基于Excel VBA的江垭及皂市水利枢纽工程大坝安全监测数据整编处理技术研究

曾兴颖　程诚

摘 要：针对水电工程安全监测数据种类繁多，数据量大，且较为零乱的情况，本文通过总结以往监测数据分析中的数据整编和实测值计算比较复杂的问题，在基于大部分水电安全监测的数据都存储在Excel表格中的条件下，提出应用编程简单、通用性强、针对性突出的Excel VBA方法对监测数据进行整编和计算。通过观察其在江垭及皂市水利枢纽工程大坝安全监测资料整编的应用效果，这种思路较好地解决了监测数据计算工作中遇到的枯燥、重复、繁琐的人工处理和Excel表格中无法简单处理的计算问题，同时提出了Excel VBA在水电监测工程的数据处理其它方面推广应用的思路。

关键词：Excel VBA;安全监测;水利枢纽;数据处理

1、Excel VBA

1.1 Excel VBA

VBA（Visual Basic for Applications）是软件Visual Basic的一部分，Visual Basic为Windows操作系统编写程序提供便捷，而VBA作为内部编程语言在Microsoft Office（MS Office，Office）应用程序中运行。VBA作为一个事件驱动的工具，可以使用它来告诉计算机启动一个操作或一系列操作，为此，通过在编辑模块中键入命令来构建自定义宏（即宏指令的简称）。

1.2 应用优点

VBA软件不需要单独购買，它是Microsoft Office 2010附带的Visual Basic版本，Excel VBA提供了一套基于VB的高级编程工具，在应用过程中，无需借助其他工具创建解决方案，且VBA与Excel程序紧密整合，无需从头开始创建编程。在多种工况下进行重复计算时，只需要根据建立的计算表格，充分利用宏及VBA程序编程即可快速完成开发。Excel VBA简易性高，易于学习和使用。Excel程序所提供的录制宏功能为用户学习应用程序编码模型提供一种简易的途径，同时快速获取符合要求的VBA代码。Excel VBA灵活性高，在使用过程中，根据用户的习惯和对软件的理解，为一个目标提供多种解决方案，让复杂的事情达到高速高效的处理模式。

2、大坝安全监测数据现况

安全监测工作是贯穿工程生命全周期的重要工作，江垭、皂市水利枢纽安全监测共计约2400余个测点，目前，每年编制年度监测报表时只能由人工统计各测点数据进行录入，由于录入文件报表多达2000余个，导致过程耗时长，效率低、且极易出错。

Excel在各行各业都有着广泛的应用，它以其直观的界面交互、便捷的数据录入、强大的公式计算和丰富的图表绘制功能成为最流行的数据处理软件之一。自施工期开始，安全监测尚未进行自动化改造时，监测人员就以Excel表进行记录、传输、测值转换计算、数据分析、图表制作等。但是，在以江垭、皂市为例的大型工程中使用时，由于安全监测仪器传感器种类繁多、所测物理量数据转换计算公式复杂统计分析图表形式多样，导致监测数据的处理、分析图表的更新、报告的编制成为繁重而重复性的工作。往年季报、年报编制过程中对Excel的初级应用已无法满足工程项目深度优化的需求。

自江垭、皂市水利枢纽完成建设安全监测自动化系统后，虽然配置了商业监测分析软件，但因其未能完全结合实际工程特点、不易实时维护、不能根据新增需求及时修改更新，而仅被用作将数据导出为Excel的工具，其它大部分绘图制表工作仍在Excel、Word里人工完成。

3、应用及成果

为了解决繁冗重复的查询、统计等计算问题，本文利用Excel VBA编程技术，达到实现安全监测数据报表的自动统计、查询及编制的目的。

2021年4～6月，已初步实现安全监测仪器数据在单一查询条件下的数据自动处理。我们以皂市水利枢纽工程如坝顶引张线为例，进行了监测报表数据的自动处理。经实践可证明Excel VBA能根据不同监测仪器要求，编制出不同代码得以进行。工程中大坝安全监测仪器繁多、所测物理量数据转换计算公式复杂统计分析图表形式多样，利用Excel VBA编程后可避免繁冗且重复的处理监测数据、更新分析图表、编制报告等工作。

图1表示利用Excel VBA编程技术后，各部位坝段数据监测情况。在设定的记录时间点，数据自动生成后填充表格的模式替代原有的人工统计各测点数据模式，使得监测人员摆脱记录高达上千监测点的机械繁冗工作，同时避免监测人员在纪录过程中产生的人为误差，促使大坝安全监测自动化系统进一步实现快捷、准确的目的。

图1中3月15日8#坝段和9#坝段数据显示为-.05（3-14）和-1.71（3-14），这表示的是8#坝段和9#坝段在3月15日未监测出数据，而Excel VBA编程技术根据监测仪器的相邻位点（如数据中显示的3月14日）选取可用数据自动生成填充，该现象在图中多处可体现，如5月5日8#坝段、6月5日13#坝段等等。在多月甚至多年数据的统计中，Excel VBA编程技术可根据每支仪器自动生成过程线，从而使监测人员更直观了解数据的波动规律，得出影响数据变化的一系列因素，如气候、降水、水位等等。反之，通过稳定的过程线观察出每支仪器的稳定性和可利用性。

4、结论

本研究在Excel基础上实现安全监测数据的汇总、处理、分析和生成报告的关键技术，并共享相关自动处理程序以便随时按需修改，将极大地减少人力，提高安全监测数据处理与资料整编的整体效率。在研究了相关技术文献以及考查了类似的统计报表的特点之后，拟利用Excel内置的编程工具VBA（Visual Basic for Applications），实现安全监测数据报表的自动统计、查询及编制，是大坝安全监测数据处理及整编分析的得力工具。

本文基于Excel已被安全监测行业广为应用的基础条件，研究针对以Excel自动化处理代替手工输入的VBA程序，将有利于便捷、高效、精准地完成大坝安全监测数据处理及整编分析工作。

参考文献

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