guān)鍵技術(shù)，并共享相關(guān)自動處理程序以便隨時按需修改，將極大地減少人力，提高安全監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與資料整編的整體效率。在研究了相關(guān)技術(shù)文獻以及考查了類似的統(tǒng)計報表的特點之后，擬利用Excel內(nèi)置的編程工具VBA（Visual Basic for Applications），實現(xiàn)安全監(jiān)測數(shù)據(jù)報表的自動統(tǒng)計、查詢及編制，是大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及整編分析的得力工具。

本文基于Excel已被安全監(jiān)測行業(yè)廣為應(yīng)用的基礎(chǔ)條件，研究針對以Excel自動化處理代替手工輸入的VBA程序，將有利于便捷、高效、精準(zhǔn)地完成大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及整編分析工作。

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