动态控制图（通用7篇）
动态控制图 篇1
在油田生产中, 评价油井能耗高低的标准不是日耗电量, 而是油井百米提液单耗。高耗能油井一定有节电潜力, 日耗电高的油井不一定有节电潜力[1]。在油田开发中, 抽油机井耗电占总耗电量的40%左右, 抽油机井耗电管理水平的高低直接体现出油田开发企业油井管理水平。控制油井吨油开发成本, 提高油井能源利用效率, 是各油田目前面临的一项重要研究课题[2]。因此, 利用抽油机井能耗动态控制图, 进行管理和控制各油井的能耗动态变化.分析油井用能是否处在合理状态。
1 能耗动态控制图
1.1 特点
抽油机井能耗动态控制图是根据油井耗电量与抽油机井产液量的相关性, 结合生产实际而制作出来的。可以直观地反映抽油机井的用电是否在合理工作区间, 从而有效判断抽油机井耗电情况。如哪些油井处在合理状态下工作, 哪些油井有节能潜力, 哪些油井有能源浪费问题等等。通过制作油井能耗动态控制图, 有利于开展油井用能用电分析, 有利于制定有针对性地治理措施, 有利于提高油井用电管理水平。
1.2 制图依据
油井用电主要有地面设备流程的配套情况、井筒杆管泵及防砂的组合情况, 地面设备流程及井筒组合是以油层供液的需要而建立的, 油层因素决定了油井耗电量的大小, 而井筒因素和地面设备流程匹配优化的水平高低决定了抽油井机用电管理水平的高低[3]。
1.2.1 油层因素
采油工作是以井组和单元为单位, 单井影响用电的因素主要是油井供液能力的大小;井组开发采有效液, 降低井组吨油耗电量。计算抽油机井系统效率如下:
式中:
η——抽油机井系统效率, %;
η油层——油层工作效率, %;
η井筒——井筒效率, %;
η地面——地面系统效率, %;
Q日液——日产液量, t;
h有效——提液有效扬程, m;
q日耗——日耗电量, k Wh。
1.2.2 井筒因素
相对于机采系统效率而言, 抽油机提液作的功分为有用功和无用功。无用功由克服杆柱重量、不合理液柱重量、惯性载荷、振荡载荷、冲击载荷、各类摩擦载荷和地层液向上的推举力组成合力新作的功。无用功组分越小, 电能利用效率越高。
1.2.3 地面因素
抽油机井地面系统效率是抽油机效率、皮带效率、电动机效率、自控箱效率、变压器效率、管网流程效率之积, 即:
式中:
η地面——抽油机井地面系统效率, %;
η抽油机——抽油机效率, %;
η皮带——皮带效率, %;
η电动机——电动机效率, %;
η自控箱——自控箱效率, %;
η变压器——变压器效率, %;
η流程——管网流程效率, %。
2 制作方法
利用抽油机有效扬程计算出的千米吨液日耗电指标, 能很好地反映油井用电情况。在系统效率计算公式中, 油井有效扬程、日耗电和油井日产液是相关线性函数, 以日产液为横坐标, 千米日耗电为纵坐标建立坐标系, 形成抽油井能耗动态控制图。分为专项治理区、管理挖潜区、合理区、资料落实区。将油井数据标入坐标系后, 标点位置的不同, 直观反映了抽油井用电情况。资料落实区上限、合理区上限或管理挖潜区下限、管理挖潜区上限或专项治理区下限的计算公式为:
式中:
q千米日耗电——抽油机井千米吨液日耗电, k Wh;
η——油井系统效率, %;
Q日产液——油井日产液量, t。
当η为70%时, 直线斜率即为资料落实区上限线斜率。
当η为25%时, 直线斜率即为管理挖潜区下限斜率。
当η为15%时, 直线斜率即为专项治理区线斜率。
3 抽油机井能耗动态控制图的应用
3.1 油井有效扬程
式中:
h有效——油井提液有效扬程 (液体密度忽略不计) , m;
L动——油井动液面, m;
P回——油井回压, MPa;
P套——油井套压, MPa。
3.2 千米扬程日耗电
式中:
q千米日耗电——抽油机井千米吨液日耗电, k Wh;
q日耗——油井日耗电, k Wh;
h有效——油井提液有效扬程, m。
3.3 分析应用
现场生产过程中, 单井日电耗很高, 但是千米吨液日耗电很低, 属于合理的生产用电, 相反有的抽油机井单井日耗电低, 但是千米吨液日耗电很高, 具有较大的挖潜空间, 但有的井存在大孔道现象, 含水很高, 采油效率较低, 电能利用效率低。所以油井节电分析挖潜的原则是最大限度地满足开发需要, 降低千米吨液日耗电量, 提高油井用电管理水平, 避免进入为了节电而节电的误区。
3.3.1 专项治理区
该区域井单耗较低, 吨液耗电很高, 用电不合理。生产特点是油水井对应很差, 不供液或供液差生产, 地面配套调速电动机或低转速电动机装置, 具有“双低一高”特性, 即日产液量低、参数低、吨液耗电高。个别井杆管偏磨严重存在液量基本正常、单耗高的现象;该区域主要针对三低井、偏磨井、调速电动机井分别进行专项治理, 经过治理措施的抽油机井可进入管理挖潜区治理。
3.3.2 管理挖潜区
该区域油井吨液耗电较高, 需优化挖潜。油井供液比专项治理区要好, 但是由于方案设计或管理上的问题, 井筒及地面配套存在较大的优化空间, 用电挖潜潜力大。通过具体的单井分析, 制定以“五优化一配套”为主要内容的一井一策措施, 措施实施后该区油井可进入合理区。
3.3.3 合理区
该区域油井吨液耗电处于正常生产范围, 是合理的生产用电。生产特点是油井供液能力强, 油水井对应调控关系完善, 具有“两高一低”特点, 即日产液量高、单耗高、吨液耗电相对较低, 油井用电趋于合理;即进行井间对比分析, 对于有效扬程相同、日产液量相近的油井, 重点对上部区域油井进行优化, 使落点向合理区下部移动。优化措施:井组动态调配, 降低井组综合含水, 采有效液;井筒杆管泵优化, 采用大泵、浅抽, 小参数生产, 降低抽油机井无用功的消耗;应用节能设备。措施实施后, 合理区油井由上部区域向下部区域转移。
3.3.4 资料落实区
该区域油井千米吨液日耗电小于3.8 k Wh, 小于理想状态下提液所需理论耗电值, 主要是由计量设备故障造成的读数不准;由于存在大孔道现象, 造成连抽带喷生产。主要治理措施:检修计量设备;泵径升级或放大生产参数排液;个别井停机自喷或高含水井关;油层调剖、堵水或改变液流方向。
3.3.5 分区块、单元的应用分析
油层因素影响较突出的区域为资料落实区和专项治理区, 专项治理区主要为井网待完善区域, 资料落实区主要为大孔道严重或生产制度偏小区域;管理挖潜区是主要以井筒、地面为主要影响因素的区域, 合理区则为油层、地面、井筒3方面因素优化匹配相对合理区域, 该区域挖潜的做法是使落点向下部移动。
4 应用实例
24C215井在动态控制图版上标在专项治理区 (图1) , 生产层位馆下, 日产液量4.5 t, 日产油量2.4 t, 含水44.5%, 2007年3月长期不供液生产, 动液面1288 m, 该井不仅在开发上属于低效井, 而且千米吨液耗电量也高达47.6 k Wh, 属于典型的高耗能井。经过开展油井用电节点分析, 找出该井产生低效的原因:无水井对应造成地层能量不足;使用电磁调速电动机生产内耗高。针对该井实际生产情况实施了利用低冲速电动机替换电磁调速电动机以降低生产能耗的措施进行了专项治理, 合理调整注采结构。措施实施后, 不仅有效地提升了油井产量, 而且千米吨液日耗电量降至30.2 k Wh, 降低了17.4 k Wh, 从专项治理区经治理后转到合理区, 治理效果非常明显。
5 结束语
实践证明, 利用抽油机井动态能耗控制图, 对油井用电情况开展动态分析, 将生产油井分成专项治理区、管理挖潜区、合理生产区和资料落实区四大类, 并对专项治理区和管理挖潜区的油井开展油井用电节点分析, 找出影响油井产生低效的主要原因, 提出有针对性的低效油井专项治理措施, 通过有效组织治理措施, 从而达到提升油井系统运行效率, 提高电能的利用效率, 降低千米吨液日耗电量的目的, 有效地提高了油井用电管理水平, 具有良好的实用性和推广应用价值。
摘要：在油田生产中, 控制油井吨油开发成本, 提高油井能源利用效率, 是各油田目前面临的一项重要研究课题。介绍了抽油机井能耗动态控制图的制图依据、制作方法, 以及利用能耗动态控制图治理低效井的应用实例。有效管理和控制各油井的能耗动态变化, 分析油井用能是否处在合理状态, 实践证明能有效控制与降低单井能耗, 治理措施效果明显。
关键词：抽油机井,能耗动态控制图,千米吨液日耗电,电能利用率
参考文献
[1]朱益飞, 石晓明, 马冬梅.提高孤东油田机采系统效率的途径[J].电力需求侧管理, 2009, 11 (4) :46-48.
[2]朱益飞, 王乾泽, 徐慧娟.胜利油田机采系统现状及能耗控制对策分析[J].石油工业技术监督.2006, 22 (5) :21-24.
[3]王鸿勋, 张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社, 1992:150-151.
巧用Excel绘制动态甘特图 篇2
一、制作进度表
1、设计进度表
进度表样式参见图1。
2、设置格式
将日期区域格式设置为常规。甘特图完成后再设置为日期格式。
3定义名称
项目=OFFSET($B$3,$M$9,,$M$10-$M$9+1)。
将“项目”公式中的“B”分别改为“C”“D”“G”“I”“J”“K”,就是名称“计划开始日期”“实际开始日期”“计划用时”“计划内已完成”“未完成”“超期”。其中,“计划内已完成”用于判断该项是否在计划的期限内完成,实际用时=计划内已完成+超期。
已完成天数=IF (OR ($C4=0,$D4=0),,IF($H4=0,IF($D4<>0,MIN(TODAY()-$D4,$G4),MIN(TODAY()-$C4,$G4)),$H4))。指实际开始日期至“今”的天数。
4、输入公式
D2=MIN(C4:D50)。
F2=MAX(E4:F5。
H2=TODAY()。
A4=IF(B4=0,,ROW()-3。
E4=IF(C4=0,"”,C4+G4。
H4=IF(F4-D4<0,,F4-D4)。
I4=IF(已完成天数>G4,G4,已完成天数)。
J4=IF(H4>0,,G4-已完成天数。
K4=IF (C4=0,,IF (H4-G4>0,H4-G4,IF (D4=0,IF (TO-DAY ()-C4-G4<0,,TODAY ()-C4-G4),IF (TODAY ()-E4-40<0,,TODAY ()-E4-G4))))。
将第4行的公式填充复制到需要的地方。
二、制作甘特图
1、插入堆积条形图
选择数据区域B3:D4、G3:G4、13:K4,插入堆积条形图。在图表的右键快捷菜单中“选择数据”,在弹出的“选择数据源”对话框中“切换行/列”。在此对话框中选择“计划开始日期”系列,选择“编辑”,在弹出的“编辑数据系列”对话框中更改“系列名称”和“系列值”(已定义为名称)。参见图2。
“确定”后回到“选择数据源”对话框。再“编辑”“水平(分类)轴标签”,在弹出的“轴标签”对话框中编辑“轴标签区域”。参见图3。
依次更改其他系列。效果参见图4。
2、设置坐标轴
在“图表工具”“布局”选项卡的工具栏左上角选择“系列‘实际开始日期’”,并“设置所选内容格式”,在弹出的“设置数据系列格式”中选择“次坐标轴”并增大“分类间距”至合适比例。不关闭对话框,选择“计划内已完成”“超期”“未完成”各系列进行相同设置。参见图5。
在“布局”选项卡“坐标轴”组中选择“坐标轴”下拉菜单,选择“次要纵坐标轴”中的“显示默认坐标”。
在图表左侧的“垂直(类别)轴”的快捷菜单中选择“设置坐标轴格式”,在弹出的对话框中勾选“逆序类别”并选择“最大分类”。选择右侧的“次坐标轴垂直(类别)轴”勾选“逆序类别”并选择“自动”。
选择图表下方的“水平(值)轴”,将“坐标轴选项”中“最小值”“最大值”分别改为D2、F2单元格中的值。考虑到可能的延期,最大值可以稍微再大一点。在“数字”选项卡中将“类别”设为“日期”中的“3/14”。选择图表上方的“次坐标轴水平(值)轴”同样设置。效果参见图6。
3、实现动态选择
在“开发工具”的“插入”选项卡中选择“表单控件”中的“滚动条”,插入一个再复制一个,上下排列,在上面一个的右键快捷菜单中选择“设置控件格式”,在弹出的对话框中进行设置。参见图7。
第2个滚动条的单元格链接改为$M$10。将M9单元格的格式设置为自定义格式““第”“G/通用格式“项起””,将M10设置为““第”G/通用格式“项止””。
滚动条控制M9、M10单元格的数字大小,而M9、M10又与名称公式有关联,从而实现动态选择想要显示的项目。
4、对比显示和美化
选择“实际开始日期”“计划开始日期”系列,将其填充色设为“无填充”,并删除图例。选择其他系列,重点对填充、边框颜色、边框样式、三维格式等进行美化。删除次横轴和次纵轴,调整图例位置。将图表标题添加在图表上方,并在编辑栏输入“=Sheet1!$A$1”以链接数据表的标题。效果参见图8。
5、分析图表
从上图可以看出,项目A如期开始,在计划内完成。项目B如期开始,但超期完成。项目C延期开始,超期完成。项目D提前开始,在计划内完成。项目E如期开始,尚未完成。
自此,有进度对比和动态选择的甘特图就绘制完成了。如果模板文件用于新工程,要注意在图表中修改主横轴和次横轴的“最小值”和“最大值”。
摘要：甘特图通过活动列表和时间刻度形象地表示出任何特定项目的活动顺序与持续时间,应用领域广泛。通过设置函数公式、定义有关联的名称、设置坐标轴、设置系列格式、插入滚动条,可以用Excel的堆积条形图巧妙绘制有进度对比和能动态选择项目的甘特图。
关键词：Excel,函数,甘特图,进度,动态
参考文献
[1]恒盛杰资讯.Excel公式、函数与图表经典108例[M].北京,中国青年出版社,2007,286-319.
动态控制图 篇3
1 Jquery 和 Highcharts
jQuery由于其精简的js库, 以及其强大的功能, 已经成为最流行的JavaScript框架。jQuery使用户能更方便地处理HTML、events、实现动画效果 , 并且方便地为网站提供Ajax交互。jQuery使用方便, 可将html页持代码与html内容分离,只需定义id即可容易使用, 受到人们的亲睐和广泛使用。其模块化的使用方式使开发者可以很轻松地开发出功能强大的静态或动态网页。
Highcharts是一个用纯JavaScript编写的一个图表库, 能够很简单便捷地在Web网站或是Web应用程序添加有交互性的图表, HighCharts界面美观, 由于使用JavaScript编写, 所以不需要像Flash和Java那样需要插件才可以运行, 而且运行速度快。HighCharts只要核心 文件highcharts.js, 还有a canvasemulator for IE和Jquery类库或者MooTools类库, 无需要特殊的开发技能, 只需要设置一下选项就可以很轻松实现图表功能。
2 Highcharts 示例结构分析
对Highcharts官方网站 的DEMO示例进行 分析 ,Highcharts可实现8类统计图形共计59个样图 , 分别Linecharts (9个)、Area charts (10个)、Column and bar charts (12个)、Pie charts (6个)、Scatter and bubble charts (3个 )、Dynamic charts (3个)、Combinations (4个)、More chart types(12个)。所示例的统计图形基本结构如下:
通过对基本结构中的参数选项进行相应的设置改变, 可轻易绘制出不同要求的统计图来满足不同用户的需求。例如在chart部分中type设置为‘bar’则图形为柱状统计图, 也可设置为line、spline、scatter、splinearea、pie、area、column等图形类型, 通过对demo中示例分析, 可知Highcharts灵活多变,且丰富多资, 是难得的一个功能强大、图表美观丰富、兼容绝大多数浏览器的纯js图表库。
3 动态代码实现
Highcharts所提供的纯js版Web图形库具有良好的界面和丰富的功能, 在DEMO中演示的都为静态示例, 而在实际应用中多为动态数据, 要实现动态形式的统计图, 最主要是通过实现Highcharts中的图形数据列选项Series的动态生成。Series主要包含两个参数即name (数据列名称) 和data (数据列数据值), 其可以为数组或者JSON格式的数据。具体格式为:
在本例中 将series中的参数 设置为一 个变量 , 即为“series: <%=returnValue%>”, 通过后台处理, 动态生成其实际参数序列后动态实现动态统计图。
3.1 jQuery 统计图代码
3.2 后台动态数据处理代码
4运行效果
本示例为设备维护维修工作量统计, 只要输入统计的年份, 点击“统计”按忸, 即可将全年的统计数据以数据表形式和柱壮统计图形式展现出来, 运行的效果如图1所示。
5 结语
动态控制图 篇4
随着全息技术迅速发展,传统的全息图在观赏性、技术性方面已不能满足发展需求。于是相继出现各种动态全息图,如动态合成全息图、三维双视全息图和动态体视全息图等[1,2,3]。其原理是设法把全息再现光波限制在空间某一个窄带区域内,利用不同窄带区域来显示三维物体的不同姿态,通过一序列分立的窄带区域效应使观察者获得三维动态效果,该类全息图具有很强的艺术观赏价值和防伪功能。
三维动态合成全息图是采用分立空间序列的物体不同侧面的多幅图像拍摄而成,传统拍摄方法需要多次人为调整物体的序列不同侧面和窄缝位移,过程繁杂,拍摄效率低,从而导致这种全息图在全息防伪标识的实际应用上受到限制。
本文提出一种综合计算机技术、单片机原理[4]和光电子技术等现代信息处理手段,研制一套自动控制系统来控制载物台旋转,改变物体有序的不同侧面和窄缝的移动,实现三维动态合成全图的自动化拍摄,改善传统拍摄方法效率低的缺陷,有利于推动全息防伪标识产品市场化发展。
2 自动拍摄三维动态合成全息图的制作系统
根据合成全息原理和二步法彩虹全息术提出一种三维动态合成全息图自动拍摄系统,用于二步法彩虹全息的第一步记录过程。该系统针对传统合成全息图制作中存在的诸多困难,采用了由计算机自动控制的设备代替传统光学元器件,以实现三维合成全息图的自动化拍摄。
实验装置如图1所示,氦氖激光器发出的光束经反射镜M反射,通过快门到分束镜BS分成两束,一束经反射镜M4到扩束镜SL2扩束照射被拍摄物体,物体表面产生的漫反射光作为物光波投射到H1底片上;另一束光经反射镜M1、M2和M3反射到扩束镜SL1,扩束后经透镜L准直获取平行光作为参考光投射底片H1上和物光产生干涉记录拍摄物体的信息。图1中计算机、可编程控制器和X、Y步进电动机组成控制部分,在计算机中运行专用的控制软件,设置相关参数,通过RS-232接口向可编程控制器发送指令去控制X、Y步进电机(X步进电机控制载物转盘转动,Y步进电机控制H1窄缝移动架移动)移动和快门曝光。
3 光学系统参数设计
如图2所示,利用双目视差和体视对原理,借助彩虹全息物像关系及Y向面积分割法,采用双缝来制作三维动态合成全息图。拍摄光学系统中双缝间距△Y设计为50mm,窄条缝宽度α为4mm。
双缝间距确定后光路中物像关系的设计应满足:
△Y'=佐Y'R-Y'L襔=65mm(1)
其中Y'L、Y'R为左右双视子全息元重现像的纵向坐标,佐|Y'R-Y'L|襔表示重现时双缝像间距。由于人眼瞳距平均尺寸为65mm,只有当(1)式满足时,人的双眼才能同时处于相应的双缝重现像位置观察到同时记录的一对物体子全息图的像,每对子全息图的像与物体的某一姿态相对应。
窄条缝窗口像的宽度α'受眼瞳孔径的制约,一般应满足:
如果(2)式中α'过小,会造成单眼同时接收到两个以上的再现像而出现像串扰;α'若过大,会减少拍摄物体序列分立的窄带区域数量,导致再现像姿态不连贯,从而影响全息图的动态艺术效果,失去动态合成全息图的真正意义。
4 可编程控制系统设计
可编程控制系统的构成如图3所示,系统中上位机(计算机)使用VC++提供的串行通信控件MSCOMM通过RS-232接口与下位机(单片机)通信。由于RS-232信号的电平和单片机AT89C52串口信号的电平不一致,这里使用集成电平转换芯片MAX232为RS-232作电平转换芯片,转换完毕的串口信号TXD(信号发送端)、RXD(信号接收端)、GND(信号地端)可直接与AT89C52相应引脚输出端连接,通过TXD、RXD和GND三端接线便可以进行通信。X、Y步进电机行程上各设有限位开关,确定X、Y步进电机的行程范围及起到复位的功能。
上位机中设置拍摄参数如下:
X步进电机初始位置——XS;
Y步进电机初始位置——YS;
X步进电机移动次数——XN;
Y步进电机移动次数——YN;
X步进电机单次移动量——XD;
X步进电机单次移动量——XD;
稳定时间——TW;
曝光时间——TB。
单片机控制程序流程图如图4所示,上位机设置参数,向下位机发送指令,下位机根据设置参数指令控制X、Y步进电机进行初始化操作,然后移动到起始位置稳定等待曝光。完成一次记录后,单片机自动控制下一个周期进行同样操作,直到拍摄完毕。自动拍摄系统实时窗口显示了设置的各个参数和即时曝光位置,以及时间显示,方便操作者即时了解拍摄进程。如图5和图6所示。
5 实验结果与讨论
实验中采用632.8nm的氦氖激光器作为H1记录光源,选用一个石膏像作为拍摄实物,如图7所示。制作系统采用图1,实物固定放置在载物旋转台中心,记录介质是天津-I型全息干板,垂直固定于H1窄缝移动架上,实物中心距离全息干板垂直距离20cm。拍摄时载物转台每次旋转8°改变一次实物姿态,相应全息干板的双缝阻挡板垂直移动4mm,稳定时间10s,曝光时间30s。完整的拍摄设定为11次曝光,在全息干板上记录11对全息图元,也就是物体的22个窄带区域的像。把记录有22个实物窄带区域像的全息干板经显影处理后获得一个H1全息干板,用它的共轭光照射便可以重现实物22个窄带区域有序姿态的像,如图8所示。由于采用了自动拍摄系统,总花时间仅为60min。制作过程操作紧凑、直观、定位精确,自动拍摄程序开启后操作人员可离开实验室。与传统方法相比显著地缩短了拍摄周期,大大提高了生产效率。
为在白光下直观地观察到实物各个姿态的像,采用二步法彩虹全息图术制作H2,以441.6nm氦镉激光器作为光源,F9600型光刻胶版作为记录介质,用共轭光重现H1的像进行一次曝光记录,经显影处理获取三维动态全息图H2。在白光下,左右缓慢转动H2或横向人眼,便可以直观地看到实物22幅三维动态全息图像,该实物的三维图像姿态连续呈现,动态效果逼真。图9是模压在PET材料上的全息产品效果图。
6 结论
本系统使用了计算机技术和单片机技术对全息图记录系统进行自动控制,整个记录过程由计算机控制相应器件进行移动和曝光,实现了三维动态合成全息图制作的全自动化流程,拍摄过程操作紧凑、定位精准,操作界面简易、直观。与传统制作方法相比,本文提出的自动控制系统制作三维动态合成全息图,能够极大地提高制作效率和精度。
参考文献
[1]于美文,张静芳.光全息术[M].北京:教育出版社,1995.
[2]朱伟利,张可如,宋媛,等.双视三维动态反射全息图合成技术研究[J].光学技术,2000,26(3):222-224.
[3]郭欢庆,王肇哲,王金城,等.数字合成全息系统中空间光调制器DMD的研究[J].光电子激光,2004,15(1):9-2.
基于图斑的城市扩展动态监测研究 篇5
城市是土地利用/覆盖变化中最为敏感的区域。快速、准确的获得城市用地的变化信息对城市政策的制定和可持续发展有着重要的作用。遥感技术在自然资源监测领域的应用从70年代就已开展起来[1,2]。目前建立在遥感数据基础上的土地利用/覆盖变化的动态监测得到日益广泛的重视, 已经发展了许多基于遥感影像数据的动态监测方法[3,4,5,6]。传统的动态监测方法本质上以单个像元为基础, 提取出动态变化信息, 而单个像元信息势必受环境的影响造成辐射值发生异常变化, 导致从遥感图像上提取的地物信息产生“伪”变化, 致使动态监测的精度降低[7,8]。实际上, 地物在自然界多成连片状分布, 在遥感影像上表现为像元的集合。同一图斑内部相邻像元之间的信息 (光谱、纹理等) 是有关联的[9,10]。基于图斑的动态监测利用光谱信息、纹理信息、结构信息等提取不同尺度的图斑, 以图斑为基本单元进行比较获取不同时期土地利用/覆盖的变化信息。目前, 基于图斑的动态监测技术已经逐渐发展起来, 可分为两种: (1) 基于图斑分类法, 即利用基于图斑的分类法方法进行分类, 提取出各种地物类型信息, 最后提取出变化/非变化信息。如Volker Walter通过GIS数据库自动分割遥感图像, 提取地物图斑, 监测图斑的变化, 更新GIS数据库[11], Andrea S.Laliberte利用基于图斑分类方法针对墨西哥南部灌木从1937年到2003年侵蚀草地进行动态监测[12]; (2) 基于图斑差值法, 将各期图像图斑的信息均一化, 如求取图斑内的光谱平均值、方差, 然后进行两时期图像的求差操作, 设定阈值提取出变化/非变化信息。如L.Bruzzone提出以两期图像的共享斑块作为动态监测的基本单元, 比较其变化, Ola Hall (2003) 采用多尺度基于图斑方法对瑞典Orebro省的森林进行动态监测。Baudouin Desclée利用基于图斑的方法对森林进行动态监测。在这些研究中, 基于图斑动态监测技术能够有效复合多源信息进行分类, 提高分类精度, 并进一步提取出土地利用/覆盖变化信息。该方法不需要严格的辐射纠正在一定程度上了弥补光谱直接比较法要求数据严格的缺陷。基于图斑分类动态监测法需要人为的参与, 通过先验知识来选取训练样本, 样本选取困难的不足仍然存在, 在一定程度上影响分类的结果, 造成误差的积累;基于图斑差值法, 通过计算图斑各种类型的差值并设定阈值来计算图斑是否发生变化。阈值确定的好坏, 直接影响动态监测的精度。
为降低分类法造成的误差积累和图像差值无法确定地物转化方向的不足, 本论述利用不同时期遥感影像纹理具有较强稳定性的特点, 发展了通过计算不同时期图斑之间纹理的相似度来提取城市的变化信息的方法, 其中包括提取城市/非城市图斑, 确定潜在变化的城市/非城市图斑并合并提取两个时期的公共图斑, 计算图斑之间的纹理相似度, 通过统计方法设定阈值来进一步提取出城市/非城市变化的图斑。
2 研究区与数据
研究区位于北京城区的中心城区西北, 海淀与昌平的部分区域, 范围为116 11 57.49 E-116 23 13.80 E, 40 00 12.90 N-40 09 12.97 N, 平均海拔50m左右的平原, 随着北京经济的发展和以高新产业的快速成长, 在短时间内发生了巨大的土地利用/覆盖变化。
在本研究中, 选取了季相一致的, 质量较好, 无云, 完全覆盖研究区的编号为123/32的两期Landsat TM数据 (1997-05-16, 2004-5-19) , 见图1所示。像元大小为30m×30m。戴昌达等的研究表明, TM3, TM4, TM5波段组合包含最丰富的地物信息。因此选取这三个波段来进行城市动态变化信息提取。经过图像预处理、提取各时期的城市/非城市图斑, 确定潜在变化图斑, 提取最佳窗口的纹理信息, 计算潜在变化图斑的相似度, 最后设置阈值提取出变化的图斑。最后获得从1997年到2004年海淀区城市/非城市变化图斑。
数据预处理主要包括严格的几何纠正和研究区提取。首先以1999年标准影像图为基准, 利用二次多项式和双线性内插法对1997年的TM图像进行了图像到图像的几何校正, 经重新选点检验, 误差在一个像元内, 接着以校正好的1997年图像为基础对2004年图像进行了图像到图像的配准处理。经检验, 二者的RMS误差小于0.5个像元。最后, 从配准好的两期图像上提取出研究区域。
3 基于图斑的城市动态监测
基于图斑的城市动态监测以不同尺度的图斑作为基本的监测单元, 对两期图像的城市/非城市图斑进行相似度比较, 确定城市图斑是否发生变化。流程见图2所示。
3.1 提取城市/非城市图斑
本研究中采用基于图斑软件e Cognition3.0从两期图像 (1997年, 2004年) 提取不同尺度的图斑, 权重参数设置分别为光谱指数设置为0.8, 形状指数设置为0.2。其中, 形状指数可分为光滑指数和密度指数, 分别设置为0.9和0.1。此外, 同质斑块大小最小设置为20个像元。这在一定程度避免了细碎斑块的产生, 适合城市地区城市/非城市变化的最小单元。海淀区的土地类型很多, 包括城镇、森林、草地、水稻田、果园、水体等。在本研究中主要侧重城市和非城市之间的转化, 因此, 将城镇、街道等归并为城市, 将森林、草地、水稻田、果园等归并为非城市。为显示方便, 提取海淀区两期影像图斑的一部分进行显示, 见图3所示:
3.2 提取最佳窗口纹理信息
在目前的图像纹理特征计算方法中, Haralick等提出的灰度共生矩阵计算方法应用最为广泛。本研究中采用Envi4.4中提供的Variance方法计算纹理信息, 从潜在变化的图斑中分别选取出20个典型的变化和非变化图斑, 计算图斑纹理相似度, 确定能够最有效区分变化和非变化图斑的最佳纹理窗口尺寸。
计算出20个变化图斑/非变化图斑相似度的平均值和方差, 并根据公式 (2) 计算出在不同窗口下变化/非变化图斑之间的分离度。见表1所示, 在3×3窗口下变化图斑/非变化图斑的分离度最高, 达到1.236, 因此, 初步确定采用TM数据提取纹理信息计算图斑相似度的最佳纹理窗口大小为3×3。
3.3 计算潜在变化图斑相似度
在这里定义变化图斑/非变化图斑相似度的分离度 (公式1) , 以有效区分变化图斑和非变化图斑, 表示变化图斑/非变化图斑集合之间的相似度距离最大, 而变化图斑/非变化图斑集合内部相似度比较集中, 这样变化图斑/非变化图斑之间的可区分度最大。其中f (c, uc) 代表变化图斑/非变化图斑之间的分离度, Meanc、Meanuc分别代表变化图斑、非变化图斑相似度集合的平均值, Varc、Varuc分别为变化图斑、非变化图斑相似度集合的方差。f越大则变化图斑与非变化图斑相似度之间的差别越大, 从而能有效的区分开变化/非变化图斑, 反之变化图斑与非变化图斑相似度的差别较小, 不能有效区分变化/非变化图斑。
3.4 设置阈值, 提取城市变化图斑
最后设置相似度阈值, 提取出变化的城市/非城市图斑。根据Kittler and Illingworth提出的阈值设置理论, 将变化/非变化图斑分布曲线的交叉点设置为变化/非变化图斑的阈值, 为0.12, 从而提取城市/非城市图斑的变化信息, 见图5所示。
4 结果分析
参照Anderson J R的分类体系[1], 在相关辅助资料和野外调查的基础上, 将该区的土地覆盖类型分为:高密度城市用地、中低密度城市用地、水域、稻田、菜地、水浇地、园地、灌草地、林地共九大类, 并采用最大似然法进行分类。由于本研究重点在于城市、非城市之间的转化, 因此将高密度城市用地、中低密度城市用地归并为城市, 其他土地类型归并为非城市。
采用分层随机选取典型样本区的方法, 在研究区域设置 (其中变化区域设置为150个像元点) 300个检测点, 进行了城市/非城市变化信息的精度检验。检测结果见表2、3所示, 可以看出基于图斑动态监测方法的精度要高于分类后比较方法, 总精度达到81%, Kappa达到0.62。
5 结论和讨论
本研究中, 采用基于图斑的方法, 进行土地覆盖动态监测, 实验结果表明该方法具有一定的适用性。得到如下结论:
(1) 基于图斑法获得变化信息精度 (总精度=81%, Kappa=0.62) 相对于分类后比较法 (总精度=74.7%, Kappa=0.49) 有一定提高。基于图斑方法利用多源信息 (光谱、纹理、形状等) 提取城市/非城市图斑, 相对于最大似然分类法利用单源光谱信息提取在确定城市/非城市信息方面精度有一定提高, 同时计算城市/非城市图斑纹理相似度能够对潜在变化的图斑进一步检测, 在一定程度上降低误差的积累。
(2) 从基于图斑精度检验结果 (见表2) 来看, 变化像元的正确提取精度可达到70.7%, 说明通过提取纹理信息, 以图斑作为单元, 计算图斑相似度能够有效的区分开变化/非变化的图斑。
本研究仍存在一些方面有待进一步深入研究:探讨相似度阈值设置的有效方法, 寻找变化/非变化图斑之间的边界线, 从而能更加有效区分城市/非城市图斑。
参考文献
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数学课件中动态统计图的使用 篇6
关键词：数学课件,动态统计图,编程语句
在数学教学中, 我们常常需要使用到各种统计图, 包括条形统计图、折线统计图和扇形统计图。不过常常会遇到这样的问题:统计图是事先制作好的, 无法根据课堂的生成随时调整, 另外, 统计图的呈现方式比较呆板、不美观, 不能够充分调动学生的兴趣。能否创建一种动态统计图的呈现方式呢?这里的动态有两层含义:一是呈现的方式是动态的, 一个条形或者折线以动画的方式呈现, 比如条形从零开始, 逐渐生长到了一定的值;二是统计图的数据是动态的, 可以在课件运行时直接输入数据, 然后根据这些数据实时生成统计图, 也可以从后台数据库中读取数据, 从而生成统计图, 因此, 也适用于呈现实时投票结果上。
使用Fusion Charts即可以实现上面的效果。Fusion Charts是一个Flash的图表组件, 它可以用来制作数据动画图表, 动画效果非常好 (如图1) 。由Fusion Charts创建的图表外观流畅, 交互方式有趣。另外, 还有一些图表可提供独一无二的用户体验, 例如:该软件的3D图表允许用户在客户端对图表进行动态旋转, 可以以任意视角对统计图中的数据进行放大观看, 并具备点击功能。
下面将结合实例对动态统计图的部分特征及操作流程进行介绍。
一、无需编程
下面我们来介绍一下Fusion Charts文件夹中的子文件夹。Charts里存放了各种类型的统计图swf文件, 如果我们需要在网络上使用统计图, 那么必须要使用这里的对应文件。每种统计图都有一个以swf为后缀的文件。例如:当需要创建立体风格的条形统计图时, 需要Column3D.swf文件, 如果要创建三维风格的扇形统计图, 就需要用到Pie3D.swf文件。Code文件夹中存放了各种使用实例。Source Code文件夹中存放的是源文件, 当需要在Flash作品中插入统计图, 即从该文件中提取文件。Tools文件夹中存放了生成xml文件的工具。
新建一个文件夹“我的统计图”专门存放我们的统计图文件, 拷贝Fusion Charts所在目录Charts子文件夹下的Column2D.swf文件到“我的统计图”文件夹。这是一种二维风格的条形统计图, 如果此时双击这个文件, 不会看到任何图形, 因为我们还没有给定数据。下面, 在“我的统计图”文件夹中新建一个数据文件Data.xml, 其中, 给出条形统计图的相关信息, 包括标题、横轴、纵轴和数据:
<chart caption='国内部分电视塔高度统计图' subcaption='2005年3月'
x Axis Name=' 名称 ' y Axis Name=' 单位 :m' useRound Edges='1' base Font Size ='12' out Cnv Base FontSize ='18' >
<set label='青岛电视塔' value='232' />
<set label='东方明珠' value='468' />
<set label='江苏电视塔' value='318' />
<set label='中央电视塔' value='405' /></chart>
上面的这行代码中, <chart>是root元素, 这里设置了统计图的标题 (caption) , 副标题 (subcaption) , x轴名称 (x Axis Name) , y轴名称 (y Axis Name) 。其中, use RoundEdges='1'用于设置条形的呈现效果为圆角类型 (如图1) , 这种类型更加美观, 此功能仅能在3.2以上版本中使用, 最后还分别设置了字体大小, base Font Size是统计图中条形上的数据的字体大小, out Cnv Base Font Size是外围区域字体的大小, 如果你愿意, 还可以设置阴影、边框、字体等属性。在<chart>元素中还有很多的<set>元素, 这些元素是用来设置数据的名称和数据值的。
这时再双击Column2D.swf文件, 就能够看到动态的统计图呈现出来了。如果我们想调整统计图的类型, 比如:将原先的条形统计图改成折线统计图, 只需要从Charts文件夹中复制Line.swf到“我的统计图”文件夹中。
二、Flash课件中的图表
如果要将统计图完美地整合在自己的课件中怎么办呢?下面我们开始将动态统计图整合在自己的flash课件中, 首先, 要确保使用的是Fusion Charts v3以上的商业版本。Flash的版本要在8.0以上, 使用的脚本是Action Script 2.0。
前面我们提到过Fusion Charts需要从xml文件中获取数据信息, 因此, 即便是在Flash中我们也需要提供xml格式的数据。在Flash中我们可以使用字符串的连接轻松创建xml数据, 并不需要创建一个物理的XML文件, 可以在文件运行的时候动态创建数据并传输, 因此, 即便是我们的数据存放在数组中、远程数据库中, 都可以轻松地转换成XML数据, 并且实时传输给Fusion Charts。
首先, 新建一个使用Action Script 2.0脚本的Flash文件, 设置舞台的大小为500x350像素, 背景色为白色, 将其保存为“动态统计图.fla”。在我们开始编写脚本之前, 需要拷贝一些组件。将Source Code文件夹下的com文件夹, 拷贝到fla文件所在的目录下。这样在“动态统计图.fla”文件所在的位置下, 还有一个com文件夹。com文件夹中包含了Fusion Charts的一些类文件, 这些文件用于生成统计图。
现在需要的文件已经各就各位了, 该回到Flash中去了。将Flash中的当前层改名为“背景”, 在这里可以自由设置课件的背景。新建一个图形“Actions”用于存放脚本。在第一帧中输入下面的脚本:
#include "com/fusioncharts/includes/Loading Functions.as"
#include "com/fusioncharts/includes/App Messages.as"
这两个文件中包含了创建统计图的一系列预定义的函数。要创建统计图, 我们还需要对应的统计图的类文件, 接着输入下面一行脚本:
import com.fusioncharts.core.charts. Pie2DChart;
下面我们着手创建XML数据, 通过字符串的连接功能, 将所有的xml语句存放在一个变量str XML中。这里我们直接给出了统计图的各项数据, 在实际应用中, 数据可以是来自于数据库。接着输入下面的脚本:
var str XML:String = " <chart show Border='0' bg Alpha='0, 0' palette='1' caption='六 (1) 班同学最喜欢的运动项目统计图'base Font Size ='14' >";
str XML = str XML + "<set name='乒乓球' value='12' />";
str XML = str XML + "<set name=' 足球 ' value='8'/>";
str XML = str XML + "<set name=' 跳绳 ' value='5'/>";
str XML = str XML + "<set name='踢毽子' value='6' />";
str XML = str XML + "<set name='其它运动' value='9' />";
str XML = str XML + "</chart>";
var xml Data:XML = new XML (str XML) ;
下面开始创建统计图了。首先, 我们需要新建一个空的影片剪辑“chart Container MC”, 然后, 将统计图加到这个影片剪辑上去。
var chart Container MC:Movie Clip = this.create EmptyMovie Clip ("Chart Holder", 1) ;
varmy First Chart:Pie2DChart=newPie2DChart (chart Container MC, 1, 450, 325, 20, 15, false, "EN", "no Scale") ;
第二行语句用于创建一个450x325像素大小的二维扇形统计图。
my First Chart.set XMLData (xml Data) ;
这行语句用于设置统计图的数据源。
my First Chart.render () ;
绘制统计图
stop () ;
测试该文件, 效果如图2所示。这个统计图还有两个小功能, 当鼠标移动到某一数据块上面的时候, 会显示一个文本信息, 显示该分类项的标题和百分比, 如果用鼠标点击某个数据块, 该扇形块会以动画的方式分离出来, 效果非常好 (如图2) 。
三、根据输入的结果随时调整统计图
现在, 我们开始制作一个高级一点的实例, 可以在课件运行的时候输入数据, 然后根据实时数据生成三维扇形统计图, 实现数据的动态化。
首先, 新建一个actionscript 2.0脚本的文件, 分别新建“用户界面”图层、“脚本”图层和“标签”图层。在“标签”图层中, 第1帧取名“初始化”, 第二帧取名“填表”, 用于接受用户数据, 第三帧取名“绘图”, 用于呈现统计图 (如图3) 。
“用户界面”层第1帧用于显示文本框, 等待用户的输入, 如图3所示输入标题文字, 打开组件面板, 加入两个Textinput文本输入 框 , 分别取名 为“txt Land”和“txtSea”, 加入一个Button组件, 取名为“btn Draw”, 在第三帧处创建一个空白关键帧, 加入一个按钮组件“btn Back”, 下面开始编写脚本了。
在“脚本”图层的第1帧输入下面的脚本:
#include "com/fusioncharts/includes/Loading Functions.as"
#include "com/fusioncharts/includes/App Messages.as"
import com.fusioncharts.core.charts.Pie3DChart;
var chart Container MC:Movie Clip = this.create EmptyMovie Clip ("Chart Holder", 1) ;
var mine Chart:Pie3DChart = new Pie3DChart (chartContainer MC, 1, 450, 300, 20, 15, false, "EN", "no Scale") ;
goto And Stop ("填表") ;
上面的脚本与前面的介绍基本类似, 不再介绍。在第2帧处插入一个空白关键帧, 输入脚本:
txt Land.restrict = "0-9";
txt Sea.restrict = "0-9";
这两行脚本用于限制用户的输入只能是数字。下面我们开始为“绘图”按钮编写脚本, 我们希望按下“绘图”按钮后, 收集用户的数据, 然后生成XML数据, 并将该数据传给统计图:
var btn Listener:Object = new Object () ;
btn Listener.click = function () {
var str XML:String=" <chart bg Alpha='0, 0' caption=' 地球面积 ' show Percent Values='1' pie Slice Depth='30' base Font Size ='14'>";
str XML = str XML + "<set label='陆地面积'value='" + txt Land.text + "' />";
str XML = str XML + "<set label=' 海洋面积 'value='" + txt Sea.text + "' />";
str XML = str XML + "</chart>";
mine Chart.set XMLData (new XML (str XML) ) ;
goto And Stop ("绘图") ;
}
btn Draw.add Event Listener ("click", btn Listener) ;
stop () ;
下面可以绘制统计图了, 第3帧处插入一个空白关键帧, 输入脚本:
chart Container MC._visible = true;
mine Chart.render () ;
var btn Listener:Object = new Object () ;
btn Listener.click = function () {
mine Chart.remove () ;
mine Chart.re Init () ;
chart Container MC._visible = false;
goto And Stop ("填表") ;
}
btn Back.add Event Listener ("click", btn Listener) ;
stop () ;
上面的脚本除了绘制统计图外, 还编写了“返回”按钮的功能, 我们希望用户按下“返回”按钮后, 能够清除原先的统计图, 返回到输入框, 继续接受用户的数据。
动态控制图 篇7
关键词：动态图,施工仿真系统,二次开发,三维动态显示
0引言
溪洛渡水电站挡水建筑物采用混凝土抛物线双曲拱坝, 坝顶高程610.00 m, 建基面最低高程为324.50 m, 最大坝高285.50 m, 坝顶拱冠厚度14.00 m, 坝底拱冠厚度60.00 m, 最大中心角95.58°, 顶拱中心线弧长681.51 m, 厚高比为0.216, 弧高比为2.451。溪洛渡水电站共分为31个坝段, 其大坝混凝土施工是一项影响因素错综复杂、相互制约的系统工程。由于工程规模巨大、施工历时长、施工技术难度高、施工空间资源极其有限等, 人为安排坝块浇筑顺序和施工进度处理工作量大, 也难以周全地考虑到影响大坝工程施工进度的各影响因素。对于多个大坝浇筑方案和机械组合方案的比较优选, 更难以做出及时有效的决策。计算机和系统仿真技术的发展使人们有可能借助于计算机实现对混凝土坝施工动态过程的模拟, 预测不同施工方案中大坝施工进程的各项定量指标, 为制定合理的施工计划提供有力的决策依据[1,2,3]。
然而仿真系统在进行仿真计算时会得到大量的数据信息, 工程人员对这些数据进行分析与处理, 工作量大且费时。如何让众多繁杂的数据以直观的图形方式表示, 显得尤为重要。在Visual Basic 2008开发环境中, 将计算得到的仿真结果用人们容易接受或理解的二维图形和三维图形表现出来, 能够简化统计工作量, 并为工程决策提供帮助。
1关键技术及实现代码
1.1ADO对象连接数据库
ADO (ActiveX Data Objects) 是基于Microsoft最强大的数据访问范例OLE DB之上的对象模型, 包含了所有可以被OLE DB标准接口描述的数据类型, 通过ADO内部的属性和方法提供统一的数据访问接口方法。它还具有可扩展性, 当把数据库上层应用程序移植到不同的数据库平台上时, 只需更换数据库的驱动程序, 而不需要修改任何上层程序[4]。ADO对象模型含有Connection、Command、Recordset、Field等对象。由于使用方便、访问速度快及占用内存较小等优点, 它广泛应用于数据库开发。
在Visual Basic 2008开发环境中, 使用ADO对象编程, 需先引入ADO对象。执行项目菜单中的添加引用命令, 在添加引用对话框COM中选择“Microsoft ActiveX Data Objects 2.x Library” (2.x表示类型库版本, 版本不同x值不同) 。
Access数据库由于界面友好、开发简单接口灵活等特点, 为建立功能完善的仿真系统提供了方便。在溪洛渡高拱坝施工仿真系统中, 仿真计算结果被动态存储在access 2007数据库。在Visual Basic 2008开发环境中, 利用OpenFileDialog控件选择access数据库, 并通过ADO对象实现与之连接。
实现代码如下:
1.2Chart控件
Chart控件是Microsoft.NET Framework 3.5框架下的图表控件, 功能强大, 支持各种各样的图形显示, 如柱状图、点状图、饼图、曲线图、3D样式图等。它主要由以下几部分组成:
(1) 图形注解集合Annotations:它的主要功能是给图形添加注解对象, 一个图形允许有多个注解对象。注解对象有多种图形样式, 包括常见的箭头、图片等注解符号。
(2) 图形区域集合ChartAreas:它是图表的绘图区, 可根据需要添加多个绘图区域。通过修改绘图区域的属性如X, Y轴属性、背景等来设置图表。
(3) 图例集合Legends:Legends作为图例的集合, 通过标注图形中不同线条的含义来诠释图形。
(4) 图形序列集合Series:利用Series设置图表的呈现形状、数据源等, 并通过增加系列能实现混合图输出。
(5) 图形标题集合Titles:在Chart控件中, 修改Titles属性来设置标题的样式、文字及放置位置等。
在Visual Basic 2008开发环境中, 利用Chart控件可以制作出各种各样的图表, 能够将仿真结果用人们容易接受或理解的二维直观图形表示出来, 一方面能够起到简化统计工作量的作用, 另一方面也能够给工程技术人员带来很大的便利。
以大坝混凝土月浇筑量直方图为例, 其实现的源代码如下:
1.3AutoCAD二次开发
AutoCAD是Autodesk公司于20世纪80年代初开发的绘图程序软件包, 经过不断地发展完善, 在工程领域得到了广泛的应用。以Visual Basic 2008软件为开发平台, 通过对AutoCAD 2007的二次开发, 实现混凝土浇筑过程的三维可视化。在编写VB代码之前, 需要在开发环境中先引入AutoCAD 2007对象库。执行项目菜单中的添加引用命令, 在添加引用对话框COM中选择“AutoCAD 2007 Type Library”和“AutoCAD/ObjectDBX Common 17.0 Type Library”, 实现AutoCAD对象库的引入。
1.3.1 与AutoCAD 2007建立连接
在溪洛渡高拱坝施工仿真系统中, 通过编写一个名为“启动CAD”的子函数, 实现AutoCAD对象的创建、AutoCAD 2007软件的启动以及与Visual Basic 2008建立连接。
具体实现代码如下:
1.3.2Handle值读取
Handle值也称为句柄, 用数字和字母表示。它和AutoCAD实体是一一对应的, 能够精确记载图中的实体, 便于管理实体。每个实体的句柄是唯一的。在高拱坝施工仿真系统系统中, 通过编写“FindDamHandle”子函数, 来获取大坝各坝段的实体模型的Handle值。
具体实现代码如下:
1.3.3 模型的创建
通过Handle值与大坝各坝段进行连接, 并利用布尔运算, 根据大坝浇筑块的信息来建立浇筑块的实体模型。
具体实现代码如下:
1.3.4CAD三维动态显示
在完成了与AutoCAD 2007建立连接、读取Handle值和创建模型的基础上, 根据大坝浇筑过程的实时信息, 来三维动态显示拱坝混凝土的施工过程。
实现的源代码如下:
2仿真结果的动态图输出
2.1 大坝混凝土月浇筑量直方图
溪洛渡大坝混凝土月浇筑量不仅影响了混凝土拌和系统生产能力的确定, 还作为衡量方案是否可行、可靠的重要指标之一。以直方图的形式动态输出溪洛渡大坝各月浇筑方量, 不仅便于方案之间的相互比较, 还能够反映系统过程的平衡性。通过各月的施工强度, 能够合理规划混凝土生产及运输, 为溪洛渡高拱坝的施工组织管理提供参考。大坝混凝土月浇筑量直方图如图1所示, 其中横轴表示时间 (年月) ;纵轴表示混凝土月浇筑量 (万m3) 。
2.2 缆机浇筑效率直方图
溪洛渡水电站大坝工程坝段多, 工程量大, 混凝土垂直运输主要以4台30 t平移式缆机吊运9 m3不摘钩吊罐直接入仓为主。缆机效率的高低直接影响大坝是否能够按期按质建成。在溪洛渡施工仿真系统中, 将缆机利用效率动态输出, 使工程技术人员能够更加直观的了解缆机的运行情况, 并分析当前存在的问题。通过相应的改进措施, 科学规划缆机的运行方式, 确保合同工程施工进度、质量、安全等目标的顺利实施。缆机浇筑效率直方图如图2所示, 其中横轴表示时间 (年月) ;纵轴表示缆机月浇筑效率 (%) 。
2.3 大坝浇筑过程三维动态显示
在溪洛渡高拱坝施工仿真系统中, 利用Visual Basic 2008软件对AutoCAD进行二次开发, 根据大坝各坝段的浇筑顺序及其对应的浇筑信息来三维动态显示大坝混凝土的浇筑过程。它不仅能够形象生动的将溪洛渡水电站的各坝段混凝土施工过程够展示, 同时还为施工决策提供了很大的帮助。通过点击高拱坝施工仿真系统中的CAD三维可视化按钮, 能够动态显示溪洛渡大坝的浇筑过程。三维动态显示图如图3所示。
3结语
在溪洛渡高拱坝施工仿真系统中, 利用Chart控件将大坝混凝土月浇筑量和缆机月浇筑效率以图表的形式动态输出, 并通过VB对AutoCAD的二次开发实现了大坝浇筑过程的三维显示, 不仅能够形象直观的描述仿真结果, 还提高了高拱坝施工组织管理的水平, 具有重大的工程意义。
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