自动化监测模式下报表输出系统的设计与实现

自动化监测模式下报表输出系统的设计与实现 魏世玉 1，刘星 2，郜强 3，青舟 3 （1.重庆大学 土木工程学院，重庆 400045；2. 山地城镇建设与新技术教育部重点实 验室(重庆大学)，重庆 400030；3.成都中铁隆工程有限公司 四川 成都 610000） 摘要：文章以地铁建设变形监测为例，设计了合理的监测报表格式；在 C#开发环境中 开发出一套自动化报表输出系统，该系统符合当前自动化监测趋势的要求。编制了脚本文件 并在 AutoCAD 系统中调用该文件，以此高效地实现了监测点位图的绘制。通过如上工作最 终达到整个监测流程的自动化。 关键字：自动化监测；报表输出系统；C#；脚本文件 0 引言 传统工程变形监测外业工作主要采用测记模式，对外业数据处理后再编辑监测报表，此 种作业模式存在工作效率低、可能产生人为错误等缺点。2009 年徕卡测量系统推出了高精 度、智能型的测量机器人，并开放了 GeoCOM 接口，这为变形监测软件的开发提供了必要 的条件，可根据需求自行开发 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 软件达到自动化监测的目的。为匹配当前的自动化监测模 式，对监测报表输出也提出了新的要求，即监测报表输出应摆脱人工编辑，实现自动化输出， 以达到整个变形监测流程的自动化和高效化。 1 自动化监测的基本思想 自动化监测即运用测量机器人自动目标识别（ATR Automatic Target Recognition）功能， 通过监测软件（Monitor）控制测量机器人实现监测数据自动化采集，将监测数据存储于项 目数据库中；同时，运用数据分析软件（Analyzer）对监测数据进行分析与表达，实现监测 数据实时分析，其中数据分析与表达包括变形过程线绘制、监测报表输出以及监测预报警信 息发布等。自动化监测系统框架如图 1。由图 1 可知该自动化监测系统对报表输出提出了自 动化的需求。 图 1 自动化监测系统框架 2 监测报表输出系统的设计 对于地铁建设变形监测其监测报表至少应包括拱顶沉降、净空收敛监测报表，这两类报 表又有日报、周报、月报之分，同时报表发布时须附加监测点位图。其中，监测日报、周、 月报采用 Excle 报表格式；监测点位图则采用监测点实际坐标，运用 CAD 读取脚本文件实现 批量绘制，进而可提高绘图精度和绘图效率。如下具体阐述监测报表系统各分项的设计思想。 拱顶沉降监测日报要求反映该期各监测点的本期沉降量、累计沉降量等信息，并且须有 相关人员的签字。表 1 为拱顶沉降监测日报格式。 表 1 拱顶沉降监测日报 金山寺车站 0914车站拱顶沉降监测日报(第 48期） 仪器型号：TS30 点号 监测时间 本期沉降值 （mm） 累计沉降值 （mm） 备注 C-K36+291-1 2011/10/31 16:17 0.033 -0.457 以部分数据为例 监测人: 制表人： 复核人： 现场监理： 拱顶沉降监测周报要求反映该周各监测点的监测量、本期沉降量、累计沉降量，限差（速 率及累计量）等信息，并且须有相关人员的签字。表 2 为拱顶沉降监测周报格式。 表 2 拱顶沉降监测报表周报（略去报表名称及仪器型号信息） 监测时间 观测值(m) 本期沉降 值（mm） 累计沉降 值（mm） 允许最大 值(mm) 原因分析及备注 C-K36+407-1 以部分数据为例 2011/10/19 14:41 309.70838 0.109 -0.857 40/5 C-K36+435-1 2011/10/25 8:33 309.94327 -0.099 0.867 40/5 监测人: 制表人： 复核人： 现场监理： 拱顶沉降监测月报要求反映该月各监测点的监测量、本期沉降量、累计沉降量，限差（速 率及累计量）等信息，并且须有相关人员的签字，由于月报数据量较大，故采取每一个监测 点为一页。表 3 为拱顶沉降监测月报（一页）格式。净空收敛监测报表同拱顶沉降监测报表 设计原理一致，仅有表头信息不同。故其具体格式设计此处从略。 表 3 拱顶沉降监测报表月报（略去报表名称及仪器型号信息） 点号 C-K36+291-1 监测时间 观测值(m) 本期沉降 值（mm） 累计沉降 值（mm） 允许最大 值(mm) 原因分析及备注 2011/9/14 15:42 310.28913 0 0 40/5 以部分数据为例 2011/10/13 13:11 310.28791 -1.271 -1.215 监测人: 制表人： 复核人： 现场监理： 3 监测报表系统的实现 监测报表系统的实现需要 SQL Server，C#等软件支持，其中，重点说明的是在自动化监 测模式下监测数据存储于项目数据库中，开发者须明确项目数据库数据结构，并按需求查询 相关数据填充于监测报表中。其实现流程及系统主界面如图 2 所示。 3.1 C# 开发环境支持 在 C# 开 发 环 境 中 操 作 Excel 实 现 监 测 报 表 的 输 出 ， 首 先 应 添 加 引 用 Microsoft Excel 12.0 Object Library;名称空间须添加 using Microsoft.Office.Interop.Excel;同时 C#实现数据库（SQL）操作时名称空间须添加 using System.Data;和 using System.Data.SqlClient;。此时可新建一个 Excle 工作簿以待下一步对其 格式进行设置。新建 Excel 工作簿核心代码如下： Microsoft.Office.Interop.Excel.Application excel_H=new Microsoft.Office.Interop.Excel.Application(); //新建一个Excle运用 Workbook workbook_H = excel_H.Workbooks.Add(true); //添加一个Excle工作簿 Worksheet worksheet_H = (Worksheet)workbook_H.Worksheets["sheet1"]; worksheet_H=(Worksheet)workbook_H.Worksheets.Add(Type.Missing, workbook_H.Worksheets[1], 1, Type.Missing); //为Excle工作簿指定工作表 图 1 监测报表实现流程及主界面设计 3.2 报表模板定制 监测报表格式涉及到合并单元格、单元格行高列宽、边框、纸张、字体字号、报表页数 设置等操作，C#操作 Excel 均应先选定操作块再执行相应操作。此处以拱顶沉降监测月报为 例阐述报表模板定制步骤。 3.2.1 合并单元格操作 Microsoft.Office.Interop.Excel.Range range1 = worksheet_H.get_Range((Range)worksheet_H.Cells[1 + a * j, 1 + i * 7], (Range)worksheet_H.Cells[1 + a * j, 7 + i * 7]); //选择操作块 range1.Merge(false); //合并单元格 3.2.2 行高、列宽控制 range1 = (Range)worksheet_H.Cells[1 + a * j, 7 + i * 7]; range1.Columns.ColumnWidth = 16.88; range1=worksheet_H.get_Range((Range)worksheet_H.Cells[5, 1 ], (Range)worksheet_H.Cells[36, 1]); range1.Columns.RowHeight =20; 3.2.3 边框、纸张控制 range1 = worksheet_H.get_Range((Range)worksheet_H.Cells[3 + a * j, 1 + i * 7], (Range)worksheet_H.Cells[36 + a * j, 7 + i * 7]); range1.Borders.Color = System.Drawing.ColorTranslator.ToOle(Color.Black); //边框控制 worksheet_H.PageSetup.PaperSize = XlPaperSize.xlPaperA4; //纸张大小 worksheet_H.PageSetup.Orientation = XlPageOrientation.xlPortrait; //页面方向 worksheet_H.PageSetup.CenterHorizontally = true;//页面水平居中 worksheet_H.PageSetup.CenterVertically = false;//页面不垂直不居中 worksheet_H.PageSetup.CenterFooter = "第&P页，共&N页"; //中间页脚 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 3.2.4 字体字号设置 range1 = worksheet_H.get_Range((Range)worksheet_H.Cells[1 + a * j, 1 + i * 7], (Range)worksheet_H.Cells[36 + a * j, 7 + i * 7]); range1.Font.Name = "宋体"; range1 = worksheet_H.get_Range((Range)worksheet_H.Cells[4 + a * j, 1 + i * 7], (Range)worksheet_H.Cells[36 + a * j, 7 + i * 7]); range1.Font.Size = 10; //字体、字号设置 3.2.5 报表页数控制 监测月报以监测点数为单位，每一个监测点为一页，此处以总监测点数为循环变量来控 制月报页数，实现核心码如下： for (int i = 0; i < TotalPointNum; i++) // TotalPointNum为总监测点数 { ........... //上述涉及到的i变量均为页数控制变量 } 3.3 监测数据查询与填充 数据填充包括表头文字填充以及表内数据填充。其填充核心代码如下： 3.3.1 表头文字填充 worksheet_H.Cells[1 + a * j, 1 + i * 7] = comboBoxPN.Text + textBoxPP.Text + "拱顶沉 降监测月报" + "(第" + textBoxWM.Text +"月"; worksheet_H.Cells[2 + a * j, 1 + i * 7] = "仪器型号：" + textBoxIS.Text; //此处略去其余表头填充代码 3.3.2 表内数据查询与填充 数据查询时以期号和点名为查询条件（Convert.ToInt16(comboBoxSL.Text)为开始期数， Convert.ToInt16(comboBoxDL.Text)为截止期数，PointName[i]为点名数组）查询得到高程，本 期高程变化量，累计高程变化量以及监测时间等数据；数据填充时须判断该点本期数据是否 有缺失，当数据缺失时须作出标记。 for (int c = Convert.ToInt16(comboBoxSL.Text); c <= Convert.ToInt16(comboBoxDL.Text); c++) { ThisAdapter = new SqlDataAdapter("SELECT PointName,Z,TheZDiff,TotalZDiff,MeasureTime FROM PointCoord WHERE PointName ='" + PointName[i] + "' AND NoP = '" + c + "' ", myConnection); ThisDataset = new DataSet(); ThisAdapter.Fill(ThisDataset, "ResultsTable"); if (ThisDataset.Tables["ResultsTable"].Rows.Count == 0) //数据缺失 { worksheet_H.Cells[4 + c - Convert.ToInt16(comboBoxSL.Text) + 1 + a * j, 1 + i * 7] = "-"; // 以监测时间填充为例，此处略去其余数据填充代码 } else //数据无缺失 { worksheet_H.Cells[4 + c - Convert.ToInt16(comboBoxSL.Text) + 1 + a * j, 1 + i * 7] = ThisDataset.Tables["ResultsTable"].Rows[0][4].ToString(); // 以监测时间填充为例，此处略去其余数据填充代码 } } 3.4 监测点位图的绘制 绘制监测点位图分为两步，第一步制作 CAD 脚本文件，第二步在 CAD 中调用脚本文件 完成绘图。 3.4.1 制作 CAD 脚本文件 新建一个 A、B、C、D、E、F、G 列分别为点名、X 坐标、Y 坐标、展点数据、标注数据、 坐标连接、边界数据的 EXCLE 文档，由项目数据库中 PointCoord 表内复制点名、坐标数据粘 贴至 A、B、C 三列，D、E 两列数据分别由“="point "&B2&","&C2”、“="text "&B2+3&","&C2-3&" 2 270 "&A2”公式得到，F 列数据为 A、B 列数据连接所得，G 列数据由“=F2&G1”公式合 并得到。新建一文本文件将 EXCLE 中 D、E、G（最后一行）三列数据以纯文本格式粘贴到该 文件中以.scr 后缀保存，此时就建立好 CAD 脚本文件。其文件格式为： point X,Y //画点 text X+3,Y+3 2 270 PointName //标注点名，3为标注偏移量，2 为标注字体高度，270 为 标注文字旋转角度，PointName为点名 line X1,Y1 X2,Y2...... //连接边界 3.4.2 调用脚本文件完成绘图 进入 AutoCAD 系统，调用“script”（或 scr）命令弹出“Select Script File（选择脚本文 件）”对话框，定位并打开上一步中创建的“.scr”文件。该文件的运行结果如图 4 所示。 由此可以看出监测点位图的绘制较传统方式更简单、更高效。 图 3 监测点位平面图 4 结论 基于 C#、SQL Server、EXCLE、AutoCAD 等软件支持，以地铁建设变形监测为例，实现了 自动化监测模式下报表输出系统的开发。该系统具有报表格式合理，输出高效，监测点位图 成图效率高、精度高等特点，可为相似系统开发提供借鉴。 The design and implementation of reports output system in automatic monitoring mode Shiyu Wei1, Xing Liu1, Qiang Gao3, Zhou Qing3 （1.Civil Engineering College, Chongqing University, Chongqing, 400045,China; 2. Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area (Chongqing University), Ministry of Education, Chongqing, 400030, China; 3.Ranken railway construction, LTD, Chengdu, China） Abstract：Article for deformation monitoring of subway construction, designed a reasonable monitoring report format; In C # development environment to develop an automated report output system, which meet to the line of the current trend. In order to drawing the figure of monitoring points efficiently, prepared a script file and call it in AutoCAD. Finally the above works achieve the purpose of automated monitoring. Keywords：Automated monitoring; Report output system; C#; script file 参考文献 [1] Xing Liu,Shiyu Wei,Qing Gao,Zhou Qing, Chunlin Ran. Subway monitoring system based on TM30 Georobot Research and Implementation[J]. Advanced Materials Research，2012：2109-2116. [2]（美）沃森（Watson,K），（美）内格尔（Nagel,C）等著；齐立波 翻译；黄静 审校.C# 入门经典[M].北京：清华大学出版社，2008. [3] 黄声享，尹晖，蒋征.变形监测数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2002. [4] 郭朝勇等. AutoCAD R14 (中文版)二次开发技术[M]. 北京：清华大学出版社，1999. [5] 邱章云.应用Excel编制AutoCAD脚本文件实现批量展点绘图[J].矿山测量，2005，9（3）： 52-53. 作者简介：魏世玉（1987-），男，云南保山人，测量员，硕士，2010年毕业于重庆大学土 木工程学院测绘工程专业后保送为重庆大学测绘科学与技术研究生，主要从事土木工程测绘 保障体系研究。