导线测量方法与Excel求解提高巷道导线精度

【摘 要】井下测量工程内业工作需进行大量的数据解算，所有工程成果大都是以数据结果形式体现出来。本文解释了导线测量方法与Excel表格求解提高巷道导线精度。

【关键词】井下测量；安全隐患；工程精度；Excel；位数取舍；函数；保存；备份

1 引言

目前，在矿井的井下测量中，有大量的数据需要根据已实测的导线资料进行解算，如巷道的开门、拐弯、及巷道的贯通等。在以往我们都是采用计算器手工来解算有关的几何图形，从而求出未知数来作为工程标定的依据。在实践中我们发现这种方法不仅慢，而且稍不慎便易于出错，工作效率低，有时甚至还能影响到工程精度。不仅给测量工作带来一定困难，而且影响巷道掘进施工进度，给矿井生产带来不必要的麻烦。同时影响巷道贯通的精度，产生安全隐患。井下测量工作是矿井建设及安全生产的基础中的基础，“失之毫厘，谬以千里”这句名言充分的体现了测量工作的准确性和严谨性。本着对自己负责，对他人负责的工作思想理念，不允许测量施工者在工作中出现任何差错。

2 应用Excel电子表格来计算处理井下导线贯通测量数据，并将原始数据和计算结果用电子文档形式打印输出和保存下来。

以导线测量数据处理为例，一般采用的方法是：先用专门的经纬仪导线测量成果计算薄从测量所得的原始数据中摘录所观测的前视边长（L）和水平角（A），再利用已知的坐标和方位角进行导线计算。计算时首先计算导线各边的方位角（B）；然后针对每个测站，计算前视水平距离（S＝L×cosA）和垂距（Z＝L×sinA）,再计算前视点坐标增量(ΔX=S×cosB，ΔY＝S×sinB)和高差（ΔH），最后计算出前视点坐标X、Y，标高H，底板高H‘。延导线方向依次处理所有测站所得数据，得到各站点坐标和标高。这样的计算过程即繁冗又容易出错，极大程度地影响了工作的质量和效率。

Excel本身自带一些函数和公式计算功能，而且还支持VB链接进行可视编程。针对每一测站的每一步计算编制相应的计算程序，在输入原始数据后进行实时的计算并在相应的单元格显示出来。在要显示的单元格处输入相应的公式语句，如“=IF（logical＿test，[value＿if＿true]，[value＿if＿false]）”，此语句为条件语句。小括号第一项“logical＿test”为条件表达式，条件可以是单一的也可以是多个的；第二项“[value＿if＿true]”是当条件成立时的结果，此处可以嵌套，如“=IF（logical＿test，IF（logical＿test，[value＿if＿true]，[value＿if＿false]），[value＿if＿false]）”，但要注意不能少了小括号；第三项“[value＿if＿false]”表示条件表达式不成立的时候相应的值，这里也可以嵌套使用IF语句。用到比较多的语句还有取整数位函数“＝TRUNC(number，[num＿digits])”， “number”是要处理的数，在表格里可以引用为“C8”等，“[num＿digits]”为你想保留的小数位数，它将数字的其他小数部分截去，返回剩于的数。例如“＝TRUNC(1.2345，3)” ，返回数值为“1.234”；“＝TRUNC(-1.2345,2)”，返回数值为“-1.23”。而另外一个取整数位函数“＝INT(number)”，是向下取整数值，即只要有小数，就向整数进位。如“＝INT（1.2345）”的返回值为“1”；“＝INT（-1.2345）”的返回值为“-2”。 “ABS(number)”是取绝对值函数。

编制程序的难点不在公式的计算，而在对于小数位数的取舍，因为测量数据处理要求对保留小数的下一位进行基进偶舍原则，即当取舍位的数字是5时，要看前一位数字，当其是奇数时就进位，而为偶数时就舍去。相应的公式函数如下：

=IF(AND(TRUNC((TRUNC(D1*10000)-TRUNC(D2*1000)*10)/5)

=(TRUNC(D1*10000)-TRUNC(D1*1000)*10)/5,

EVEN((TRUNC(D1*1000)-TRUNC(D1*100)*10))

=(TRUNC(D1*1000)-TRUNC(D1*100)*10)),

ABS(D1)/D1*INT(ABS(D1)*1000+0.4)/1000,

ABS(D1)/D1*INT(ABS(D1)*1000+0.5)/1000) ①

（其中D1为要处理的数据，可任意改变）

在表中第一测站，输入边长和倾角后，在往返测平距和往返测垂距相应的单元格会显示出计算结果，往返测平距所用公式为把程序①中的“D1”换成“C8*cos（RADIANS(ABS（C9）/C9*SUM(ABS（C9）,D9/60,E9/3600))）”的值，在往返测垂距中只要把程序①中的“D1” 换成“C8*sin（RADIANS(ABS（C9）/C9*SUM(ABS（C9）,D9/60,E9/3600))）”的值即可,往后公式程序均可类推。

3 结束语

利用Excel电子表格强大的数据处理能力及一些公式函数功能，编制特定的导线测量成果计算表格，用程序对数据进行计算处理，既方便又准确，而且还能美观、方便地将原始数据和计算成果打印、保存及备份。这种含公式编程的Excel表格在符合单位对测量数据处理要求的同时，极大限度地缩短了人工计算的时间，很大程度地减少了人为错误的发生，提高了数据计算的工作效率和质量，并在数据的保存上更具稳定和时代气息，使用以来受到同事们的一致好评，取得了可观的社会和经济效益。同时井下测量各种数据资料最终的表现形式是以图纸方式体现的，而绘制图纸时的人员并不一定是测量施工本人，手算资料的传递很容易出现错误，通过Excel处理，各种数据结果非常直接、直观的显现出来，数据传递既可以打印——纸张传递，也可以直接用电子版本传递，绘图时操作简洁便利。

参考文献：

[1]泥立丽;王永;基于Excel的绘制误差曲线的方法[J];矿山测量;2010年03期

[2]付兆祥;基于EXCEL的无定向导线计算方法[J];科技风;2010年21期

[3]冯秀丽;杨维祥 ; 井下导线测量数据的Excel处理法[J];山东煤炭科技; 2006年04期;

[4]《煤矿安全规程》 北京：煤炭工业出版社. 2004

[5]张国良 《矿山测量学》 北京：中国矿业大学出版社. 2001