气相色谱工作站

便携色谱工作站是专为电力系统油务工作者设计的分析工具，具有以下业务和功能：
业务应用：主要用于电力系统中变压器油的色谱分析，通过检测油中溶解气体的含量，来判断变压器内部的运行状况，如是否存在故障、故障的严重程度等，为变压器的维护和检修提供依据，保障电力系统的安全稳定运行。
功能特点
虚拟仪器设计：将色谱仪的温度、压力、流量等各种参数和操作直接虚拟设计在工作站上，既能对仪器进行测量、控制，又可进行色谱数据分析处理。
自动化控制：工作站启动后执行智能化程序，可自动升温、点火、加桥流，直至达到稳定状态，用户只需进样即可。
谱图处理功能：具备强大的谱图处理能力，可对不同的峰形进行智能分析处理，自动处理分析结果，同时也有方便、强大的手动谱图处理功能，如增峰、删峰、峰合并、肩峰切割等，能提高分析精度。此外，还可在多张谱图间做加减运算或重合显示，便于确定中药指纹图谱中的共有峰等。
智能化的专家诊断系统：可自动对数据结果进行分析判断，除了常用的三比值法、平衡判据法之外，还可运用直观的立体图示法、大卫三角形法等多种判断方法进行故障诊断，并和历史数据比较，自动计算产气速率，结合专家知识库进行综合分析给出专家意见，打印故障分析报告。
数据库管理功能：具有分析结果数据库、谱图库、设备档案库等多种数据库，并能根据需要进行各种数据库检索与数据的管理。
数据共享与输出：数据结果可与Microsoft Excel、Word等软件共享，数据谱图可与Photoshop、CorelDRAW等图像软件共享，还可自由制定图文并茂的中文或英文分析报告内容，并直接生成到Word中打印，定量结果也可输出到Excel等电子表格以进行二次计算。
定性及定量分析：可在谱图采集过程中对已经采集的部分随时进行定性、定量计算。定性可采用峰起止范围方式、保留指数法等；定量可实现分组、多内标、内标量变化的多点校正、指数法、差减法等多种复杂的定量算法，还可计算基线噪声及漂移、色谱柱塔板数、峰分离度等色谱仪指标。

基于C#开发的色谱工作站软件，核心围绕“轻量化、高适配、易操作”设计，简化实现方案如下：
一、架构设计
采用“分层+模块化”架构，依托.NET框架快速落地：
底层通信：用C#的SerialPort、USB库实现与色谱仪硬件（柱温箱、检测器）的异步通信，确保实时信号采集与设备控制。
核心功能：封装控制逻辑、谱图算法、诊断模型为类库，通过多线程（Task）并行处理采集与分析，兼顾效率。
UI交互：基于WPF开发简洁触控界面，用DataBinding实时展示设备状态与谱图，适配便携场景操作。
数据存储：用SQLite轻量数据库存储分析结果、谱图数据，支持离线操作与快速检索。
二、核心模块简化实现
1. 自动化控制模块
预设启动流程（升温→点火→就绪），通过串口指令自动控制柱温（精度±0.1℃）、检测器桥流，状态实时反馈至UI。
异常时触发声光报警（如温度超差），支持手动暂停调整参数。
2. 谱图处理模块
以100Hz采样率采集信号，用滑动平均滤波去噪，通过一阶导数算法自动寻峰、计算峰面积（误差≤2%）。
支持手动增删峰、肩峰切割，WPF绘图控件实时显示谱图，支持缩放与多图叠加对比。
3. 专家诊断模块
内置三比值法、产气速率计算等标准算法，自动算出油中气体浓度（如H₂、CH₄）并匹配故障类型（过热/放电）。
4. 数据管理模块
数据库存储设备档案、分析结果，支持按设备/日期检索。
一键导出结果至Excel、谱图为图片，自动生成带结论的Word报告并打印。
三、关键优化
用Task和异步回调提升实时性，避免UI卡顿；
核心算法简化逻辑（如峰识别用阈值法），平衡精度与效率；
适配低配置硬件，压缩内存占用（≤500MB）。
通过简化设计，在保证电力现场分析核心需求的同时，依托C快速开发优势，实现软件的轻量化与易用性。