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摘 要：本软件可为我单位公共场所管理人员提供监测现场的仪器直读数据与国家标准单位之间的转换功能。该系统已在实际工作中投入运行，使我们的业务工作变得简便快捷、准确规范，极大地提高了工作效率，具有一定的社会效益。
关键词：体积浓度；相对浓度；VB程序设计；软件工程
中图分类号： TP311 文献标识码：a DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.02.011
Design and Implementation of Application Software of Converter between Direct Reading Data of Monitoring Instruments on Public Place and the National Standard Unit
LIU Ying
【Abstract】the software can provide public place management of our unit with the conversion function between the instrument direct
reading data of monitoring site and the national standard unit. This system has been experimented in practical business work, it can make our operations quick, easy, accurate and standardized. It will greatly improve the work efficiency and has specified social benefits.
【Key words】 Parts per million; Count per minute; VB program design; Software engineering
0 引 言
随着我国公共卫生事业日新月异的发展，各项业务工作走向规范化进程，对快速高效的管理需求越来越大。传统的手工操作不仅浪费了大量的人力物力，而且在繁琐的计算过程中经常还会出现失误。作为计算机应用的一部分, 编程解决监测仪器现场直读数据与国家标准单位之间的转换，具有传统手工操作所无法比拟的计算迅速、一目了然、准确性高、成本低等优点。用计算机支持高效率完成日常事务不但可以减轻卫生行政管理人员的工作量，而且能够极大地提高公共场所卫生管理的社会效益，更是单位适应现代化要求，推动管理走向科学化、规范化的重要体现。
公共场所监测仪器直读数据与国家标准单位转换器的主要用户为公共场所卫生行政管理人员。针对监测现场的仪器直读数据与国家标准单位之间转换的需求，以计算机为工具，实现对监测数据的即时转换功能，使其应用于卫生管理领域的“人－机系统”。
2 需求分析
为规范和提高公共场所快速监测的技术水平，配置监测仪器如图1所示，具有携带方便、测量快速准确、检测灵敏度高、直接显示读数等优点[2]。在实际工作中，大部分气体监测仪器测得的数据都是体积浓度ppm（parts per million），即一百万体积的空气中所含污染物的体积数；可吸入颗粒物的监测仪器测得的数据是相对浓度cpm（count per minute）, 意为每分钟的脉冲计数[3]。
图1 公共场所监测仪器
然而ppm是一种已被淘汰的非国家标准单位，并不在我国法定计量单位之中。国家标准规范要求气体浓度以质量浓度的单位mg/m3来表示，即单位体积空气中所含污染物的质量数，如图2所示[4]。因此，在出据CMA(China Metrology Accredidation中国计量认证）报告时需要换算成标准单位mg/m3。那么，监测仪器现场直接显示出来的数据ppm和cpm与国家标准单位mg/m3有何关系呢？它们之间又是如何进行换算的呢？使用质量浓度单位mg/m3作为空气污染物浓 度的表示方法，可以精确地计算出污染物的真正量。然而质量浓度与被测气体的温度、压力等环境条件有关，其数值也会随着温度、气压等现场环境条件的变化而改变，因此在实际测量时需要同时测定气体的温度和大气压力[5]。
图2 国家标准规范
（1）将体积浓度ppm换算成质量浓度mg/m3的公式为：
C=C′*M/22.4*[273/(273+T)]*P/101325
式中：
C——国家标准规范中要求的，以mg/m3表示的气体污染物的质量浓度；
C′——监测仪器现场直接显示出来的数据，以ppm表示的气体污染物的体积浓度；
M——污染物的分子量；
22.4——空气在标准状态下（0℃，101.325kPa）的平均摩尔体积；
T——大气环境温度，系统默认值为0℃；
P——大气压力，系统默认值为101.325kPa。
（2）将质量浓度mg/m3 换算成体积浓度ppm的公式为：
C′=C*22.4/M *[(273+T)/273]*101325/P
式中参数注释同2.1。
2.3将相对浓度cpm换算成质量浓度mg/m3的公式为：
C=KR
式中：
C——污染物按国家标准单位以mg/m3表示的质量浓度；
R——使用P-5粉尘仪进行现场测量时显示出来的数据，以cpm表示的相对浓度；
K——质量浓度转换系数，见表1。
表1 质量浓度转换系数K值表
3 开发工具的选择—Visual Basic编程语言
（1）可视化编程：VB提供了可视化用户界面的设计，即“所见即所得”功能。
（2）面向对象的程序设计：应用面向对象的程序设计方法(OOP)把程序和数据封装起来作为一个对象，并为每个对象赋予应有的属性。
（3）采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言。
（4）利于操作者方便使用，即使没有计算机语言基础的工作人员也可以较快地掌握。
4 程序设计
4.1 工具栏
CoolBar是一个可以在窗体上浮动的工具，同时也是其它ActiveX的容器。
4.2 用户登录认证
为保障系统操作的安全性，进入系统前需要对用户进行身份验证，登录者通过此窗口输入用户名和密码。只有合法的用户才能进入系统，否则将停止程序的执行。
SQL1 = “ Select * from user_Info where user_id = ‘”& txtuser.Text & “’”
4.3 信息录入
数据的转换窗体，显示监测数据的信息和转换结果。需求分析表明：将现场监测的数据信息转换为国家标准单位的计算过程占用了管理人员60%的工作量，而且计算数据量大，重复而繁杂，出现失误的情况比较多，所以作为公共场所监测仪器直读数据与国家标准单位转换器的重点设计部分，如图4.1所示。
图3 转换器窗体
5 测试验证
5.1 甲醛1
测试1：T、P都不输入，C′输入0.08，则转换为C的结果显示为0.107；
测试2：T输入25，P输入101300，C′输入5，则转换为C的结果显示为6.133。
5.2 甲醛2
测试1：T、P都不输入，C输入10，则转换为C′的结果显 示为7.466；
测试2：T输入25，P输入101300，C输入0.101，则转换为C′的结果显示为0.082。
5.3 一氧化碳1
测试1：T、P都不输入，C′输入5，则转换为C的结果显示为6.25；
测试2：T输入25，P输入101300，C′输入3，则转换为C的结果显示为3.434。
5.4 一氧化碳2
测试1：T、P都不输入，C输入5，则转换为C′的结果显示为4；
测试2：T输入25，P输入101300，C输入5.724，则转换为C′的结果显示为4.999。
5.5 可吸入颗粒物
测试：取R=8，若选择密闭空调房间，则转换为C的结果显示为0.112；若选择一般公共场所，则转换为C的结果显示为0.16。
5.6 结论
通过150个实例的现场测试，均与验证结果完全一致，达到了程序设计的预期目的。
6 结束语
目前我所设计的公共场所监测仪器直读数据与国家标准单位转换器已在我单位的业务工作中投入使用，使得软件程序不仅停留在设计阶段，更能在实际工作中发挥效能。运行结果表明，该系统可以满足公共场所卫生监测管理人员的工作需要，提高了效率，发挥出计算机科学在卫生工作中的作用。
参考文献
[1] 王立福.软件工程(第四版).北京:北京大学出版社，2008.
[2] 天津市环境卫生监测技术工作会议.天津:天津市卫生防病中心,2005.
[3] 室内环境质量及检测标准汇编.北京:中国标准出版社,2004.
[4] GB/T 17220-1998,公共场所卫生监测技术规范,1998.
[5] 金泰廪.职业卫生学与职业医学（第5版）.北京:人民卫生出版社,2003.
[6] [美]Anthony Prince David Rinaldi著.王建华,陈一飞,吴柄林译.Visual Basic 6开发人员指南.北京:机械工业出版社,2007.
[7] 潘锦平.软件开发技术.西安:西安电子科技大学出版社,2006.
关键词：体积浓度；相对浓度；VB程序设计；软件工程
中图分类号： TP311 文献标识码：a DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.02.011
Design and Implementation of Application Software of Converter between Direct Reading Data of Monitoring Instruments on Public Place and the National Standard Unit
LIU Ying
【Abstract】the software can provide public place management of our unit with the conversion function between the instrument direct
reading data of monitoring site and the national standard unit. This system has been experimented in practical business work, it can make our operations quick, easy, accurate and standardized. It will greatly improve the work efficiency and has specified social benefits.
【Key words】 Parts per million; Count per minute; VB program design; Software engineering
0 引 言
随着我国公共卫生事业日新月异的发展，各项业务工作走向规范化进程，对快速高效的管理需求越来越大。传统的手工操作不仅浪费了大量的人力物力，而且在繁琐的计算过程中经常还会出现失误。作为计算机应用的一部分, 编程解决监测仪器现场直读数据与国家标准单位之间的转换，具有传统手工操作所无法比拟的计算迅速、一目了然、准确性高、成本低等优点。用计算机支持高效率完成日常事务不但可以减轻卫生行政管理人员的工作量，而且能够极大地提高公共场所卫生管理的社会效益，更是单位适应现代化要求，推动管理走向科学化、规范化的重要体现。
公共场所监测仪器直读数据与国家标准单位转换器的主要用户为公共场所卫生行政管理人员。针对监测现场的仪器直读数据与国家标准单位之间转换的需求，以计算机为工具，实现对监测数据的即时转换功能，使其应用于卫生管理领域的“人－机系统”。
2 需求分析
为规范和提高公共场所快速监测的技术水平，配置监测仪器如图1所示，具有携带方便、测量快速准确、检测灵敏度高、直接显示读数等优点[2]。在实际工作中，大部分气体监测仪器测得的数据都是体积浓度ppm（parts per million），即一百万体积的空气中所含污染物的体积数；可吸入颗粒物的监测仪器测得的数据是相对浓度cpm（count per minute）, 意为每分钟的脉冲计数[3]。
图1 公共场所监测仪器
然而ppm是一种已被淘汰的非国家标准单位，并不在我国法定计量单位之中。国家标准规范要求气体浓度以质量浓度的单位mg/m3来表示，即单位体积空气中所含污染物的质量数，如图2所示[4]。因此，在出据CMA(China Metrology Accredidation中国计量认证）报告时需要换算成标准单位mg/m3。那么，监测仪器现场直接显示出来的数据ppm和cpm与国家标准单位mg/m3有何关系呢？它们之间又是如何进行换算的呢？使用质量浓度单位mg/m3作为空气污染物浓 度的表示方法，可以精确地计算出污染物的真正量。然而质量浓度与被测气体的温度、压力等环境条件有关，其数值也会随着温度、气压等现场环境条件的变化而改变，因此在实际测量时需要同时测定气体的温度和大气压力[5]。
图2 国家标准规范
（1）将体积浓度ppm换算成质量浓度mg/m3的公式为：
C=C′*M/22.4*[273/(273+T)]*P/101325
式中：
C——国家标准规范中要求的，以mg/m3表示的气体污染物的质量浓度；
C′——监测仪器现场直接显示出来的数据，以ppm表示的气体污染物的体积浓度；
M——污染物的分子量；
22.4——空气在标准状态下（0℃，101.325kPa）的平均摩尔体积；
T——大气环境温度，系统默认值为0℃；
P——大气压力，系统默认值为101.325kPa。
（2）将质量浓度mg/m3 换算成体积浓度ppm的公式为：
C′=C*22.4/M *[(273+T)/273]*101325/P
式中参数注释同2.1。
2.3将相对浓度cpm换算成质量浓度mg/m3的公式为：
C=KR
式中：
C——污染物按国家标准单位以mg/m3表示的质量浓度；
R——使用P-5粉尘仪进行现场测量时显示出来的数据，以cpm表示的相对浓度；
K——质量浓度转换系数，见表1。
表1 质量浓度转换系数K值表
3 开发工具的选择—Visual Basic编程语言
（1）可视化编程：VB提供了可视化用户界面的设计，即“所见即所得”功能。
（2）面向对象的程序设计：应用面向对象的程序设计方法(OOP)把程序和数据封装起来作为一个对象，并为每个对象赋予应有的属性。
（3）采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言。
（4）利于操作者方便使用，即使没有计算机语言基础的工作人员也可以较快地掌握。
4 程序设计
4.1 工具栏
CoolBar是一个可以在窗体上浮动的工具，同时也是其它ActiveX的容器。
4.2 用户登录认证
为保障系统操作的安全性，进入系统前需要对用户进行身份验证，登录者通过此窗口输入用户名和密码。只有合法的用户才能进入系统，否则将停止程序的执行。
SQL1 = “ Select * from user_Info where user_id = ‘”& txtuser.Text & “’”
4.3 信息录入
数据的转换窗体，显示监测数据的信息和转换结果。需求分析表明：将现场监测的数据信息转换为国家标准单位的计算过程占用了管理人员60%的工作量，而且计算数据量大，重复而繁杂，出现失误的情况比较多，所以作为公共场所监测仪器直读数据与国家标准单位转换器的重点设计部分，如图4.1所示。
图3 转换器窗体
5 测试验证
5.1 甲醛1
测试1：T、P都不输入，C′输入0.08，则转换为C的结果显示为0.107；
测试2：T输入25，P输入101300，C′输入5，则转换为C的结果显示为6.133。
5.2 甲醛2
测试1：T、P都不输入，C输入10，则转换为C′的结果显 示为7.466；
测试2：T输入25，P输入101300，C输入0.101，则转换为C′的结果显示为0.082。
5.3 一氧化碳1
测试1：T、P都不输入，C′输入5，则转换为C的结果显示为6.25；
测试2：T输入25，P输入101300，C′输入3，则转换为C的结果显示为3.434。
5.4 一氧化碳2
测试1：T、P都不输入，C输入5，则转换为C′的结果显示为4；
测试2：T输入25，P输入101300，C输入5.724，则转换为C′的结果显示为4.999。
5.5 可吸入颗粒物
测试：取R=8，若选择密闭空调房间，则转换为C的结果显示为0.112；若选择一般公共场所，则转换为C的结果显示为0.16。
5.6 结论
通过150个实例的现场测试，均与验证结果完全一致，达到了程序设计的预期目的。
6 结束语
目前我所设计的公共场所监测仪器直读数据与国家标准单位转换器已在我单位的业务工作中投入使用，使得软件程序不仅停留在设计阶段，更能在实际工作中发挥效能。运行结果表明，该系统可以满足公共场所卫生监测管理人员的工作需要，提高了效率，发挥出计算机科学在卫生工作中的作用。
参考文献
[1] 王立福.软件工程(第四版).北京:北京大学出版社，2008.
[2] 天津市环境卫生监测技术工作会议.天津:天津市卫生防病中心,2005.
[3] 室内环境质量及检测标准汇编.北京:中国标准出版社,2004.
[4] GB/T 17220-1998,公共场所卫生监测技术规范,1998.
[5] 金泰廪.职业卫生学与职业医学（第5版）.北京:人民卫生出版社,2003.
[6] [美]Anthony Prince David Rinaldi著.王建华,陈一飞,吴柄林译.Visual Basic 6开发人员指南.北京:机械工业出版社,2007.
[7] 潘锦平.软件开发技术.西安:西安电子科技大学出版社,2006.