［摘　要］　简述了SF6气体质量监督管理系统软件的设计思想，以及对关键技术问题的探讨。　

　［关键词］　六氟化流气体；质量监督；软件设计　　

　　六氟化硫的质量监督是电力系统化学监督的重要组成部分。根据国标GB／T 8905－1996《六氟化硫电气设备中气体管理的检测导则》的规定，工业六氟化硫气体应做以下项目的检测：六氟化硫纯度、四氟化碳含量、空气含量、湿度、酸度、可水解氟化物、矿物油、毒性等。虽然这些检测项目所使用的仪器均可配一次仪表或二次仪表，但是数据均不能自动地引入数据库系统，而且直读到的实验数据都需要经过操作者校正和统计后才成为需要的结果，计算量大，增加了人为误差的可能性。所以在六氟化硫质量监督工作中大量的实验数据、分析报表、统计报表等至今仍使用手工方式进行操作，并以传统的方式在各级部门间传递，使信息的保存、查找、分析极不方便，容易造成实验数据的误差和信息资料的丢失、损坏，远远达不到科学管理的要求。因此建立一套全面的、实用的六氟化硫质量监督管理软件是必要的。

1　系统分析
1．1　管理的内容
    （1）运行气：按变电站、设备名（号）分类管理。

    （2）新气：按生产厂家、批号、瓶号分类管理。
　　（3）回收气：按装瓶日期、瓶号分类管理。
1．2　管理内容的数据来源

    （1）为充分发挥计算机的扩展能力，尽可能地以计算机作为试验仪器的二次仪表，以使实验数据自动地加入到管理软件中来。因此在六氟化硫纯度、四氟化碳含量和空气含量的检测中将色谱仪输出信号通过色谱数据采集系统引入计算机，由系统管理软件对其检测、分析、修正计算、统计、相对偏差检查后将结果保存到数据库中。
　　（2）湿度和酸度的实验直读数据输入计算机，由软件修正计算、统计、相对偏差检查后将结果保存到数据库中。
　　（3）可水解氟化物、矿物油的实验直读数据输入计算机。由软件进行标准样品的校准曲线计算、绘制，实测样品的校正、统计、相对偏差检查后将结果保存到数据库中。
　　（4）毒性：可直接将实验结论输入数据库。
1．3　系统软件简明框架图

2　系统功能需求

　　总体要求是以系统稳定、操作简便为原则，具备在线帮助能力，常用的操作功能应有热健支持。

2．1　色谱数据处理模块
　　包括硬件部分和软件部分。硬件部分是将色谱仪输出的模拟信号转化为计算机能识别的数字信号，软件部分是对采集到的数据进行分析、处理。
　　（1）硬件性能要求：量程：－30 mV～1 V；灵敏度：1μV／s；峰面积重复性：±1‰；采样频率：20 Hz，可调。
　　（2）软件功能要求：按设定的频率采集谱图，实时计算峰面积、峰高，自动／手动计算各组份含量、统计、检查相对偏差；修改参数后重新积分、计算；谱图可缩放，可显示切割线、组份名、保留时间；生成及打印色谱分析报告；打开、保存、删除、打印谱图；多谱图比较；谱图可转存为数据文件格式、图像文件格式，供其它专业图像、文字处理软件调用。
2．2　其它数据处理模块
　　实验数据输入后自动／手动计算校准曲线，计算修正数据，统计、检查相对偏差。
2．3　数据库管理模块
　　本模块将各数据处理模块得到的最终结果以自动或手动方式存入指定设备数据库中生成、打印历史数据列表、趋势图；可按变电站、电压等级、设备类型在线实时检索设备和数据；随时查询任一天、任一设备的谱图及数据；可将变电站、设备、数据记录永久保存、添加、删除、恢复、修改和列表打印。具有年初工作任务统计、年度工作量统计、数据统计及单项超标统计功能，随时重现任一设备、任一次取样的分析报告。
2．4　报表生成模块
　　本模块随时生成以下报告：六氟化硫气体质量综合报告、色谱分析报告、设备历史数据报告（含趋势图）、年度工作计划报告、年度工作完成情况报告、设备单项超标统计报告。
2．5　DBMS接口模块
　　DBMS是与其它数据库管理系统的数据接口程序，用来实现数据的共享。

3　技术要点
3．1　数据结构的设计
　　软件设计中需要大量的数据结构支持，这里主要讨论数据库的数据结构设计。
　　由上面的论述可知，数据库需管理的对象是六氟化硫气体，而气体质量的跟踪是以装载它的主体为单位的，因此一个气样的质量分析数据记录是属于某一设备（运行气）或瓶号（新气）的，设备或瓶号又分属于某一变电站或批号。经过分析，选择了线索二叉树表示法作为整个数据库的存贮结构。　　
　　这种数据结构具有操作简单、存贮紧凑、前驱检索和后继检索快捷等特点。一般来讲，存取其中的元素耗时为O（logM＋logN）（其中M为设备数，N为设备平均记录数），相比其它数据结构而言，是效率代价比最低的。
　　检索设备时的关联因素可以很多，如：“变电站”、“电压等级”、“设备类型”、“生产厂家”、“投运年”等。检索数据记录的关联因素有“设备”和“取样时间”。
3．2　编程语言的选择
　　数据库管理是本软件的核心部分，所有功能模块均不同程度为其服务。市面上有很多种流行的数据库编程系统，但应用到本系统设计上暴露出如下问题：（1）对计算机硬件系统支持较差，无法实现色谱数据采集和处理；（2）由于在本系统中，变电站、设备和记录的数据结构均不相同，需分别建立数据库、关系、索引；（3）效率极低，浪费系统资源。另外，如与其它语言混合编程又容易造成系统的不稳定。因此，不采用此类语言。
　　C＋＋语言能很好地解决上述问题。C＋＋语言的可执行程序代码量少，效率高，运行速度快，有极强的系统硬件支持能力。面向对象的结构化、模块化编程思想也是解决数据结构问题的有利武器，是构造系统程序的理想工具。但应注意增加与DBMS的接口、数据库的备份和恢复2项功能。
3．3　专家库解释系统
　　专家库是一些规则的集合。规则是人们对某一类客观现象的因果认识，是不断探索的结晶。它的基本语法是：条件1→结论1；否则条件2→结论2；…；否则→结论n。如在软件中能提供此类规则的解释、处理等方面的支持，那么对化学监督的各个部分、软件应用的水平和软件使用者的专业修养都会有很大的帮助。但这需要软件具备自然语言的理解能力。

4　结束语　　
　　六氟化硫气体全面质量监督管理系统软件的应用对于提高六氟化硫气体质量监督管理水平，维护六氟化硫电器设备安全运行，起着积极作用。同时，也为将来实现在线和网络化管理打下坚实的基础。