基于AutoCAD VBA贯通误差预计程序设计

【前言】基于AutoCAD VBA贯通误差预计程序设计由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2 基于AutoCAD VBA贯通误差预计程序设计 2.1 需求分析 根据贯通测量工作要求，需要编制一通用的贯通误差预计程序，适用于一井内巷道贯通、两井间巷道贯通井下导线的自动布设以及贯通重要方向和高程方向贯通误差的自动预计，对于加测陀螺边的井下导线同样适用。能够满...

摘要：为了提高贯通误差预计程序的通用性，简化预计流程，增强预计成果的可靠性，在分析贯通误差预计理论和查阅AutoCAD VBA二次开发相关资料的基础上，开发了基于autocad vba的贯通误差预计程序，克服了已有贯通误差预计程序存在的功能单一、操作重复、预计成果可靠性差等缺点。

关键词：贯通误差预计 程序设计 AutoCAD VBA

中图分类号：TD172 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0148-03

1 引言

传统的贯通误差预计采用图解法，虽然具有直观、满足贯通误差预计的优点，但这种方法过于繁琐，需要绘图、量取点的坐标，最后还要计算。当贯通工程较大，贯通距离较长时，如果绘图比例太大，则图纸过大，使量取坐标难度增加。如果绘图比例太小，则量取的误差较大。利用AutoCAD的基本制图功能代替传统图解法手工操作进行贯通误差预计，能够降低坐标及角度量取的难度，提高其精度，具有很强的可操作性。但此法仍有不足之处，其一，坐标、角度需要逐个量取、逐个存储，工作量大；其二，贯通误差预计需要手算或利用Excel软件计算，处理复杂。AutoCAD VBA二次开发一方面能够充分利用AutoCAD强大的图形解析、图形处理功能，另一方面能够有效利用Visual Basic语言在数据存储、数据处理等方面的优势。在当前技术条件下具有很强的实用性。目前在贯通误差预计方面，已有人利用AtuoCAD二次开发实现了基本的误差预计功能，但存在如下不足，（1）不具有通用性，未考虑两井间巷道贯通及加测陀螺定向边的巷道贯通误差预计。（2）无法实现井下导线的自动布设及优化处理。（3）未能实现贯通误差预计成果报告的输出及贯通误差预计各环节产生的误差和导线网的说明。（4）操作界面不友好，未能实现人机交互满足人的个性化需求。针对以上问题，本文在汲取已有经验的基础上，做了一些改进，力求做到程序界面友好、功能齐全、操作简单、通用性和实用性强。

2 基于AutoCAD VBA贯通误差预计程序设计

2.1 需求分析

根据贯通测量工作要求，需要编制一通用的贯通误差预计程序，适用于一井内巷道贯通、两井间巷道贯通井下导线的自动布设以及贯通重要方向和高程方向贯通误差的自动预计，对于加测陀螺边的井下导线同样适用。能够满足一般贯通及大型贯通误差预计的基本要求，具有较强的实用性。

2.2 程序设计思路

贯通误差预计的关键是获取所需的、、数值，而要获取以上数值，必须获取可导线点坐标，而在CAD图中各点的坐标是确定的。利用AutoCAD系统提供的AutoCAD VBA应用程序接口函数，运用面向对象程序设计的思想，分析在AutoCAD图形中如何进行人机交互获取贯通误差预计所需变量，进行贯通误差预计。

2.3 程序设计框架

（1）贯通误差自动预计程序流程图，见图1

（2）贯通误差自动预计程序主要模块，如图2，3，4所示。

2.4 程序模块实现

2.4.1 布设导线

为实现此程序的通用性，将一井内贯通和两井间贯通两种情况综合起来考虑，提取出两者的共性，为此将导线起始边的终点定义为导线的起始点，将联系测量（或地面控制测量或地面连接测量）引起的点位误差和坐标方位角误差归算井下导线起始点和起始边上。由于井下巷道的特殊条件，存在部分巷道长度很短， 部分巷道又很长的现象，在布设导线时应合理选择导线点位置，尽量避免长短边相接。此外对于确定拐点位置、拾取拐点坐标、确定拐点位置、布设导线图，通过调用AutoCAD VBA提供的接口函数实现。

2.4.2 建立贯通误差预计坐标系

贯通误差预计的结果是反映地面控制测量（包括平面控制测量和高程控制测量）、联系测量（定向和导入高程）、井下导线测量和高程测量各环节产生的误差对贯通重要方向和高程方向的影响。而贯通重要方向往往与各导线点的坐标轴系间存在夹角，进行贯通误差预计计算时很不方便。为此建立以贯通点为坐标原点，贯通重要方向为x轴，贯通方向为y轴的贯通预计坐标系，将各导线点坐标转换到此坐标系下，一方面便于理解，另一方面能够充分利用AutoCAD VBA提供的接口函口ThisDrawing.Utility.Translate Coordinates（w，acWorld，acUCS，False）实现导线点坐标由测量坐标系到贯通预计坐标系的转换ThisDrawing.Utility.AngleFromXAxis （pnt1，pnt2）求得各导线边与贯通重要方向的夹角。

2.4.3 加测陀螺边

加测陀螺边要考虑加测陀螺边的位置及加测陀螺边的数量。具体应根据井下导线的长度和贯通工程的精度要求而定。《煤矿测量规程》中规定在布设井下基本控制导线时，一般每隔1.5～2.0km应加测陀螺定向边。对于已建立井下控制网的矿井，在条件允许时，应当用加测陀螺定向边的方法改建井下平面控制网。另据相关文献介绍，当井下导线加测一条陀螺定向边时，最好选择在离贯通相遇点1/3处.当加测多条陀螺定向边时，采取“等分割原则”加测陀螺定向边。实际工作中，应根据井下巷道的具体条件，有选择性地加测陀螺边，在满足工程要求的前提下尽可能提高工作效率。本程序采用由用户自主选择加测陀螺边的位置来优化设计，提高贯通误差预计的灵活性。

2.4.4 输入已知参数

此处主要考虑井下导线测角中误差和测边中误差及贯通重要方向坐标方位角。其中测角中误差和测边中误差采用用户输入的方式实现，贯通重要方向坐标方位角利用AutoCAD VBA提供的接口函数ThisDrawing.Utility.GetAngle（）由图上拾取。

2.4.5 贯通重要方向误差预计

贯通重要方向误差预计包括导线起始点点位误差、导线起始边坐标方位角误差、井下导线测边误差和井下导线测角误差。导线起始点点位误差包含地面连接测量误差、投点误差、井下连接测量误差。井下导线测角误差计算分两种情况进行分析：一种情况是未加测陀螺定向边，此时井下导线即为支导线，测角误差按照支导线终点误差预计公式进行计算。另一种情况是加测陀螺定向边，此时井下导线为一段或数段方向附和导线和一段支导线，测角误差按照方向附和导线误差预计公式和支导线终点误差预计公式进行计算。

2.4.6 贯通高程方向误差预计

贯通高程方向误差预计包括地面水准测量误差、导入高程误差、井下水准测量和三角高程测量误差。地面水准测量误差、井下水准测量和三角高程测量误差计算严格按照给定公式计算即可。导入高程误差根据导入方法的不同分为全站仪导入高程法和长钢尺导入高程法，全站仪导入高程误差取决于全站仪的测距精度及井筒深度，长钢尺导入高程误差计算关键在于尺长、温度、拉力和钢尺自重等四项改正数的计算。

2.4.7 贯通误差预计成果输出

通过贯通误差预计成果输出将误差预计过程中各环节产生的误差以及井下导线的特征以数字的形式呈现给用户，方便用户了解误差来源，采取合理措施进行贯通误差控制，达到优化设计方案的效果。

2.5 程序测试

2.5.1 测试实例简介

文家坡矿井由陕西彬长矿业集团有限公司投资兴建，矿址位于陕西省彬县，东南距西安150km，西北距长武县40km。矿井由中煤西安设计工程有限责任公司设计，设计生产能力4.0Mt/a，设计服务年限90.7年。采用立井开拓，工业场地内布置有主、副、风三个立井井筒。主副井间巷道已经贯通，根据矿井建设的要求，现需实现副井与风井间巷道贯通。副井井口标高1189.263m，井下标高540m。风井井口标高1191.250m，井下标高441.229m。预计贯通点平面坐标为X=3899366.357m，Y=36501943.505m。地面水准测量路线长度约为3.5km，井下导线长度约为2436m。井下水准路线长度为1.751km，井下三角高程路线长度为0.685km。根据贯通要求贯通重要方向允许限差为0.3m，高程方向允许限差为0.2m。

2.5.2 贯通误差预计参数的确定

（1）井下导线测量贯通误差预计参数。井下导线起始点点位中误差为20mm，副井和风井井下导线起始边坐标方位角中误差均为10″，加测陀螺边坐标方位角中误差为10″，井下导线测角中误差为7″，导线边测距误差为10mm。

（2）高程测量贯通误差预计参数。地面水准测量每公里高差中误差为7mm，井下水准测量每公里高差中误差为17.7mm，井下三角高程测量每公里高差中误差为50mm。

2.5.3 利用本程序计算贯通预计误差

（1）未加测陀螺边井下导线贯通误差预计成果见图5。

（2）加测陀螺边井下导线贯通误差预计成果见图6。

（3）测试结论。

由计算结果可知，当贯通点两侧各加测1条陀螺边时，才能够使得贯通误差满足限差要求（如图5、6）。

3 结语

相比已有贯通误差预计程序，本程序功能齐全，能够实现不同类型的巷道贯通（一井内巷道贯通、两井间巷道贯通和加测陀螺定向边的巷道贯通）误差预计，井下导线的自动布设和标注，预计成果的输出，同时界面友好、操作简单，贯通误差预计的可靠性高，能够为矿山贯通测量施测方案的确定提供良好的理论依据。

参考文献

[1]王少文.Auto CAD和Excel在贯通误差预计中的应用.山东煤炭科技，2005，（3）：18-19.

[2]张文会.Auto CAD在贯通测量误差预计中的应用.中州煤炭，2007，（1）：48-50.

[3]张文会.Auto CAD VBA编程实现巷道贯通误差预计.问题探讨，2007，（5）：30-32.

[4]赵吉先，万程辉.贯通横向误差处理新方法[J].测绘通报，2008，（1）：10-11.

[5]张立志.贯通测量方案的选择与误差预计[J].煤炭技术，2008，7（27）：140-141.

[6]张国良，朱家钰，顾和和.矿山测量学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008年10月第2版：134-159.

[7]赵建廷.浅析矿山贯通测量工程设计书的编制.陕西煤炭，2008，（5）：38-40.

[8]刘小庆，赵晓丹，法维刚.解析法预计平面贯通测量误差应用.交通科技与经济，2009，（6）：117—119.

[9]董拥梅.巷道贯通测量优化法的应用实例.山西建筑，2010，36（31）：354-355.

[10]万荣生.矿山贯通测量问题研究.科技向导，2011，（8）：328-329.