Содержание: 

Введение. 3

Электронные табличные процессоры. 4

Microsoft Excel 4

Теодолитные и нивелирные хода. 9

Автоматическая  обработка нивелирных и теодолитных  ходов в таблицах Microsoft Excel. 12

ВЫВОД: 14

Список  литературы: 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

     В современных условиях рыночной экономики  научно-технический прогресс в горнодобывающей  промышленности во многом связан с  автоматизацией геолого-маркшейдерского  информационного обеспечения горных работ на всех стадиях промышленного  освоения месторождений полезных ископаемых. Активное использование компьютерных технологий в практике геолого-маркшейдерских служб отечественных горных предприятий  началось в 90-х годах. Однако зачастую оно сводилось либо к использованию  отдельных программ для решения  частных задач, либо к попыткам применения импортных горно-геологических программных  пакетов.

     Одной из самых продуктивных идей в области  компьютерных информационных технологий стала идея электронной таблицы. Многие фирмы разработчики программного обеспечения для ПК создали свои версии табличных процессоров - прикладных программ, предназначенных для работы с электронными таблицами. Из них наибольшую известность приобрели Lotus 1-2-3 фирмы Lotus Development, Supercalc фирмы Computer Associates, Multiplan и Excel фирмы Microsoft. Отечественные школьные компьютеры также оснащены упрощенными (учебными)  версиями табличных процессоров.

     Представление данных в виде таблиц существенно  упрощает анализ  информации. Для  решения задач, которые можно  представить в виде  таблиц, разработаны  специальные пакеты программ, называемые  электронными таблицами или табличными процессорами. Они ориентированы  прежде всего на решение экономических  задач, однако с их помощью можно  решать математические, физические и  инженерные задачи, например, осуществлять расчеты по формулам, строить графики  и диаграммы.  
 
 
 

Электронные табличные процессоры.

     В 1982 году Microsoft запустила на рынок  первый электронный табличный процессор Multiplan, который был очень популярен  на CP/M системах, но на MS-DOS системах он уступал Lotus 1-2-3. Первая версия Excel предназначалась  для Mac и была выпущена в 1985 году, а  первая версия для Windows была выпущена в  ноябре 1987 года. Lotus не торопилась выпускать 1-2-3 под Windows, и Excel с 1988 года начала обходить по продажам 1-2-3, что в конечном итоге  помогло Microsoft достичь позиций ведущего разработчика программного обеспечения. Microsoft укрепляла свое преимущество с выпуском каждой новой версии, что имело место примерно каждые два года. Текущая версия для платформы Windows — Excel 14, также известная как Microsoft Office Excel 2010. Текущая версия для  платформы Mac OS X — Microsoft Excel 2008.

Microsoft Excel

     В начале своего пути Excel стал причиной иска о товарном знаке от другой компании, уже продававшей пакет программ под названием «Excel». В результате спора Microsoft была обязана использовать название «Microsoft Excel» во всех своих  официальных пресс-релизах и юридических  документах. Однако со временем эта  практика была позабыта, и Microsoft окончательно устранила проблему, приобретя товарный знак другой программы. Microsoft также  решила использовать буквы XL как сокращённое  название программы: иконка Windows-программы  состоит из стилизованного изображения  этих двух букв, а расширение файлов по умолчанию в Excel — .xls. В сравнении  с первыми табличными процессорами Excel представляет множество новых  функций пользовательского интерфейса, но суть остается прежней: как и в  программе-родоначальнике, VisiCalc, ячейки расставляются в строки и столбцы  и могут содержать данные или  формулы с относительными или  абсолютными ссылками на другие клетки.

     Excel был первым табличным процессором,  позволявшим пользователю менять  внешний вид таблицы (шрифты, символы  и внешний вид ячеек). Он также  первым представил метод умного  пересчета ячеек, когда обновляются  только те ячейки, которые зависят  от изменённых ячеек (раньше  табличные процессоры либо постоянно  пересчитывали все ячейки или  ждали команды пользователя).

     Будучи  впервые объединёнными в Microsoft Office в 1993 году, Microsoft Word и Microsoft PowerPoint получили новый графический интерфейс  для соответствия Excel, главного стимула  модернизации ПК в то время.

     Начиная с 1993 года, в состав Excel входит Visual Basic для приложений (VBA), язык программирования, основанный на Visual Basic, позволяющий  автоматизировать задачи Excel. VBA является мощным дополнением к приложению и в более поздних версиях Excel доступна полнофункциональная интегрированная  среда разработки. Можно создать VBA-код, повторяющий действия пользователя и таким образом автоматизировать простые задачи. VBA позволяет создавать  формы для общения с пользователем. Язык поддерживает использование (но не создание) DLL от ActiveX; более поздние  версии позволяют использовать элементы объектно-ориентированного программирования.

     Функциональность VBA делала Excel легкой мишенью для  макровирусов. И это было серьёзной  проблемой до тех пор, пока антивирусные продукты не научились обнаруживать их. Фирма Microsoft, с опозданием приняв меры для уменьшения риска, добавила возможность выбора режима безопасности:

• полностью отключить макросы
• включить макросы при открытии документа
• доверять всем макросам, подписанным с использованием надёжных сертификатов.

     Документом Excel является файл с произвольным именем и расширением XLS. Такой файл *.xls называется рабочей книгой (Work Book). В каждом файле *.xls может размещаться от 1 до 255 электронных  таблиц, каждая из которых называется рабочим листом (Sheet). Одна электронная  таблица состоит из 16384 строк (row) и 256 столбцов (column), размещенных в  памяти компьютера. Строки пронумерованы  целыми числами от 1 до 16384, а столбцы  обозначены буквами латинского алфавита A,B,C,...,Z,AA,AB,AC,...,IY.

     Рис. 1. Электронная таблица Microsoft Excel

     На  пересечении столбца и строки располагается основной элемент  таблицы - ячейка (cell). В любую ячейку можно ввести исходные данные - число, текст, а также формулу для  расчета производной информации. Ширину столбца или строки можно  менять при помощи мыши. При вводе  данных в ячейку это происходит автоматически, т.е. электронные таблицы являются "резиновыми". Для указания конкретной ячейки используется адрес, который  составляется из обозначения столбца  и номера строки, на пересечении  которых находится ячейка, например: A1, B2, F8, C24, и т.д.

     Чтобы сделать ячейку активной, надо указать  в неё мышью и нажать левую  клавишу мыши. Ячейка при этом будет  выделена прямоугольной рамкой. При  вводе формулы надо сперва вводить  знак =, поскольку знак = является признаком  формулы. Прямоугольная группа ячеек, заданная первой и последней ячейкой, разделяемых двоеточием называется интервалом. Пример: C5:D10. Выделение  группы ячеек производится мышью.

     Электронные таблицы Excel можно использовать для  создания Баз Данных. Программа Excel является многооконной. Окнами являются рабочие листы Excel. Для сортировки данных необходимо указать мышью

     Для запуска Excel сначала надо запустить Windows, затем найти иконку Excel на рабочем  столе или в меню кнопки Пуск и  дважды щелкнуть по ней. Для старого Windows 3.1 надо открыть окно программной  группы MS Office (Excel 5.0) или Приложения (Excel 4.0). В указанных окнах находится  программный элемент Excel 4.0 или 5.0. Запуск Excel осуществляется двойным щелчком мыши по программному элементу Excel.

     Вверху  расположено Главное (горизонтальное) выпадающее меню, состоящее из 8 пунктов. Ниже меню расположена панель инструментов (кнопки с специальными значками).

     Получение помощи, вызов справочной системы Excel - клавиша F1 или знак ? в меню. В  справочной системе Excel 5.0 есть обучающая  программа "Быстрое знакомство".

     Для создания файла надо указать мышью  пункт меню Файл, затем пункт Сохранить  Как, найти на диске каталог, где  будет находиться файл, задать имя  файла. Можно использовать клавишу F12 (Excel 4.0). Расширение файла будет xls. Имя файла, если его не задать, будет book1.xls (Excel 5.0, Excel-97) или sheet1.xls (Excel 4.0).

     Для обновления (очистки) окна в Excel надо указать  мышью пункт  Файл и затем пункт  Создать файл или Ctrl-N в Excel 5.0-97. Для  сохранения файла - п. меню Файл, Сохранить  или Ctrl-S (Excel 5.0-97), или Shift-F12 (Excel 4.0).

     Для того, чтобы загрузить (считать) файл с диска - п. меню Файл,  Открыть  файл или Ctrl-O (Excel 5.0-97), или Ctrl-F12 (Excel 4.0).  Распечатка файла - п. меню Печать или Ctrl-P (Excel 5.0-97) или Ctrl-Shift-F12 (Exel 4.0). Перед распечаткой  надо сделать выделение и обрамление того участка таблицы с заполненными ячейками, который следует распечатать.

     Для завершения (выхода из) Excel - п. меню Файл и затем Выход или Alt-F4. Если в  окне несохранённый файл, то его  надо сохранить или выйти без  сохранения, но тогда информация будет  утрачена.

     Файл, созданный в Excel 4.0, может быть прочитан в Excel 5.0 или Excel-97, но не наоборот. В Excel можно  быстро заполнять таблицы цифрами  по формуле, например с помощью Меню Правка, Заполнить Вниз.

     В Excel возможно использование встроенных инструментов: Мастера  Диаграмм для  построения графиков, Мастера Функций  для производства математических вычислений, программы для создания рисунков (как и в Word).

     Для вызова Мастера Функций надо взять  Меню Вставка, Функция, выбрать необходимую  функцию в списке встроенных функций.

     Для вызова Мастера Диаграмм надо взять  Меню Вставка, Диаграмма. Но сперва выделяют столбец чисел.

     Для вызова программы для создания рисунков надо взять Меню Вставка, Объект, выбрать MS Draw в списке объектов. Для вызова указанных объектов можно также  использовать соответствующие кнопки в панели инструментов. Excel есть и  собственная программа создания рисунков.

     Для вставки в электронную таблицу Excel графического файла *.bmp, *.wmf и др. надо указать мышью Меню Вставка, Рисунок, выбрать на диске необходимый  графический файл, содержащий рисунок, и ОК.

     В Excel, как и в Word, возможен обмен  информацией (текст, графика, формулы, диаграммы и т.д.) с другими  приложениями (Word, MS Works, PaintBrush и др.) через Буфер Обмена Windows.

     Копирование, вырезание и вставка выделенного  содержимого ячеек производится также как и в Word 6.0 через пункт  меню Вставка или соответствующих  кнопок в панели инструментов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Теодолитные и нивелирные хода.

     Подземные маркшейдерские съемочные сети являются основой для съемки горных выработок  и состоят из теодолитных ходов. Теодолитные ходы опираются на пункты подземной маркшейдерской опорной  сети. Характеристика теодолитных ходов приведена в табл. 1. 

Таблица 1

     Теодолитные ходы прокладывают замкнутыми, разомкнутыми или висячими проложенными дважды. Замыкание теодолитных ходов  производят во всех случаях, где для  этого есть возможность.

       При проложении теодолитных ходов в выработках, по которым впоследствии будут проложены полигонометрические ходы подземной маркшейдерской опорной сети, допускается прокладывать висячие ходы с измерением левых и правых углов. Перед измерением правого угла проверяют центрирование теодолита. Длина таких ходов допускается не более 300 м при составлении планов горных выработок в масштабе 1:1000 и 500 м - в масштабе 1:2000.

     Отставание  пунктов теодолитного хода от забоя  подготовительной выработки допускается  не более:

• 50 м - в выработках, проводимых по проводнику;
• 100 м - в выработках, проводимых по направлению.

     При проведении выработки в направлении  границы опасной зоны, вдоль нее  или непосредственно в опасной  зоне теодолитные ходы прокладывают по мере подвигания забоя с отставанием  от него не более чем на 20 м. В этих случаях координаты пунктов определяют независимо дважды.

     Пункты  теодолитных ходов закрепляют как  временные пункты подземной маркшейдерской опорной сети.

       Ориентирование подэтажных выработок  выполняют независимо дважды. Расхождение  между двумя ориентированиями  допускается не более 20'.

     Углы  в теодолитных ходах измеряют теодолитами с паспортной средней  квадратической погрешностью измерения  горизонтального угла не более 30", центрирование теодолита и сигналов выполняют с помощью шнуровых отвесов.

     В ходах, прокладываемых в выработках с углом наклона менее 30°, углы измеряют одним повторением или  приемом. При измерении углов  способом повторений разность между  одинарным и окончательным (средним) значением угла допускается не более 1,5'.

     При измерении углов способом приемов  расхождение углов между полуприемами допускается не более 2'.

     Измерение углов в выработках с углом  наклона более 30° выполняют двумя  приемами со смещением начального отсчета  перед вторым приемом примерно на 180°. Расхождения в углах, полученных из отдельных приемов, допускаются  не более 1,5'. Допустимые расхождения  углов между полуприемами приведены в табл. 2. 

Таблица 2

     Перед пополнением теодолитного хода измеряют контрольный угол и контрольную  линию; разность между предыдущим и  контрольным значениями угла допускается  не более 2', линии - 1:1000 ее длины. В случаях, когда пункты подвергаются сдвижению, теодолитные ходы при пополнении могут опираться на стороны, гироскопически ориентированные со средней квадратической погрешностью 3'. При ориентировании сторон подземной съемочной сети допускается определять положение  равновесия чувствительного элемента по двум точкам реверсии.

       Длину линий в теодолитных  ходах измеряют стальными компарированными  рулетками и другими способами  с соблюдением установленной  точности измерений. Допускается  натяжение рулеток без динамометра. Линии измеряют дважды. Отсчеты при измерении линий в теодолитных ходах берут до миллиметров.

       Тригонометрическое нивелирование  выполняют одновременно с проложением  теодолитных ходов.

     Вертикальные  углы измеряют одним приемом в  прямом и обратном на правлениях или  в одном направлении с изменением высоты сигнала перед вторым измерением.

     В теодолитных ходах при передаче высот тригонометрическим нивелированием соблюдают следующие требования:

• расхождение значений места нуля в начале и в конце хода не более 3';
• расхождение между двумя определениями высоты теодолита или сигнала не более 10 мм;
• разность в превышениях одной и той же стороны не более 1:1000 ее длины;
• допустимая невязка хода - 120, мм, где L - длина хода, км.

   Нивелирные  ходы уравнивают введением поправок в измеренные превышения с обратным невязке знаком, пропорционально  длине сторон хода или числу штативов, отметки округляют до сантиметров.

   Высоты  пунктов съемочной сети в подэтажных выработках определяют путем передачи высоты с пунктов (реперов) основного  горизонта через вертикальные восстающие выработки с помощью рулетки. Передачу высот выполняют дважды, разность в превышениях допускается  не более 5 см. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Автоматическая  обработка нивелирных и теодолитных  ходов в таблицах Microsoft Excel.

   Автоматизация позволяет многократно увеличить производительность работ по обработке вычислений за счет увеличения скорости их выполнения, и во много раз сократить вероятность появления  любых ошибок в процессе камеральной обработки. Алгоритмы, которые используются при разработке средств автоматизации, многократно проверяются (по крайней мере, должны) в  процессе разработки на наличие  скрытых  ошибок, что позволяет довести надежность процесса вычислений до необходимо уровня.

   Вычисление  контрольного теодолитного хода.

   Рис.2. Исходные данные.

         На первом листе  в электронной книге представлены исходные данные, такие как: координаты пунктов, дирекционные углы, измеренные углы и т.д.

   Рис.3. Обработка длин рулеточного контрольного хода.

   На  этом листе электронной таблицы  рассчитываются поправки за компарирование и провес рулетки, за температуру. В  дальнейшем данные из этих двух таблиц соединяются в третьей, где в  автоматическом режиме вычисляются  координаты, приращения и высоты пунктов теодолитного хода (рис.4). Например, приращение ∆Y находится по формуле =ЕСЛИ(C13=0;0;(F15)*SIN(РАДИАНЫ(K14))).

ВЫВОД:

    Таким образом, электронная таблица Microsoft Excel. представляет собой универсальный инструмент, способный решать множество разных задач. Это инструмент, позволяющий автоматизировать горно-геометрические расчеты, организовать ведение горнотехнической документации, создавать комплексные системы управления горными работами. Использование таблиц Microsoft Excel .повышает точность расчетов, сокращает в несколько раз временные затраты на выполнение базовых операций по обработке данных, что очень важно в условиях интенсивного горного производства.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы:

1. Колесников, Е. А. Эволюция электронных таблиц, 2008.
2. Охрана недр и геолого-маркшейдерский контроль. Инструкция по производству маркшейдерских работ (РД 07-603-03). Серия 07. Выпуск 15 / Колл.авт. – М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. – 120с.