关于CASIOFx5800P计算器程序改进对测量工作影响的探讨

　　刘继伟 龙威宇中交一公局集团有限公司海外事业部
　　摘 要： 随着测量技术的发展，编程计算器已广泛应用于测量施工控制中，单一的计算器程序已经无法满足多样化的测量工作需求，如何对程序进行改进融合以达到事半功倍的效果就显得尤为重要。
　　关键词： 编程;改进;效率;测量;   1 道路坐标正反算程序:1.1 程序1.1.1 主程序＂ZBZFS＂(程序名称)
　　＂1SZ=>XY＂:＂2XY=>SZ＂:＂N＂:?N:＂XA＂:?U:＂YA＂:?V:＂DKA＂:?O:＂CA＂:?G:＂LS＂:?H:＂RA＂:?P:＂RB＂:?R:＂Q＂:?Q:1/P→C:(P-R)/(2HPR)→D:180/π→E:If N=1:Then Goto 1:Else Goto 2:If End(常量赋值+计算公式)
　　Lbl 1:＂DKI＂:?S:＂D＂?Z:Abs(S-O)→W:Prog＂SUB2＂:＂XS＂:X◢＂YS＂:T◢＂FS＂:F-90◢(坐标正算变量赋值+结果显示)
　　Goto 1
　　Lbl2:＂X＂:?X:＂Y＂:?Y:X→I:Y→J:PROG＂SUB3＂:O+W→S:＂S＂:S◢＂Z＂:Z◢(坐标反算变量赋值+结果显示)
　　Goto 2   1.1.2 子程序＂SUB2＂
　　0.1739274226→A:0.3260725774→B:0.0694318442→K:0.3300094782→L:1-L→F:1K→M:U+W(ACOS(G+QEKW(C+KWD))+BCOS(G+QELW(C+LWD))+BCOS(G+QEFW(C+FWD))+ACOS(G+QEMW(C+MWD))→X:V+W(ASIN(G+QEKW(C+KWD))+BSIN(G+QELW(C+LWD))+BSIN(G+QEFW(C+FWD))+ASIN(G+QEMW(C+MWD)))→T:G+QEW(C+WD)+90→F:X+ZCOS(F)→X:T+ZSIN(F)→T(正算常数输入+坐标计算公式)   1.1.3 子程序＂SUB3＂
　　G-90→T:ABS((Y-V)COS(T)-(X-U)SIN(T))→W:0→Z:Lbl 0:Prog
　　＂SUB1＂:T+QEW(C+WD)→L:(J-Y)COS(L)-(I-X)SIN(L)→Z:If Abs(Z)<1*10^(-6):Then Goto1:Else W+Z→W:Goto 0:If End(反算坐标计算公式)
　　Lbl 1:0→Z:Prog＂SUB2＂:(J-Y)/SIN(F)→Z
　　说明:输入与显示
　　输入部分:
　　1.SZ=>XY
　　2.XY=>SZ
　　N?选择计算方式，输入1表示进行由里程、偏距计算坐标;输入2
　　表示由坐标反算里程和边距。
　　XA?线元起点的X坐标
　　YA?线元起点的Y坐标
　　DKA?线元起点里程
　　CA?线元起点切线方位角
　　LS?线元长度
　　RA?线元起点曲率半径
　　RB?线元止点曲率半径
　　Q?线元左右偏标志(左偏Q=-1，右偏Q=1，直线段Q=0)
　　DKI?正算时所求点的里程
　　D?正算时所求点距中线的边距(左侧取负，值右侧取正值，
　　在中线上取零)
　　X?反算时所求点的X坐标
　　Y?反算时所求点的Y坐标
　　显示部分:
　　XS=×××正算时，计算得出的所求点的X坐标
　　YS=×××正算时，计算得出的所求点的Y坐标
　　S=×××反算时，计算得出的所求点的里程
　　Z=×××反算时，计算得出的所求点的边距
　　规定
　　(1)以道路中线的前进方向(即里程增大的方向)区分左右;
　　当线元往左偏时，Q=-1;当线元往右偏时，Q=1;当线元为直线时，Q=0。
　　(2)当所求点位于中线时，Z=0;当位于中线左铡时，Z取负值;当位于中线中线右侧时，Z取正值。
　　(3)当线元为直线时，其起点、止点的曲率半径为无穷大，以10的45次代替。
　　(4)当线元为圆曲线时，无论其起点、止点与什么线元相接，其曲率半径均等于圆弧的半径。
　　(5)当线元为完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45次方代替;与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。止点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45方次代替;与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。
　　(6)当线元为非完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值;与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。止点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值;与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。   1.2 工程测量中的应用
　　此程序可以进行道路坐标与道路里程，偏距的互相转换。输入1表示进行由里程、偏距计算坐标;输入2表示由坐标反算里程和边距。将单个线元平曲线要素输入程序主程序＂ZBZFS＂内，现场测量工作者即可使用编程计算器进行坐标的自由换算，实时了解所测点的坐标或者桩号偏距。   1.2.1 结构物放样
　　结构物放样过程中，许多结构物部位由于现场原因无法实地放样，需要现场更换放样点位，此时办公软件已经失去了效用，CASIO-Fx5800P编程计算器坐标正算程序很好的解决了这个问题。比如路基路堑放样过程中，需要根据实测高程计算填挖边线，普通计算器计算过程比较繁琐，效率较低，5800P计算过程自动化处理，减少错误产生，保证了放样精度。   1.2.2 清荒清表
　　在项目前期清表清荒完成后，需要复核设计清荒边界与实际清荒边界的差距，现场测出点的坐标使用5800P反算程序，即可实时知道此点的桩号和偏距，从而确定清荒是否超界或者宽度是否满足设计要求。   2 道路高程计算程序:2.1 程序
　　主程序＂SQX＂(程序名称)
　　＂Z＂:?Z:＂HO＂:?G:＂I1＂:?I:＂I2＂:?J:＂R＂:?R:J-I→W:RAbs(W/2)→T:Z-T→P:G-TI→C(竖曲线要素输入)
　　Lb I 1:＂K＂:?K:If W>0:Then Goto 2:Else Goto 3:If End(根据前后坡度选择凹凸曲线类型)
　　Lb I 2:C+(K-P)*I+(K-P)2/(2R)→H◢(凹曲线计算)
　　Goto 1
　　Lb I 3:C+(K-P)I-(K-P)2/(2R)→H◢(凸曲线计算)
　　Goto 1   2.2 工程测量中的应用
　　此程序是计算道路设计高程的基本程序，可以直接计算出设计高程，现场土方施工作业中，经常需要对比设计高程与实测高程的差值，确定开挖深度或者填筑高度，使用5800P可以实时作业，摆脱了图纸的束缚，减少了测量工作者的脑力劳动。   3 普通高程计算程序3.1 程序
　　＂SZ＂:?A:＂HS＂:?B
　　LBI 1:＂QS＂:?C:A+B-C→D:＂H＂:D◢
　　Goto 1   3.2 工程测量中的应用
　　此程序用于小区域高程控制，可以快速的计算各测点高程。比如场地平整或结构物基础施工，将基准点高程SZ设置为0，即可快速完成区域内各碎部点填挖的计算，计算出的H大于0为挖，小于0为填。   4 程序改进4.1 附加数据库
　　以竖曲线为例，附加数据库之前，计算器程序只能进行单位线元段之内的高程数据计算，附加完整数据库之后，可以进行全线的竖曲线高程计算。前者容易出现计算桩号超出曲线范围造成的错误，后者规避了此类风险。
　　数据库＂SUB1＂(PK0-PK3):
　　IF K≥0 And K≤826.342:Then 965→Z:722.666→G:0.9/100→I:0.9/100→J:
　　1*10^45→R:Return:IFEnd:IF K>826.342And K≤1103.658:Then965→Z:
　　722.666→G:0.9/100→I:4.598/100→J:7500→R:Return:IFEnd:IF K>1103.658 And
　　K≤1639.191:Then1772.361→Z:759.7848→G:4.598/100→I:4.598/100→J:1*10^45→R:Return:IFEnd:IF K>1639.191And K≤1905.531:Then1772.361→Z:759.7848→G:
　　4.598/100→I:0.5/100→J:6500→R:Return:IFEnd:IF K>1905.531 And K≤2624.5:
　　Then2782.5→Z:764.835481→G:0.5/100→I:0.5/100→J:1*10^45→R:Return:IFEnd:
　　(子程序根据桩号K自动选择对于桩号所处曲线的各竖曲线要素Z,G,I,J,R)
　　程序说明:输入与显示
　　输入部分:
　　K?里程
　　Z=?变坡点里程
　　HO=?变坡点高程
　　I1=?输入坡度第一段坡度
　　I2=?输入坡度第二段坡度
　　R=?竖曲线的半径
　　显示部分:
　　H=?点设计高程
　　将竖曲线要素输入数据库＂SUB1＂后，运行主程序＂SQX＂，我们可快速得到竖曲线上任意桩号的设计高程，现场作业十分灵巧方便。   4.2 功能性改进
　　在现场实际作业中，单一计算程序很难满足现场的施工需求，这时即需要对程序一系列的改进，方便现场施工作业，提高效率。我们可以将竖曲线要素输入数据库＂SUB1＂，主程序＂SQX＂可改进为
　　图1 竖曲线改进1 下载原图
　　将程序＂SQX＂添加横断面坡度，偏距，即可计算出任意横断面上任意偏距的设计高程，
　　坡度P>0，为上坡，P<0为下坡。
　　图2 竖曲线改进2 下载原图   4.3 程序便捷性改进
　　对于一个测量工作者而言，我们不能只停留在＂会用＂一个程序，我们还要知道＂怎么用＂，如何使得程序更加便捷，也是一个耐人寻味的课题，拿高程计算程序来说:
　　图3 高程计算程序便捷性改进 下载原图   5 程序融合
　　将改进后的计算程序融合在一起，我们就可以更方便简洁的计算各种现场测量数据，免去多次更换计算程序的繁琐，提高了作业效率，节约了时间。   5.1 坐标正反算程序+竖曲线程序
　　我们可以将竖曲线程序融合到坐标正反算程序内，一次性可计算点的坐标，设计高程或者桩号，偏距，设计高程。
　　图4 正反算程序与竖曲线程序融合 下载原图   5.2 竖曲线+普通高程计算程序
　　将竖曲线与普通高程计算程序融合在一起，我们可直接计算出测点设计高程与实测高程的差值，对差距一路了然，在施工高程控制与测量高程验收中，极大的提高了工作效率。
　　图5 竖曲线与普通高程计算程序融合 下载原图   5.3 坐标正反算程序+竖曲线程序+普通高程计算程序
　　将所有计算程序融合在一起，我们就可以一次性的计算点坐标，设计高程，实测高程，差值，对于需要精确控制高程的施工程序，如挖方边坡刷坡，路基基层摊铺，面层高程验收，混凝土结构物模板标高控制等，可以现场实时高程控制。以上两种程序综合可为本体提供思路，在此不再赘述。   6 程序编写的一般思路
　　程序编写比较灵活，由于对5800P的高级语言尚未理解透彻，本人编写的程序中或多多少存在非必要语句，不过可为初学者提供一个思路
　　图6 基本程序编写 下载原图   7 结语
　　通过对5800程序的一些浅析，证明了程序在提高工作效率中的可行性，同时对程序进行改编在测量控制工作中进一步发挥程序的潜力也是很必要的，本项目中计算器的服务性经验可为后续项目的测量控制提供借鉴。
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