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論文關(guān)鍵詞:excel送電線路工程數(shù)據(jù)處理
論文摘要:這篇文章通過四個(gè)例子:1、制作不規(guī)則表格;2、計(jì)算弧垂;3、驗(yàn)算弧垂;4、畫張力放線曲線論述了如何利用excel的“填充柄”、“公式”等功能解決送電線路工程中的數(shù)據(jù)處理問題。
引言
Excel是Microsoft公司推出的一套很著名的電子表格軟件,它風(fēng)靡全球,廣泛地應(yīng)用在社會的各個(gè)領(lǐng)域。從國家政府部門、世界著名的大公司和大企業(yè)到小的工廠、家庭都在使用Excel。Excel主要是用來管理、組織和處理各種各樣的數(shù)據(jù)。國家政府機(jī)構(gòu)的職能部門可以用它來處理日常辦公事務(wù),傳遞各種文件,打印各式各樣的表格;公司的管理部門可以利用它來管理生產(chǎn)和銷售計(jì)劃,并幫助公司的領(lǐng)導(dǎo)完成投資決策;財(cái)務(wù)部門可以利用它來分析形形色色的數(shù)據(jù),把結(jié)果以各種統(tǒng)計(jì)圖形的形式表現(xiàn)出來,并完成各種財(cái)務(wù)報(bào)表的制作。
同樣的,從事送電工程施工的技術(shù)人員也可以利用excel出色的數(shù)據(jù)處理功能幫助自己制作各種表格、完成復(fù)雜、繁瑣的工程計(jì)算。在工程開工以后,往往需要項(xiàng)目部的技術(shù)人員制作各種表格,通常,我們都是在word里面手工或自動(dòng)生成表格后再輸入表格內(nèi)容,并且在輸入表格內(nèi)容時(shí)不斷調(diào)整表格樣式。其實(shí),在excel里制作這些表格要方便得多。首先,excel文件打開以后本身就是一個(gè)表格,再則,利用它方便的表格編輯功能可以比word更快速地制作出諸如桿塔明細(xì)表等不規(guī)則的表格。
Excel之精髓在于公式應(yīng)用。在架線施工前需要技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的弧垂表計(jì)算出各觀測檔的安裝弧垂,并制作成表格發(fā)給各施工隊(duì)的測工。為了得到實(shí)際施工中需要的安裝弧垂,首先要根據(jù)代表檔距判斷需要兩個(gè)查表檔距,再利用插入法計(jì)算出代表檔距下的弧垂,最后才能根據(jù)這個(gè)弧垂計(jì)算出我們需要的安裝弧垂。工程中有多少個(gè)耐張段就要重復(fù)這三個(gè)步驟多少次,一個(gè)工程中少說也有幾十上百個(gè)耐張段,可想而知,計(jì)算量相當(dāng)大。此外,各耐張段緊線后需要驗(yàn)算實(shí)際安裝弧垂是否在規(guī)程要求的誤差值之內(nèi),這時(shí),需要根據(jù)經(jīng)緯儀實(shí)際測得的掛線點(diǎn)角度和弧垂觀測角度計(jì)算出實(shí)際的弧垂值。如果能夠掌握excel的公式功能,可以大大簡化這兩項(xiàng)工作,避免手工計(jì)算,提高數(shù)據(jù)的可靠性。
目前,送電線路工程中廣泛采用了張力放線施工方法。在張力放線前需制作放線曲線圖,以判斷哪些地方為控制點(diǎn)。放線曲線由K值確定。工程中一般需確定18個(gè)左右的K值。以往都是在坐標(biāo)紙上用描點(diǎn)法手工繪出放線曲線,然后用掃描儀輸入到電腦里,最后制作成不同的模板。如果利用excel的圖表功能繪制出平滑曲線,不但可以免去手工描點(diǎn)的麻煩,而且可以將繪制出的曲線直接導(dǎo)入coreldraw等軟件,這樣就可以制作模板了,非常方便。
1制作桿塔明細(xì)表
圖1已制作好的桿塔明細(xì)表
圖1是制作好的桿塔明細(xì)表。下面分步講解制作過程。
1.1制作表格標(biāo)題行
1.1.1輸入標(biāo)題行的內(nèi)容
如圖2。
圖2輸入標(biāo)題行的內(nèi)容
1.1.2合并單元格
觀察圖1可知,標(biāo)題行需占用2行,12列。首先選中需要合并的單元格,然后點(diǎn)右鍵,選擇“設(shè)置單元格格式”→“對齊”→“合并單元格”。如圖3、圖4。
圖3右鍵菜單
圖4單元格格式窗口
下面是合并單元格后的標(biāo)題行,如圖5。
圖5合并后的單元格
1.1.3調(diào)整標(biāo)題行各單元格的文字方向、文本對齊方式
首先選中A1:F1的區(qū)域,點(diǎn)右鍵,選擇“設(shè)置單元格格式”→“對齊”→在“方向”處選擇縱向文本方向。如圖6、圖7。調(diào)整文本方向后再調(diào)整一下行高,調(diào)整后如圖8。
圖6右鍵菜單
圖7單元格格式窗口
圖8調(diào)整行高后的標(biāo)題行
然后選中整個(gè)標(biāo)題行,點(diǎn)右鍵,選擇“設(shè)置單元格格式”→“對齊”→在“文本對齊方式”處全部選擇“居中”。如圖9。這樣,標(biāo)題行就制作好了,如圖10。
圖9單元格格式窗口
圖10制作好的標(biāo)題行
1.2制作表體
我們要制作的桿塔明細(xì)表有三個(gè)特點(diǎn):1、每一行由兩個(gè)子行合并而成;2、檔距、耐張段、代表檔距三欄與左右是交錯(cuò)的排列的;3、防振錘的兩欄是由兩個(gè)沒有合并的子行組成。如圖11所示。
圖11要制作的桿塔明細(xì)表
在這里,我們利用excel的填充柄功能,只需要編輯好一行的表格格式,其余各行的格式用鼠標(biāo)拖拉就出來了,具體操作如下:
1)編輯好任一行表格的格式。如圖12。
圖12待編輯的表格
2)利用“填充柄”復(fù)制出其余行格式。
選中要復(fù)制的區(qū)域,當(dāng)鼠標(biāo)變成細(xì)十字時(shí)往下拖拉。如圖13。這樣就可以將編輯好的表格格式批量復(fù)制出來,整個(gè)表格的格式也就基本設(shè)置好了,如圖14。接下來的工作就是輸入表格的內(nèi)容了。
圖13選中復(fù)制區(qū)域
圖14復(fù)制出來的單元格
1.3將制作好的表格導(dǎo)入到word文檔中。
通常我們的專業(yè)技術(shù)方案都是在word中進(jìn)行編輯、打印的。為此可以將excel中已制作好的表格整個(gè)復(fù)制到word中需要添加表格的位置。不過復(fù)制之前需要將表格的邊框線加上,如圖15。
圖15單元格格式窗口
2計(jì)算觀測弧垂
2.1制作表頭
制作一個(gè)包含計(jì)算安裝弧垂所需數(shù)據(jù)項(xiàng)的表頭,并先輸入耐張段、溫度、觀測檔距、代表檔距四項(xiàng)數(shù)據(jù)。如圖16。
圖16制作好的表頭
2.2自動(dòng)生成“查表檔距”
所謂“查表檔距”是指設(shè)計(jì)圖紙上給出的弧垂表中的代表檔距值,以亭復(fù)Ⅱ回的導(dǎo)線弧垂表為例,這個(gè)值依次是“100,150,200,……,950”,而實(shí)際的代表檔距一般不像這樣有規(guī)律,比如n1~n2這個(gè)耐張段的代表檔距為159。
為利用插入法計(jì)算實(shí)際代表檔距對應(yīng)的弧垂值,每個(gè)耐張段都要根據(jù)實(shí)際的“代表檔距”查兩個(gè)弧垂表中的代表檔距對應(yīng)的弧垂值,比如,n1~n2這個(gè)耐張段的代表檔距為159,那么就要查出代表檔距150和200對應(yīng)的弧垂值。
我們例子中的代表檔距基本上都是三位數(shù),這時(shí)可以考慮利用excel的“公式”功能,在輸入“代表檔距”的值后,自動(dòng)就在表格中生成我們需要的“查表檔距”。這樣做,不但可以減少手工錄入數(shù)據(jù)的工作量,更重要的是可以便于后期的校驗(yàn)工作。
我們以自動(dòng)生成n1~n2這個(gè)耐張段的“查表檔距”為例來介紹具體的操作方法。如上面提到的,n1~n2的“代表檔距”為159,那么“查表檔距1”是150,“查表檔距2”是200。如圖17。
圖17查表檔距
為了能自動(dòng)生成“查表檔距1”150,在E5單元格中輸入公式
(1)
IF(MOD(D5,50)=0,D5,IF(RIGHT(D5,2)<"50",LEFT(D5,1)*100,
LEFT(D5,1)*100+50))
如圖18,其中IF()是一個(gè)條件判斷語句,其語法為IF(logical_test,value_if_true,value_if_false),logical_test為判斷條件,如果為真值則單元格的值為value_if_true,否則為value_if_false。MOD()為取余函數(shù),其語法為MOD(number,divisor)。RIGHT()的作用是從一個(gè)文本字符串的最后一個(gè)字符開始返回指定個(gè)數(shù)的字符。LEFT()的作用是從一個(gè)文本字符串的第一個(gè)字符開始返回指定個(gè)數(shù)的字符。
圖18公式(1)
(2)
同樣的,為了能自動(dòng)生成“查表檔距2”200,在F5單元格中輸入公式
IF(MOD(D5,50)=0,E5,E5+50)
如圖19。
圖19公式(2)
輸入完這兩個(gè)公式后,可以利用上面的提到“填充柄”功能拖拉生成其余耐張段對應(yīng)的“查表檔距1”和“查表檔距2”。如圖20。
圖20制作的“查表檔距”欄
2.3自動(dòng)生成“導(dǎo)線查表溫度”
所謂“導(dǎo)線查表溫度”是指設(shè)計(jì)圖紙上給出的弧垂表中的溫度值,不同的溫度對應(yīng)不同的弧垂值。由于設(shè)計(jì)給出的弧垂表中未考慮導(dǎo)線的初伸長,要進(jìn)行降溫補(bǔ)償,所以實(shí)際查表時(shí),要用實(shí)際“溫度”減少一個(gè)降溫補(bǔ)償值,比如25。
這里的實(shí)際溫度即“溫度”這一列數(shù)據(jù),為自動(dòng)生成“導(dǎo)線查表溫度”,可以在G5單元格中輸入公式
B5-25
如圖21,其中B5表示實(shí)際溫度值所在的單元格位置。輸入之后,再次利用“填充柄”即可自動(dòng)得到其余溫度值對應(yīng)的“查表溫度”。
圖21公式(3)
2.4錄入查表弧垂
根據(jù)“查表檔距1”和“查表檔距2”查找弧垂表中對應(yīng)的弧垂值,分別錄入到“導(dǎo)線查表弧垂1”和“導(dǎo)線查表弧垂2”欄,如圖22。
圖22錄入的查表弧垂
2.5計(jì)算“導(dǎo)線查表弧垂”和“導(dǎo)線觀測弧垂”
實(shí)際的“代表檔距”是介于“查表檔距1”和“查表檔距2”之間的數(shù)值,為求得其對應(yīng)的弧垂值,即表中“導(dǎo)線查表弧垂”一欄,需用插入法計(jì)算。以n2~n4耐張段15℃時(shí)為例,在J9單元格中輸入公式
(I9-H9)/50*(D9-E9)+H9
即可完成,如圖22。
圖22公式(4)
求出“代表檔距”對應(yīng)的弧垂后還需要把其換算為我們需要的觀測弧垂,即表中“導(dǎo)線觀測弧垂”一欄,根據(jù)“觀測弧垂=(觀測檔距÷代表檔距)2”計(jì)算。在K9單元格中輸入公式
J9*(C9/D9)^2
即可完成,如圖23。
圖23公式(5)
算出15℃時(shí)的“導(dǎo)線查表弧垂”和“導(dǎo)線觀測弧垂”后,同時(shí)選中J9和K9單元格利用“填充柄”功能拖拉出20℃時(shí)對應(yīng)的值。
值得注意的是,有可能出現(xiàn)有些溫度對應(yīng)的弧垂值在設(shè)計(jì)圖紙上的弧垂表中查不到,那么表中該溫度對應(yīng)的“導(dǎo)線查表弧垂”就為空,如圖25所示,10℃時(shí)對應(yīng)的“導(dǎo)線查表弧垂”就為空。
圖25無法查到的弧垂為空
在這種情況下,10℃時(shí)的“導(dǎo)線查表弧垂”和“導(dǎo)線觀測弧垂”需要利用15℃和20℃時(shí)的值用插入法計(jì)算出來。為此,在J8單元格中輸入公式
J9-(J10-J9)
即可完成“導(dǎo)線查表弧垂”的計(jì)算。然后,選中J8單元格,利用“填充柄”功能橫向拖拉出K8單元格,即“導(dǎo)線觀測弧垂”的值,如圖26。
圖26公式(6)
這樣n2~n4耐張段的“導(dǎo)線查表弧垂”和“導(dǎo)線觀測弧垂”就計(jì)算出來了,同時(shí)選中J8:K10區(qū)域,往下拖拉就可以自動(dòng)生成其他耐張段的數(shù)據(jù)了。
3弧垂驗(yàn)算
緊線后,需要對安裝后的弧垂值進(jìn)行驗(yàn)算,以判斷其誤差是否在驗(yàn)收規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。工程中廣泛采用經(jīng)緯儀觀測弧垂,以檔端角度法為例,在驗(yàn)算弧垂時(shí)需要測量三個(gè)數(shù)據(jù):用卷尺測量儀高、用經(jīng)緯儀測量導(dǎo)地線掛點(diǎn)觀測角和導(dǎo)地線弧垂觀測角。根據(jù)這三個(gè)數(shù)據(jù)用公式
其中:
f———弧垂值
a———儀高
l———觀測檔檔距
α———掛點(diǎn)觀測角
β———弧垂觀測角
求出實(shí)際的弧垂值后與設(shè)計(jì)要求的弧垂值進(jìn)行比較即可得出誤差是否在驗(yàn)收規(guī)范要求的范圍之內(nèi)。
用excel進(jìn)行驗(yàn)算時(shí),和上面的例子一樣,也會涉及到“填充柄”、“公式”的應(yīng)用,下面重點(diǎn)討論度分秒的轉(zhuǎn)換問題。Excel中角度的單位為弧度,而我們用經(jīng)緯儀測出來的角度為度分秒格式,為了用excel驗(yàn)算弧垂值,需要將“度分秒”的轉(zhuǎn)換為“弧度”。
“度分秒”的轉(zhuǎn)換為“弧度”的基本思路是:
1)將“度分秒”轉(zhuǎn)換為“度”。
1度=60分,1分=60秒。在excel中,將“度”、“分”、“秒”分別輸入三個(gè)單元格,再利用公式“度=度+分/60+秒/60/60”將“度分秒”轉(zhuǎn)換為“度”格式。
2)將“度”轉(zhuǎn)換為“弧度”。
π=180度,即1弧度=π/180度,那么“弧度=度×π/180”。在excel中用函數(shù)pi()表示π。
實(shí)際操作時(shí)為簡便起見,可以將兩個(gè)步驟合為一步,用一個(gè)公式將“度分秒”轉(zhuǎn)換為“弧度”,即“弧度=(度+分/60+秒/60/60)×π/180”。
圖27“度分秒”轉(zhuǎn)換為“弧度”
在B15單元格中輸入公式
(SQRT(B9)+SQRT(B9-B10*TAN(((B14+C14/60+(D14/60)/60)-270)*PI()/180)+
(B10*TAN(((B12+C12/60+(D12/60)/60)-270)*PI()/180)-B9)))^2/4
如圖27,其中SQRT()為平方根函數(shù),TAN()為正切函數(shù)。這樣就在B15單元格中就到了“實(shí)際弧垂”。
接著在B16單元格中錄入設(shè)計(jì)規(guī)定的弧垂,然后在B17單元格中輸入公式=(B15-B16)/B16,并將B17單元格設(shè)置為“百分比”格式,如圖28。
圖28設(shè)置百分比格式
這樣就得到了誤差百分比,比如驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的誤差為2%,可以一目了然地看出表中誤差值符合要求。
4制作放線曲線
張力放線施工前需要根據(jù)計(jì)算出的不同K值畫出放線曲線。橫坐標(biāo)X和縱坐標(biāo)Y的關(guān)系為
以往是在坐標(biāo)紙手工根據(jù)上述公式描繪出放線曲線,現(xiàn)在用excel中實(shí)現(xiàn),具體步驟如下:
1)輸入X值,從-600到600,每隔50取一次值,如圖29。
圖29輸入X值
2)先在B3單元格中輸入公式“=4*0.00003*A3^2”,計(jì)算出X等于-600時(shí)的Y值,其中0.00003表示已計(jì)算出的K值,A3為X值;然后往下拖拉B3單元格,計(jì)算出其它Y值。如圖30。
圖30計(jì)算Y值
3)選中A2:B27區(qū)域,點(diǎn)excel工具樣中的“圖表向?qū)А保x擇“XY散點(diǎn)圖”→“無數(shù)據(jù)點(diǎn)平滑線散點(diǎn)圖”自動(dòng)生成曲線。如圖31、圖32。
4)雖然這時(shí)曲線已自動(dòng)生成,但需要按照平斷面的比例來確定縱橫坐標(biāo)的比例。平斷面中橫坐標(biāo)的比例為1:10000,縱坐標(biāo)比例為1:1000,即縱橫比為1000:10000=1:10。按照這個(gè)比例來調(diào)整已生成的曲線的縱橫坐標(biāo)最大值。將鼠標(biāo)移動(dòng)到縱坐標(biāo)上,點(diǎn)右鍵,選擇“坐標(biāo)軸格式”,在“刻度”選項(xiàng)卡中將“最大值”設(shè)為50。如圖33、圖34。
將鼠標(biāo)移動(dòng)到橫坐標(biāo)上,點(diǎn)右鍵,選擇“坐標(biāo)格式”,在“刻度”選項(xiàng)卡中將“最小值”設(shè)為-500,“最大值”設(shè)為500。如圖35,重新調(diào)整后曲線變?yōu)槿鐖D36所示。
圖36即是我們需要的K值為0.00003時(shí)的放線曲線,按照上述方法可以方便制作出其他K值時(shí)的放線曲線。
5結(jié)論
由上面的四個(gè)例子可以看出,excel中的“填充柄”、“公式”功能是我們在實(shí)際工作中經(jīng)常需要用到的,只要掌握了它們的使用方法,靈活運(yùn)用,必將極大方便我們平時(shí)的工作。
本人曾在亭復(fù)線、華復(fù)線、達(dá)通線、亭復(fù)線π接四個(gè)工程中從事技術(shù)工作,利用上述方法極大地提高了工作效率,以利用EXCEL計(jì)算弧垂為例,亭復(fù)線30多公里線路整個(gè)工程的弧垂計(jì)算工作如果用EXCEL的話1天就可以完成,掌握熟練后甚至半天就可以全部完成,如果用手工計(jì)算的話一般需要3天時(shí)間,而且后期的校驗(yàn)工作還很繁瑣。
經(jīng)緯儀測量所得“度分秒”格式的角度與EXCEL中弧度的轉(zhuǎn)換問題是應(yīng)用中的一個(gè)難點(diǎn),本文通過在三個(gè)單元格中分別輸入度分秒數(shù)值這種變通的方法解決了這一問題,這樣,不僅可以利用EXCEL處理角度計(jì)算問題,也極大地提高了度分秒格式角度數(shù)據(jù)錄入工作的效率。