关于数据处理VBA与EXCEL在地下工程监测数据处理中运用中专

论文导读：图表）对象、Window（窗口）对象、Name（名称）对象等。Worksheets对象下面还有Range（区域）对象、Name（名称）对象等。（4）不同的对象通常具有不同的方法、属性和事件。例如Workbooks对象有Add、Close、Open等方法，Application、Count、Item、Parent等属性。集合型对象都有Count、Item属性，可得到相应集合中的对象个数或指定的对
【摘要】地下工程监测数据的处理要求准确及时，但往往由于监测项目多、数据量大，处理起来有一定的难度。本文根据某盾构隧道的施工监测，利用广大工程技术人员普遍熟悉的Excel软件及其附带的VBA编制了相应的监测结果处理软件，完成了监测结果的复杂处理过程，达到了监测信息反馈及时准确的目的。
【关键词】地下工程；Excel；VBA；监测；数据处理
1. 引言
（1）地下工程不同于地上工程，由于地质环境的复杂性及人类对其认识的局限性，不可能对地下工程施工中结构及围岩的响应做出十分准确的预测，因此施工监测是地下工程施工中的非常重要的一环。在实际操作中，常常需要根据监测反馈的信息，对结构设计、施工方法、施工工艺、施工速度等进行调整，确保工程的安全。鉴于监测的重要性，除了必须保证原始监测数据的代表性、准确性以外，数据的处理也必须准确及时。但往往由于监测项目多、数据量大，计算过程繁琐， 如果不采用专门的软件，经常会在处理过程中出现错误并不能及时提交报表，造成损失。但专门软件的编制、维护对一般的工程人员来说都比较困难，并且价钱也较贵。
（2）Office系统中的Excel提供直观快捷的数据输入、强大灵活的数据处理、丰富多样的图表制作、完善快捷的报表设计、快速完备的统计分析功能，广大工程技术人员几乎没有不用到的。因此用Excel来对监测数据进行处理和分析是工程技术人员容易想到的[1，2]，但普通Excel计算的一个显著特点是需事先指定计算流程，而且计算是单向性的，如果想进行交互式计算，使用Excel提供的函数功能就很难实现了。不过Office的开发者们为此准备了一个方法，那就是VBA，在Excel中使用VBA，可以方遍地操作和控制Excel，进一步深入发掘Excel的强大功能，全面提高使用Excel工作的自动化水平[3，4]。本文根据某盾构隧道的施工监测要求，利用excel软件及其附带的VBA编制了相应的监测结果处理软件，完成了监测结果的复杂处理过程。

2. VBA与Excel的信息交换

（1）Visual Basic for Aplication（VBA）是基于一个主程序的Visual Basic版本，主要运用于Excel。它的很多语法继承了“VB”，所以可以像编写VB语言那样来编写VBA程序，以实现某个功能。当这段程序编译通过以后，将这段程序保存在Excel中的一个模块里，并通过类似在窗体中激发宏的操作那样来启动这个“模块”，或通过设计菜单或工具栏可以轻松调用，从而实现相应的功能。
（2）宿主于Excel中的VBA，不是嵌入在Excel内部，而是通过一组称作对象库的特殊命令与Excel关联的，见图1。
图1VBA与Excel对象库信息交换图
（3）Excel的对象众多，对象之间是相互关联的，形成了一个有机整体。Application对象位于最上层，代表了整个Excel应用程序，包括了应用程序的各种选项以及当前活动的各种对象。其下面主要有Workbooks（工作簿集合）对象、Window（窗口）对象、Dialog（对话框）对象等。而Workbooks对象下面又有Worksheets（工作表）对象、Chart（图表）对象、Window（窗口）对象、Name（名称）对象等。Worksheets对象下面还有Range（区域）对象、Name（名称）对象等。
（4）不同的对象通常具有不同的方法、属性和事件。例如Workbooks对象有Add、Close、Open等方法，Application、Count、Item、Parent等属性。集合型对象都有Count、Item属性，可得到相应集合中的对象个数或指定的对象。不同对象包含的事件也是不同的。例如Worksheet对象就有Activate、Deactivate、Change……等七个事件，而Workbook对象则包含了多达19个事件。
（5）V源于：论文的格式要求www.7ctime.com
BA主要是根据用户对不同对象的操作、触发的相应事件，去激活相应的程序，通过对相关的对象执行不同的方法，或是修改相关对象的属性来完成特定的工作。
（6）Excel的VBA，主要增加了关于Excel工作簿、工作表、区域、数据表等对象的属性、事件和方法。

3. 工程概况

某电厂二期工程有两条取水隧道，论文导读：
分别称为1号和2号隧道，其中1号隧道施工在前，2号隧道施工在后，由于两条隧道的净距离较小，采用网格式挤压盾构机推进施工，2号隧道施工对1号隧道的影响较大。因此在施工过程中必须进行同步监测，以保证邻近隧道和建筑的安全。
考虑本工程的结构设计和隧道施工的环境条件，在1号隧道布置了3个监测断面。观测内容包括：隧道断面收敛变形和衬砌管片接缝变位观测、接触压力量测、隧道内力量测、水位观测等。观测点布置如下：
（1）隧道断面收敛变形，每个观测断面布设3条收敛测线，测线总数为3 3=9（条）。
（2）衬砌管片接缝变位，每个观测断面布设12个测点，其中6个用于量测环向接缝的变位量，6个用于量测纵向接缝的变位量。
（3）接触压力，每个观测断面布设8个测点，压力盒位置位于衬砌管片的中间处的外侧。
（4）隧道内力，在这3个观测断面上，每个断面布置4×6=24个钢筋计。内外侧纵横向各布置6个钢筋计。
（5）水位监测，设置一个监测点。
按照这样的监测方案，单独一次完整的测量就有142个监测数据。这些监测数据有的并不直观，还需要进行计算处理。当隧道距离较为接近时，监测频率加强，监测数据就会非常的多，数据处理工作量大，如果没有一个很好的处理软件，要及时的对数据进行处理并提交报表是不可能的。
4. Excel/VBA监测数据处理系统通过对本工程监测数据处理要求的分析，作者运用Excel/VBA，编制了一个数据监测处理系统。将整个数据处理过程分为数据录入、数据计算、报表生成，用户界面4个部分。整个系统含数个Excel工作簿，名称为“隧道监测数据处理系统”。

4.1数据录入。

数据录入包括4个工作簿，3个监测剖面每个一个，水位监测一个。前三个工作簿形式完全一致，每个工作簿包括收敛变形、接缝变位、接触压力、和隧道内力等五个工作表，“隧道内力1”记录管片轴向钢筋数据，“隧道内力2”记录管片环向钢筋数据。数据的输入，可以直接在相关工作表中输入，也可以利用对话框进行输入。

4.2数据计算模块。

监测得到的原始数据往往是不直观的，需要进行一些计算和处理，例如隧道内力，监测得到的只是钢筋计的频率，首先要根据厂方提供的钢筋计参数进行换算得到钢筋的应力，然后再根据结构形式及钢筋的布置情况计算隧道的内力，具体过程可见有关文献，前一步计算可以直接利用Excel进行，后一步则利用VBA编程进行计算。
图2数据处理系统主程序

4.3报表生成模块。

鉴于报表的格式往往固定不变，我们首先建立一个报表工作簿，然后根据报表的格式建立报表及图形“模板”，并调整好版面和打印设置，报表中的数据利用VBA程序对Excel的工作簿、工作表、区域、图形等良好的控制功能进行关联动态修改。为了防止模板工作表无意被改动并自动保存报表，每次生成报表时程序都会首先复制报表模板，然后自动根据报表时间建立以时间为名的新的报表工作簿，并保存在报表文件夹中。以生成日报表为例，该过程的具体语句如下：
监测的主要目的是要掌握结构内力、变形的大小和发展趋势，图形对此具有非常直观、明了的表述，因此图形是监测报告不可缺少的内容。同样通过事先建立需要图形的模版，然后利用VBA程序建立相关数据的连接，完成图形的自动绘制。

4.4用户界面模块。

为了使软件更吸引人，操作更加简单和方便，在一个主程序中对所有的工作簿、工作表、区域、图表进行操作，作者创建了一个单独的用户界面工作簿。当打开该工作簿时，首先出现软件的主画面（见图2）。该主画面只是由一个图片和几个按钮组成，虽然是在Excel中创建的，但是从主画面看很像一个独立的应用系统。按下数据录入和报表生成
按钮还会弹出对话框，要求用户做出一定的选择，这些操作与其余模块相连，在原始监测数据录入完毕后，就可以根据需要直接输出监测报表，由于数据计算时间非常短，整个数据处理过程所需时间几乎等于数据的录入时间，速度很源于：论文格式www.7ctime.com
快，真正达到了及时的要求，因为整个计算过程都由计算机完论文导读：十分重要的意义。不仅可以使工作更高效，更方便，而且可以更加自动化，甚至智能化。即使是非计算机专业的人员，也可以利用Excel与VBA，方便、快捷地开发出结合自己专业的高水平应用软件。参考文献魏小胜.Excel在土工试验数据处理中的应用.大坝观测与土工测试199922（2）：31～3

2.尹进步，王振凡.Excel软件在混凝土质量控

成，报表的格式固定，在经过调试、校对之后不会再出现人为的误差，准确性也有保证。
5. 结语
（1）利用该程序，作者很好地完成了隧道施工监测任务，提供的报表及时、准确，并且规范、明了、可读性强，达到了较好的效果。
（2）不难看出，使用Excel中的VBA对于更好地应用Excel具有十分重要的意义。不仅可以使工作更高效，更方便，而且可以更加自动化，甚至智能化。即使是非计算机专业的人员，也可以利用Excel与VBA，方便、快捷地开发出结合自己专业的高水平应用软件。
参考文献
魏小胜.Excel在土工试验数据处理中的应用[J].大坝观测与土工测试 1999 22（2）：31～32.
尹进步，王振凡.Excel软件在混凝土质量控制数据处理中的应用[J].陕西水力发电，1998，14（2）.
[3]黄文斌、马容山.EXCEL加VBA用于边坡稳定计算之探索与实践[J].工程地质计算机应用， 2003年 4 期 .
[4]Reed Jacobson著，安娜译.跟我学用VBA开发Excel 2000应用[M].北京：科学出版社，2003.