建筑物沉降监测数据处理系统的设计与实现

建筑物沉降监测数据处理系统的设计与实现
建筑物沉降监测是施工过程中一个必不可少的环节。

沉降监测具有周期性的特点，经常需要重复观测，科学、合理、有效地利用监测数据是测绘工作人员追求的目标，也符合现代化建设的需要。

本文对建筑物沉降监测数据处理系统进行分析和设计，采用VB + Access作为系统程序的开发工具，实现系统程序的开发，以达到提高建筑物沉降观测数据处理速度和效率的目的。

标签：沉降观测数据处理VB access
1研究的背景及目的
沉降监测是建筑物变形监测的一种有效形式，它通过对周期观测获得的沉降数据进行处理与分析，及时掌握建筑物的沉降规律，判定建筑物的健康状况并为建筑物安全决策者提供决策依据。

沉降监测是一项具有周期性、重复性的测量工作，积累了大量数据需要综合处理，传统的手工数据处理方法和处理平台已不适应大量数据处理的能力和要求，所以需要开发一种能够结合现代计算机技术的数据处理程序来实现大量数据的处理[1]。

本文结合实际工作，在笔者对沉降监测亲身了解的基础上，针对建筑物沉降监测数据处理的需求进行程序设计，逐步实现程序的各项功能。

2 系统需求
建筑物沉降监测数据处理系统的主要用户是建筑物沉降监测测量员，主要需求功能应包括周期数据文件的存储，外业数据的读取与处理，数据图表的查询输出等。

系统具体功能性需求如下：
2.1周期数据文件的存储需求
沉降监测数据库的新建，数据库数据表结构的设计。

2.2外业数据的读取与处理需求
主要包括DINI03电子水准仪数据的读取，数据的平差处理，转成Excel形式的原始观测记录表。

2.3数据图表的查询输出
主要包括各周期沉降监测数据的查询、沉降监测记录表的形成与输出、沉降量曲线图的形成与输出。

3系统设计
3.1系统设计原则
系统应当遵循以下原则[2]：①.实用性原则；②.先进性原则；③.可靠性原则；
④.可维护性原则；⑤.人机友好界面原則。

3.2系统的功能结构设计
建筑物沉降监测数据处理系统从功能上分，可简单分为如图1所示的四个功能模块。

主要功能包括：系统文件、外业数据处理、查询报表、系统帮助。

3.3系统的物理结构设计
硬件环境：处理器：Intel Pentium 166 MX 或更高；内存：512MB或以上；硬盘空间：1GB或以上；显卡：SVGA显示适配器。

软件环境：操作系统：Windows XP或Windows 7；办公软件：Microsoft office Excel；数据库：Microsoft office Access。

3.4系统的数据库设计
根据系统的需求分析，在数据库中创建表，根据实际情况添加各字段、数据类型即可完成对各表的创建。

以沉降监测记录表为例，表的结构设计如表1所示。

3.5系统的界面设计
系统的用户界面是将屏幕划分为三个区。

屏幕上方为主菜单区，显示各功能的主菜单，用户可以鼠标或光标左右移动来选择下拉菜单选择项。

当用户选择了所要进行的工作后，系统进入相应的业务处理功能。

菜单栏下方是窗口区，按相应的菜单可方便地进入各业务窗口。

屏幕最下方的区域是状态栏区，显示了当前用户和当前的日期和时间信息。

系统主界面如图2所示。

4系统功能介绍
4.1文件管理功能
（1）新建数据库
建筑物沉降监测需要进行大量数据的存储，所以每个项目都需要一个相应的固定数据库来对项目进行管理。

（2）打开数据库
因为建筑物沉降监测具有周期性重复监测的特点，需要对监测数据进行多次录入、处理，所以得有多次访问数据库的操作。

（3）退出系统
数据处理完成后退出系统。

4.2外业数据的读取与处理功能
（1）外业数据的录入
运用天宝DINI03电子水准仪对建筑物进行沉降监测后，可通过仪器自带的数据传输软件将所测的dat文件导入计算机，通过录入数据可打开相应存放路径的dat文件录入数据处理系统，在打开的过程中已完成对原始观测数据文件测量操作错误的剔除和主要数据的提取工作。

录入数据后展示的效果如图3所示[3]。

（2）外业数据的处理
每次沉降监测的数据需添加观测日期和期数，对测段进行简易平差后可勾选需要的监测点，监测点点号、观测日期、平差后的高程信息就会存入数据库。

（3）转成原始观测记录表
沉降监测的原始观测dat数据文件，对于非测绘专业的，不了解文件格式表示含义的人员来说不易懂，可根据需要将其转成Excel形式的电子水准仪原始观测记录表[4]，生成Excel电子水准观测记录表的具体形式详见图4。

4.3查询报表功能
（1）显示沉降监测记录表
数据处理完成后可对数据进行查询，自动生成报表。

可选择某一周期为最后周期，对最后四期的沉降数据进行显示，显示效果图如图5所示，最后可对生成报表和图打印输出。

（2）显示沉降监测成果表
可选择从某一个周期开始到另一个周期结束，查询周期间的沉降量，累计沉降速率等，生成沉降监测成果表。

效果类似于沉降监测记录表，只是所选模板不同。

4.4系统帮助功能
（1）帮助文件
帮助用户了解系统的操作方法。

（2）关于
对软件版本和开发者的说明。

5 结束语
笔者结合建筑物沉降监测的实际工作，对单用户数据库系统模式下的建筑物沉降监测数据处理系统进行了系统设计，最后实现系统的各个功能。

经测试使用，本文设计与实现的建筑物沉降监测数据处理系统界面友好、操作方便，对软硬件要求不高，适应性强，实现了从仪器数据录入、数据处理到报表输出的一体化，能提高工作效率和可靠性，具有一定的实用价值。

参考文献
[1]谢桂娟.沉降数据处理的设计与实现[D].合肥工业大学，2012：3-5.
[2]赵乃真.信息系统设计与应用[M].北京：清华大学出版社，2009：25.
[3]冯小燕.Visual Basic项目开发案例精粹[M].北京：电子工业出版社，2010：233-260.
[4]祝昕刚.用Excel VBA编制变形监测数据处理程序[J].地理空间信息，2011（3）：170-172.。