ＥｘｃｅＩ数据分析工具在大坝观测数据分析中的应用王元勇（广州蓄能水电厂，广东广州５１０９５０）摘要：以某水电站为实例，介绍了在不需第三方软件的情况下，利用Ｅｘｃｅｌ完成大坝观测数据的数据统计、图表输出、方差分析、相关分析、回归分析等处理工作。利用Ｅｘｃｅｌ处理大坝观测数据，可使得观测数据分析更直观、及时、快捷、方便，也为大坝安全运行提供实时信息及预测信息。关键词：大坝观测；数据分析；Ｅｘｃｅｌ；数据分析工具ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＥｘｃｅｌＤａｔａＡｎａｌｙｓｉｓＴｏｏｌｓｏｎＤａｔａＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤａｍＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎＷＡＮＧＹｕａｎｙｏｎｇ（ＧｕａｎｇｚｈｏｕＰｕｍｐｅｄＳｔｏｒａｇｅＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０９５０，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃＵＴａｋｉｎｇｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｄａｔａｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ，ｃｈａｒｔｏｕｔｐｕｔ，ｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｎｏａｎｄｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄａｍｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｗｉｔｈＥｘｃｅｌａｎｄａｉｄｏｆｔｈｉｒｄ—ｐａｒｔｙｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄａｍｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｗｉｌｌｂｅｍｏｒｅｉｎｔｕｉｔｉｖｅ，ｔｉｍｅｌｙ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｗｉｔｈＥｘｃｅｌａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｓｆｏｒｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｄａｍ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｄａｍｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓ；Ｅｘｃｅｌ；ｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｔｏｏｌ中图分类号：ＴＰ３９１．７７文献标识码：Ｂ文寒编号：０５５９－－９３４２（２０１４）１１－００８６－０３１．１Ｕ刖舌基本统计及图表输出在Ｅｘｃｅｌ表工作区域内，根据实际情况及用户大坝观测资料的整理、整编和分析工作是大坝安全观测工作的重要组成部分，是对观测工作进行技术总结和对大坝安全程度做出鉴定，提出大坝安全运行和维修意见的主要依据。因此，应及时、认真地整理分析大坝观测资料，以便观测部门清楚掌握大坝的运行状态，及早发现问题并做出判断。然而，大坝观测资料大量积累，为大坝观测资料的整理及分析处理带来了不小的困难。Ｅｘｃｅｌ电子表格软件具有强大的数据统计功能及数据分析工具，利用Ｅｘｃｅｌ一些常用的统计分析工具的功能，能够很方便地完成大坝观测数据的统计分析工作。１需求．制作类型表格，用于相应数据资料的统计。此外，Ｅｘｃｅｌ使用来自工作表的值，并将其当作数据点在图表上显示。数据点用条形、线条、柱形、切片、点及其他形状表示，图表更加直观的反映了数据关系。１．２方差分析方差分析是用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检验。在Ｅｘｃｅｌ数据分析工具库中提供了３种基本类型的方差分析：单因素方差分析、双因素无重复试验和可重复试验的方差分析。１．３相关分析与协方差分析协方差是用来度量两个变量之间“协同变异”ＥｘｃｅＩ数据分析工具收稿日期：２０１４—０８—２８Ｅｘｃｅｌ数据分析工具各类繁多，结合大坝观测数据处理分析工作，介绍以下几个数据分析工具。作者简介：王元勇（１９８７一），男，湖北武汉人，硕士，主要从事抽水蓄能电厂水工建筑物监测维护管理工作．豳ＷａｔｅｒＰｏⅢ＂ＶｏＬ万方数据４０Ｎｏ．１１三：：三三：：竺三：：三：：＝＝：竺兰：！！±三三竺竺：２：！：竺：三：！：！：竺：ｌ翟冒冒冒譬ｌｉ圈大小的总体参数，即二个变量相互影响大小的参数，协方差的绝对值越大。两个变量相互影响越大。相关分析（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ），相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向及相关程度。ＥｘＣＥＬ数据分析工具库中提供了多因素数据的两两对应得相关分析与协方差分析，分析结果分别为相关系数矩阵和协方差矩阵。１．４回归分析回归分析（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ）是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。ＥｘＣＥＬ的数据分析工具库中提供了回归分析的工具。２大坝观测数据的分析２．１数据分析大坝观测数据分析的项目、内容和方法应根据大坝类型及其他实际情况而定的，但必须进行变形量、渗流量、扬压力分析。分析通常采用比较法、作图分析法、监测物理量有关特征值统计法等。２．２观测报告观测报告包括内容较多，其中观测数据资料整编成果说明是十分重要的，即根据各项数据资料，采用各分析方法进行分析处理，编写成果说明。此外，还包括观测值的过程线、观测值的分布图、以及观测值的相关图等。３实例应用下面以某电站为实例．介绍利用Ｅｘｃｅｌ完成大坝观测数据的数据统计、图表输出、方差分析、相关分析、回归分析等处理工作。３．１工程概况该电站其中一座坝为碾压混凝土重力坝，坝址河床狭窄，两岸山体雄厚。河床岩石裸露，为燕山三期粗粒黑云母花岗岩。两岸的全、强风化带不深，弱风化带岩石坚硬，虽断裂发育，但断层胶结较好，没有较大的地质构造。大坝布置的外观安全观测项目主要有：坝体水平位移、垂直位移观测，大坝渗流观测（包括坝基渗漏量、坝基扬压力、绕坝渗流观测）。以该大坝绕坝渗流观测为例，介绍Ｅｘｃｅｌ数据分析工具在大坝观测数据分析中的应用。３。２大坝绕坝渗流观测在该大坝左、右岸分别钻设了２、３个绕坝渗流观测孔．各绕坝渗流观测孑Ｌ埋设位置及其参数详见表１。万方数据表１下库坝绕坝渗流观测孔埋设参数ｍ３．２．１数据统计及图表输出２０１３年１月份ＬＰＤＦｌ测孔地下水位统计表见表２，并生成相应的过程线如图１所示，其他测点均町类似生成。通过曲线，我们可清晰地看出，在１月份中，ＬＰＤＦｌ测孔水位的整体变化趋势为逐渐降低。表２ＬＰＤＦｌ测孔２０１３年１月地下水位统计观测日期水位观测日期水位１号２８８．８５１６号２８８．６９２号２８８．８２１７号２８８．７１３号２８８．８６１８号２８８．７３４号２８８．８２１９号２８８．６８５号２８８．７５２０号２８８．６２６号２８８．７６２１号２８８．６１７号２８８．７３２３号２８８．６５８号２８８．７２２４号２８８．６６９号２８８．７７２５号２８８．６６１０号２８８．８２６号２８８．５９ｌｌ号２８８．８２７号２８８．５８１２号２８８．７８２８号２８８．５７１３号２８８．７２２９号２８８．５９１４号２８８．６９３０号２８８．６６１５号２８８．７３１号２８８．６７注：观测时间均为９：４３；温度均为２１．６。Ｃ。２８８．９２８８．８５２８８．８Ｖ～ｊ２８８７５ｔ一／、Ｖ萎：愁；～／＾崔２８８．６、、／＼２８８５５、、／／２８８．５２８８．４５２８８４１３５７９１ｌ１３１５１７１９２１２３２５２７２９３１日期图１ＬＰＤＦｌ铡孔２０１３年１月地下水位过程线３．２．２描述统计表３为２０１３年ＬＰＤＦｌ测孔全年地下水位数据描述统计结果，从表中我们可以更加量化地看出两测点的特征值以及其他数据值，例如最大值、最小值等等。３．２．３方差分析对２０１３年ＬＰＤＦｌ测孔地下水位进行方差分析．分析结果见表４、５。比较各月的测量数据之间是否ＷａｔｅｒＰｏｗｅｒＶ０１．４０Ｎｏ．１１囫嗣盈譬翟圈表３项目平均水位／Ｉｎ竺！兰：表６：：二＝！！：２０１３年下库绕坝渗流和下库环境量的相关分析结果ＬＰＤＦｌ测孔２０１３年全年地下水位统计情况数值２８９．２８３０．０２８２８９．２８５２９０．０９００．４９８０．２４８项目区域数值２．３３０２８８．４７０２９０．８００９３７２７．７７０３２４２９０．８００２８８．４７０标准误差／ｍ中位数／ｍ最小值／ｍ最大值／ｍ求和／ｍ观测数，个最大（１）／ｍ最小（１）／ｍ众数／ｍ标准差／ｍ２方差／ｍ２峰度０．２１３偏度０．５１１表４置信度（９５．Ｏ％）０．０５４４ＬＰＤＦｌ测孔地下水位２０１３年各月统计结果见表６，从中我们可以看出，１、２号绕渗孑Ｌ水位之间相关系数为０．９６，具显著的相关性，结合以往相关系数．可以得出位于右坝面上的这两个绕渗孔基本是连通的。４结语除了本文介绍的数据分析工具外，Ｅｘｃｅｌ还有很多其他的数据分析工具，如假设检验等，都可以应用到大坝数据分析当中处。经过实例应用介绍，可以看出，Ｅｘｃｅｌ表格软件功能强大，能够进行各种数据的处理、统计分析和辅助决策操作，大大提高了大坝观测数据分析的效率，并为观测成果分析提供了更加直观的效果。参考文献：鹕篮∞娩［１］陈琳．Ｅｘｃｅｌ的统计分析工具在教学统计中的应用［Ｊ］福建电脑，２００６（１）：１８２－１８３．组组总间内计∞均踟为勉Ｕ兰粥弱嘶『２］石小云．秦彦．Ｅｘｃｅｌ中方差分析的应用［Ｊ］．中南林学院学报，存在明显差异。３．２．４相关分析运用Ｅｘｃｅｌ数据分析工具中的相关系数分析，可以得出下库绕坝渗流和下库环境量之间的相关性２００６（１）：１１７—１１９．ｆ３］朱群仙．Ｅｘｅｅｌ数据分析工具与图表工具应用［Ｊ］．考试周刊，２００９（２８）：１５８—１５９．（责任编辑高瑜）（上接第５７负）工作相结合的方式，推陈出新，较好地解决了调速器这两种长期困扰电厂安全生产的故障难题，降低了近年来由此导致的机组启动失败或跳闸的风险，提高了机组运行可靠率，保证了电厂的安全生产，提高了经济效益。４结语调速器是水轮发电机组中重要的辅助设备，承担着机组开机、停机、增减负荷、工况转换、紧急停机等任务。广蓄Ａ厂已运行２０余年，对于调速器液压系统常见故障模式的处理已基本成熟。然而为彻底解决调速器出现的测压阀卡阻、电磁阀卡涩这两种常见故障，保证机组安全稳定运行，广蓄Ａ厂通过参考其他抽水蓄能电厂较好的运维方式，并根据自身设备运行特点，进行理论分析与开展实践参考文献：［１］蔡晓峰，张新龙，周攀．大型抽水蓄能机组调速器控制策略对电网安全稳定影响的探讨［ｃ］／／抽水蓄能电站工程建设文集，２０１１，２１６—２１９．（责任编辑焦雪梅）豳ＷａｔｅｒＰｏｗｅｒＶ０１．４０Ｎｏ．１１万方数据Excel数据分析工具在大坝观测数据分析中的应用
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
王元勇， WANG Yuanyong
广州蓄能水电厂,广东广州,510950水力发电Water Power2014,40(11)
1.陈琳 Excel的统计分析工具在教学统计中的应用[期刊论文]-福建电脑 2006(01)2.石小云,秦彦 Excel中方差分析的应用[期刊论文]-中南林学院学报 2006(01)3.朱群仙 Excel数据分析工具与图表工具应用[期刊论文]-考试周刊 2009(28)
引用本文格式：王元勇.WANG Yuanyong Excel数据分析工具在大坝观测数据分析中的应用[期刊论文]-水力发电 2014(11)