第六章：实验执行与协同记录

实验执行模块是系统的核心作业单元。本系统抛弃了传统的“纸笔记录+事后录入”模式，采用基于 MQTT 协议 的双向实时通讯引擎，将配气端（控制台）与嗅辨端（移动终端）进行物理与逻辑隔离。通过将 HJ 1262-2022 第 8 章与第 9 章的实验步骤转化为数字化状态机，系统实现了流程驱动人员的强制协同，确保“三点比较式臭袋法”严谨落地。

6.1 实验前置环境与强制声明锁定

在任何正式实验开启（Round 1）前，配气端工作台强制执行以下合规准入检查，未通过则阻断流程：

环境参数硬性录入：配气员必须在系统面板中录入当前的实验室温度（℃）与湿度（%RH）。这些参数将永久绑定至该批次样品的原始记录中。
质量与回避双盲声明（防错提示）：
- 强制勾选 “回避声明”：确认参与配气与嗅辨的人员，均未参加该样品的当日现场采样工作。
- 强制勾选 “空白验证”：确认实验材料（如 3L 嗅辨袋、注射器、配气管路）已洗净并静置，无本底异味干扰。
实时连接性监控：若任意一端检测到 MQTT 断开连接，系统将立即挂起实验进度，嗅辨端显示“实时连接已断开 - 禁止提交”，防止离线状态下的数据篡改与时间戳失真。

6.2 环境空气与无组织排放监控点任务执行

针对低浓度样品，严格执行标准 8.4.1 表 1 的稀释梯度及 8.4.4.1 的实验程序（强制要求精确 6 名嗅辨员）。

6.2.1 稀释梯度控制与盲测下发

步进梯度控制：系统限制初始稀释倍数最低为 10，并采用 10 倍递增 序列（10、100、1000、10000……）。
盲测发令：配气员输入稀释倍数后，系统自动为 6 人 $\times$ 3 次试验生成随机 A/B/C 盲测矩阵。配气员可选择**“逐次下发”或“一键推送全部剩余试验”**，下发后方案锁定。

6.2.2 嗅辨交互与 M 值实时仪表盘

带信心的判定录入：嗅辨员选择气袋后，必须选择判定信心（肯定 / 疑似或猜测）。
- 底层转换逻辑：答案正确且“肯定”计为正确（O）；答案正确但“猜测”计为不明确（ $\Delta$ ）；选错则计为错误（×）。
实时 M 值监控台：在配气控制台中，系统实时聚合 18 个解答结果，动态计算并展示当前小组平均正解率 $M$ 。

6.2.3 实验终止与内插法测算

流转控制与预测：当仪表盘计算出 $M > 0.58$ 时，系统提示进入下一级稀释；当 $M \le 0.58$ 时，系统立即弹出“嗅辨任务终止建议”，并冻结嗅辨端继续答题。
自动内插法计算：实验终止后，系统提取前一级 $M_1$ 与终止级 $M_2$ ，通过内置公式自动核算幂参数 $\alpha$ 、 $\beta$ 及最终臭气浓度 $Y$ 。
< 10 判定界限：若在初始 10 倍稀释下的第一轮测试中 $M \le 0.58$ ，结果直接锁定为“< 10”，跳过内插计算。

6.3 固定污染源废气任务执行

针对高浓度废气样品，执行标准 8.4.1 表 2 的稀释梯度（要求 $\ge$ 4 名嗅辨员）。

6.3.1 梯度推进与 Phantom (陪嗅) 模式

高密度稀释梯度：系统采用 $\sqrt{10}$ 倍（约 3.16 倍）递增 序列（10、30、100、300、1000、3000……），并实时提示当前梯度要求的样品注入体积。
Phantom 陪跑防干扰模式：为了防止先闻错出局的人员提前离场给其他组员带来心理暗示。系统内置了“陪嗅模式”。即使某嗅辨员已在低倍数中错答出局，系统在后续的高倍数轮次中，仍会向其终端发送虚拟的“空白气袋”指令让其“陪跑”，直到全员均达到真实出局点后，实验统一结束。

6.3.2 自动化 t 检验与恢复期硬锁

平行测定机制：每个样品默认要求连续进行 2 次完整的平行嗅辨实验。
防疲劳恢复期 (Recovery Cooldown)：在两次平行实验切换的间隙，系统嗅辨端会强制触发 “嗅觉恢复保护期”倒计时。倒计时期间屏幕完全锁定，要求嗅辨员深呼吸放松，确保判定独立性。
自动化 t 检验辅助决策：两次平行结束后，系统自动弹出 $t$ $t$ 检验统计面板。计算并展示 $X_1, X_2, S_1, S_2, \gamma$ $X_{1}, X_{2}, S_{1}, S_{2}, γ$ 以及 $t$ $t$ 统计量，并自动比对附录 D 的临界值 $t$ $t$ -crit。
- 显著性差异拦截：若计算得出 $t > t$ -crit，面板将亮起红色预警，并指导配气员点击**“开启第 3 次补充平行实验”**。
- 一致性良好：若通过检验，则允许结束任务并执行最终平均嗅觉阈值 $\bar{X}$ 的对数计算。

6.4 嗅辨员资质标定任务 (`CalibrationOperator`)

本模块为系统独立的专用工作台，用于执行 HJ 1262 附录 B 规定的正丁醇 (n-Butanol) 嗅觉灵敏度实测。此任务直接决定人员的系统准入权限。

6.4.1 标定模式分类

每日准入标定 (Daily)：当日首个正式实验前的例行测定（1 次测试），测定通过方可解锁该嗅辨员当日所有正式样品的嗅辨权限。
周期维护标定 (Maintenance)：用于每月至少 1 次的常规测定（包含 3 次平行测试）。
1+9 初始化考核 (Initial)：针对新入库人员，分 3 天进行（每天 3 次测试），直至集齐 9 次有效数据。

6.4.2 动态标定台与 1+9 实时推演

自由起步模式：不同于普通样品的强制低倍数起步，标定台允许配气员针对不同嗅辨员的经验值，灵活选择各自的初始发气倍数（如 30,000 倍或 100,000 倍）。
实时 $10^S$ 核验看板：在发令台下方，实时展示嗅辨员当前的“1+9”资质卡片。每完成一次判定，系统自动将其阈值 $X_i$ 纳入该人员历史前 9 次记录的数组中，实时推演并显示其平均阈值浓度与稳定性指标（ $10^S$ ）。若 $10^S > 2.3$ ，系统将自动给出红色的不合格预警。

6.5 附录 E 自动化生成与高级纠偏

6.5.1 附录 E 实时渲染矩阵

在配气台的下半部分，系统根据嗅辨端的实时反馈，动态渲染**《附录 E 臭气浓度测定结果登记表》**。

矩阵中自动使用“O、×、 $\Delta$ ”标记每位人员的判定轨迹。
针对固定源，系统自动在表格右侧计算并填入每个人员的最大正解 $a_1$ 、首错 $a_2$ 以及个人阈值 $X_i$ 。

6.5.2 操作修正与防误机制 (Revoke & Reset)

前端主动撤回：嗅辨员在提交判定后，只要配气员尚未下发下一组气袋，即可点击“撤销判定”重新选择。
高级修正工具 (Admin Interventions)：配气组长在发现严重操作失误时，可使用控制台的高级工具执行**“清除本级稀释梯度记录”或“清空单一平行实验数据”**。所有撤销动作均强制要求操作者确认，并将撤回原因作为批注永久烙印在附录 E 的原始记录时间线（Audit Trail）中。