1引言
雷电灾害风险评估工作涉及大量的数据计算、分析，并最终以报告的形式提供给使用者。以人工分析计算和编制报告的方式会花费大量时间，且容易出错。因此，杨仲江等[1，5]开发了不同的雷电灾害风险评估软件，这些软件都各有优点，比如整合度高、专业性强、界面美观等。而VBA编程用于雷电灾害风险评估工作，实现计算分析及报告编制的自动化也有其独有的优势。由于以VBA编程不需要开发一个集成的软件系统，而是利用常用的办公软件MicrosoftOffice内置的VBA语言进行二次开发，所以相对于其他雷电灾害风险评估软件的开发过程，具备操作简单、编写快速、维护方便、适应性强的优点。
2开发工具
VisualBasicforApplications（VBA）是一种基于VisualBasic的宏语言，它被内置到Office应用程序中，可以用来建立用户定义函数，自动化流程，从而扩展和控制宿主应用程序的许多功能，并且VBA能通过动态链接库（DLL）访问WindowsAPI。VBA主要有四个方面的作用：1）规范用户的操作，控制用户的操作行为；2）操作界面人性化，方便用户使用；3）重复的手工操作通过执行VBA代码可以迅速的实现；4）实现其他宿主程序不具备的功能。在雷电灾害风险评估工作中，以Office作为VBA代码的宿主，通过VBA对Word和Excel进行二次开发，从而形成一套集数据分析和报告生成为一体的工作系统。
3设计思路
按照VBA宿主的不同对该工作系统各项功能进行分类，主要分为两部分：第一部分是信息输入、计算、分析、判断、提示，这一部以Excel为宿主；第二部分是报告生成，以Word为宿主。3.1Excel工作表处理通过Excel工作窗口进行人机对话，实现信息输入、计算、提示等功能。信息输入：直接在Excel工作表中填写；计算：根据相关的雷电灾害风险评估标准[6，8]，利用Excel自带函数预设公式实现；提示：使用Excel的条件格式功能，通过填充不同的单元格背景色实现。VBA主要辅助完成分析、判断功能，可分为三个步骤：1）根据评估单体数量，复制模表依序生成各单体评估工作表；2）分析建筑物特征，更新各个单体评估工作表中的计算参数；3）判断计算结果，选择合理的保护措施。在工作表的设计上，根据计算数据性质的不同分为三个初始工作表：1）公共信息表，存储项目编号、名称、土壤电阻率ρ、雷击大地的年平均密度Ng等项目共用信息；2）评估单体信息汇总表，存储所有建筑单元的长L、宽W、高H、建筑类型、等效截收面积AX、年预计雷击次数NX等数据，本表既引用前表的数据，又是生成后表的数据来源，起到承前启后的作用；3）承灾体评估表，存储土壤类型缩减因子ra、消防措施缩减因子rP、火灾危险性缩减因子rf、特殊伤害增加损失量的因子h、相对损失量LX、以及各类风险值RX等由承灾体自身特征决定的参数及其相关计算结果。在初始工作表中承灾体评估表将即为单体评估表的模表。3.2报告生成处理报告生成功能通过引用Word模板实现，模板按照内容分为：代码模板、区域评估模板、单体评估模板、结论及建议模板。其中代码模板为宏模板，存放VBA代码，程序模块包括：1）报告初始化模块：根据Excel工作表的相关记录加载区域评估、单体评估、结论及建议各部分文字模板，生成报告文档；2）外部文件导入模块：在报告模板中导入闪电、土壤电阻率断面图、风险区划资料等有需要的外部文件资料；3）数据导入模块：调用Excel工作表并在报告文本中所有相应位置自动输入相应数据信息，这一功能利用查找数据标签的方法实现。3.3数据标签设置所谓数据标签即是在Word模板中定义一种结构固定、便于计算机理解的字符串，该字符串能够表明Word报告需要引用的数据与Excel工作表单元格之间的位置关系，然后通过VBA自动定位并替换标签，从而导入数据及相关信息。因此，比较重要的一个环节就是在报告模板中做好数据标签的预处理。3.3.1设置原则1）唯一性：保证模板中各参数都具有唯一的标签表述，并保证数据标签能区别于报告模板中的其他文本。2）对应性：通过标签表述能对应到Excel工作表的单元格，使VBA能够通过标签自动查找到对应的单元格数据。3）可更新性：根据设计思路，单体评估表是依序复制模表生成，当需要引用下一张单体评估工作表数据时，模板中的数据标签要能够自动更新对应到新表。3.3.2标签形式根据标签设置原则，报告模板中的标签设置可采取工作表+单元格的形式。比如“sheet03!H11”，即对应为“Sheet3”中的“H11”单元格。假设“sheet03!H11”对应的是一号楼评估表中Z1区风险值R1的单元格，通过自动更新表号，将该标签更新为“sheet04!H11”，即对应到了二号楼的Z1区风险值R1。3.4衔接处理在Excel中增加一个单独的VBA控件及相应的功能模块，通过控件调用预设的模板生成Word报告文档。从而将两个基于不同宿主程序的部分衔接起来，成为一个完整的工作系统。
4VBA在报告生成处理中的应用实例
报告生成处理部分的三个模块中，比较重要的过程都涉及到数据标签的处理，VBA通过调用Word的查找、替换功能，实现数据标签更新、定位及替换。其过程代码列举如下：1）标签更新过程4与H1、3结合时的98%。总体来说，组合的特征参数都获得了较好的识别率，这些特征都是包含着信号的某种重要信息。当H1、2、3和X1、2、4结合时，不但没有提高识别率，反而是降低了，也说明了越多的特征，信息越杂乱，越不利于识别性能的提高。
5总结
本文采样频率2kHz，小波3层分解将信号频段大致划分为0~125Hz，125~250Hz，250~500Hz，500~1000Hz分别对应A3、D3、D2、D1的频段范围；而EMD分解将信号划分为由高到低频的若干个单一频率分量及余量。在信号选择中，正好选取了，小波分解的低频分量A3和高频分量D1及EMD分解中的高频信息和中频信息，大量的实验证明，EMD分解得到的第一个IMF都是信号的高频分量，基本包括了大部分的突变信息，而IMF3包含了信号的发展趋势。因此互相结合后，这些特征几乎涵盖了信号的主要特征，最后取得了98%的最好识别率。与传统统计参数相比，非线性特征参数能更有效的描述不规则和非周期性的信号，本文对信号先进行小波分解和EMD分解后各系数再求非线性特征参数，取得了很好的识别效果，这将为电力运行部门判断电能扰动类型提供一种新的思路。
作者：林巧 单位：重庆市防雷中心
