一、前言
        游泳运动已成为当今的热门项目和生活的一部分，游泳市场也趋向多样化的发展，从单纯的室外游泳池、室内温水游泳池进而发展出按摩池、水疗池等，呈现出多元的休闲文化；面对消费市场快速变化和激烈的竞争，传统的水质管理质量已经受到严格的考验，诸如池水混浊、尿素超标和氯臭味道刺激问题等，已经不可以再以使用人数太多或加药浓度太高多来解释。面对这类新型态休闲文化所衍生的问题，管理者共同的困扰即是缺乏专业管理人才。随着计算机硬件功能的增加与Internet的发展，对于过程系统的故障诊断，智能化的专家系统已发展出解决问题的新途径。自1990年以来，大量专家系统被广泛应用于各行业，针对游泳池水质处理的在线专家系统也陆续问世，诸如Pool Program，Poolwizard等，即是迅速反应市场的实用软件包；但是，其中相对于现场机器设备与水质分析状况描述则太过于理论与复杂。游泳池的水质管理者在面对解决水质问题的急迫情况下，对这类软件包常有不顺遂的感觉。
藉由互连网作结合水质平衡（Water Balance）的理论基础，配合专家学者与现场水质管理者，以实际的经验和知识提供对游泳池池水作实时在线诊断，简单而快速的实时互动，让管理者能于第一时间掌握水质的变化倾向，以发展出一个理想的游泳池水质管理在线支持系统是未来游泳池水质管理的发展方向。

二、游泳池水质法令比较
        游泳池因为设置和目的不同，导致使用对象不同；在实际运转时也会导致水质障碍不同，例如教学用的室内游泳池会因为上课人数过于集中而发生水质混浊、尿素超标或细菌过高，室外游泳池则会因为紫外线对氯的破坏而造成游泳池长绿藻等不同水质障碍；为探索此种差别障碍的解决方法，以下列相关法令作出如表一水质标准比较表，藉以了解游泳池水质在国际上的标准参考：

表一　游泳池水质标准之比较

        比较上表各游泳池水质标准，可以归纳出游泳池水质标准设定的不同，可作为发展系统设计的参考依据：
1.自由余氯明列以DPD为测试方法。2.结合氯与自由余氯两者的浓度需分别订定浓度范围。3.异氰尿酸的浓度有明确的限制。4.使用还原电位值作为水质状态的描述。5.池水的浊度有明确的定义。

三、游泳池水质管理之现况
         目前国内游泳池水质的法令主要是以中国工程建设标准化协会标准所制定的《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》为参考依据；其中对水源的标准则是以《生活饮用水卫生标准》GB 5749的规定为依据，其中对重金属有明确的要求，但是对大标泳池而言却是会因为大面积的反射而造成有颜色的呈现。
氯的杀菌功能是以次氯酸的强度为主要的作用机制，而不是以它的浓度为主要参考目标；但是，由于防疫单位是以氯的浓度作为稽核的依据，以至于游泳池的现场水质操作人员容易因此而疏忽了酸碱度与异氰尿酸的控制，进而误以为自由余氯的浓度即是杀菌强度，因而导致池水因此而失控；对照上项法令的比较内容，可以看出，为了控制次氯酸的强度，对酸碱度、异氰尿酸、结合氯与还原电位有明确的限制。由于目前《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》中没有明列自由余氯的测试方法，以致于OTO（ORTHOTOLIDINE）与DPD（N, N-Diethyl-p-phenyleneDiamine）同时被现场所采用，此举容易造成会造成总氯与自由余氯浓度呈现的混淆。而游泳池的水质操作函盖游泳池基本构造（Basic Equipment）亦即游泳池的池体结构、过滤机具、循环管路、加药系统与控制系统，其中的池水的循环数（Turn-over Rate）、管中水流速度、过滤器水流率、水面溢流比（Skimmer/Overflow）等游泳池的硬件设计虽有明确的设定值，但是在实际运作时，往往会因为节省营运成本而定时停机或更改机组的情形发生；因此，在解决水质障碍时，影响因素包括化学药剂均匀速度、反应时间与过滤效率等。
基于上述，目前国内的游泳池管理生态环境，可说是处于较原始的状态，除了防疫单位的消毒指数监督外，并没针对泳客舒服度与抱怨等作出有效的管理，游泳池水质管理者在实际运转上只能以防疫单位的稽查为最终目标，在面对游泳池水质异常时，只能凭借自己的经验和药剂厂商的协助，没有正确的水质平衡理论作支持，而其水质障碍成功排除的再现率也往往无法提升，因此，利用因特网的特性，结合多媒体与水质专家的沟通和协助，可以提高和稳定水质障碍成功排除的再现率。
透过网络进行游泳池水质诊断并据以排除水质障碍，其成败取决于网络基础建设的普及度，而网络的使用日渐广泛，信息流通快速，科技瞬息万变，借着多媒体技术和网际互动软件的发展日趋完善，图形、影音、超级链接、虚拟实境、在线交谈软件以及在线互动模块等网络科技丰富了网上寻求答案的便利性与多元性，再加上频宽限制逐步开放，为在线诊断技术奠立了良好的基础，利用现代信息科技我们似乎为解决游泳池水质障碍的问题找到了解决的方法。

四、游泳池水质诊断相关软件
       随着个人计算机的普及率提高，多媒体与互连网的应用发展无远弗界，游泳池水质管理的教学发展也一路由平面文字叙述、录像带教学和CD光盘演进至在线实时的互动水质诊断辅助系统；藉由多媒体的特性，游泳池的水质障碍描述可以更简化，并且据以提供正确的水质障碍解决方法。表二列举以英文呈现的游泳池水质诊断系统，其分类如下：
表二　游泳池水质诊断系统分类

以上各系统的多媒体人机接口分析如表三

表三　

         人机界面分析表比较上表后可得知，水质诊断系统中最重要的因素是输入和输出的呈现，其次为文字说明与图形引导；在实际执行系统测试时也会发现，水质异常条件无法在条例式选项或图表中找到适合的选单，另一方面，藉由简易的图形画面可令使用者容易上手操作的接口、数据呈现的完整性等，都是不可或缺的设计因素。而对于操作呈现画面的要求，也是在系统开发前需要考虑的重要接口。
         游泳池水质诊断工作是游泳池水质管理的重要因素，当游泳池水质诊断专家系统可以避免水质障碍或缩短水质处理时间时，不但可以提升现场水质管理者的满意度，也是减少资源浪费的方法之一。然而，近年来虽然游泳池的水质管理已受到国际上相关产业界的重视与研究，并且有相当不错的成效，但是在人机界面的实务应用等问题，仍然有加强的空间，有鉴于此，以多媒体呈现的方式来建构一个以游泳池水质诊断背景的水质管理决策支持系统，利用故障分析技术与实际运作的水质处理知识结合，可以改善现场管理者的需求。
        因此，综合以上对系统设计应有的具体做法如下：
       1.以目前市场上存在的消毒杀菌剂作成分的了解，对各别品牌作出酸碱度、含氯量与异氰尿酸的含量差别。2.对DPD与OTO水质测试工具的差别和操作步骤作说明。3.确立水质问题的诊断程序，以池水的外观作为故障分析的顶端事件，作出详细的故障解释。4.统一画面，力求简化水质诊断的步骤，尽量避免以条例点选而以图像比对方式代替文字的输入。5.建议改善处方应加入药剂数量与使用步骤。

五、游泳池水质专家系统的规划
       由于水质诊断系统是游泳池日常运行决策支持系统的一个部分组成，其主要功能为水质诊断，用以作为游泳池水质营运的维护、检测和障碍解决；系统流程是根据使用者输入的数据和信息，对游泳池现场的实际运行情况作出水质诊断，确定运行中出现的问题并给出建议解决的处方；在故障检索方面则是对水质管理运行中经常出现的问题，采用故障列表的形式进行检索，对具体的故障给出原因和解决策略的详细分析；因此在建构该系统时，需从现行游泳池水质操作者所经常面对的难题，评估流程与管理者需求来分析，以筹划建置系统应有的功能与内容。
一、游泳池水质诊断知识的获取和转化
      游泳池水质诊断知识的获取和转化是水质诊断专家系统开发过程中最为重要的阶段。在系统的开发过程中，汇集游泳池水处理专家、游泳池水质实际管理者与游泳池水质书籍中所获得的知识，采用故障树的表示形式，将水质诊断转化成为适合于程序语表达的形式，储存在系统的数据库内。在此过程中，不断从游泳池水质管理者的实际运作处获得回馈信息，及时对知识转化和表达中出现的错误进行修改。游泳池水质诊断专家系统故障分析的建立，需要考虑游泳池的基本构造与水质化学，包括游泳池的过滤机具、加药种类、池水体积与测试工具。从水质异常发生的影响后果来看，危害程度程度较大的是水质化学的控制不良，因为水质化学是游泳池水质的主要执行工具，因而水质化学产生变化时，经常是造成水质异常的直接原因；也因此，应从此一直接原因着手对系统进行分析；此外，水质化学发生变化也是系统其它部件出现异常的反映，以此着手分析时即可轻易追查出其它部件可能出现的故障。而水质化学发生变化的后果最直接呈现的即是池水外观与泳客的反应。因此，在进行水质诊断的故障分析时，可选定此两项作为故障树的顶端事件：
（一）池水外观有池水变颜色、混浊、长绿藻与产生泡沫等四种呈现。
1.池水有颜色：呈现绿色、棕色与黑色。
2.池水混浊：有机物存在与含氯量不足。
3.长绿藻：以绿藻和黑藻的区别。
4.池水产生泡沫：以存在人体脂质与水质老化二种区别。
（二）泳客反应则有尿素超标导致氯臭味道、细菌过高、酸碱度与还原电位偏离等四种反应结果。

二、游泳池水质诊断结果的表达与呈现
        为了让管理者可以很清楚的知道目前的水质状态，并能与游泳池现场设备作比对，以了解水质变化的解决方法。因此，充分利用计算机多媒体的优势，运用文字、图形等多种方式向现场管理者作呈现，是系统接口设计的重要考虑。因此对于池水的变化，其处理程序应如下：
（一）池水外观判断：池水颜色以图像呈现比对颜色选择；绿藻状态，以图像呈现比对是黑藻与绿藻的选择；而混浊程度，则以能见度表示。
（二）池水水量计算：以图像呈现不同形状的池体引导使用者填入长宽深尺寸作为水量计算基础。
（三）化学药剂与测试工具种类判断：以用图像呈现外观包装，并列文字说明辅助确认。
（四）过滤器型态判断：以图像呈现不同型态并作影像的辅助正确操作解说示范。
经由上述水质状态、化学药剂、测试工具与过滤器选项确定后储存于数据库，应用水质故障诊断推论其水质障碍原因并以此输出其结果。同时利用数据库作数学运算，作出建议处方计量，提供使用者解决水质问题。

三、游泳池水质诊断资料的保存与延续性
       目前游泳池水质管理大都是采用传统的纪录方式，且由管理者自行保管；这种方式容易流于形式，而且数据容易混乱，游泳池现场的检核表（Check List）不易将水质情况明确纪录和比较，无法得知经验模式的再现率。另一方面，水质诊断系统的依据也必须因为日新月异的新设备而有所扩充。因此，让水质诊断数据可以更方便且安全的方式保存下来，是系统设计时重要考虑因素。

        综合以上的分析，可以了解到为了降低水质诊断工作的误判率，增加使用者建议处方施作结果追踪是很重要的因素，同时因为市场上不断会有新产品的出现，数据库维护是必然的工作；因此，系统在设计初期就需要以现场使用者的立场为出发点作为系统数据更新的依据，其作法应如下：
（一）透过水质平衡理论与现场水质管理者的回馈，修正水质诊断知识的推论基础。
（二）人机接口采多媒体方式呈现。
（三）追踪使用者水质诊断结果，补强知识库。
（四）利用串流影音档与切割图文件缩短网络传送时间。

六、结论
       游泳运动休闲化已经是国际潮流，面对日渐苛求的高质量游泳场所，水质管理者的挑战目标也日益升高，虽然游泳池的水质化学理论存在久远，游泳池水质诊断系统在国外也行之有年，但是，在面对水质异常的沟通时，水质状况与药品器材的描述却是主要的障碍，因此，在详细的周边探讨下，所勾勒出建构系统需具备的理论依据与人机接口蓝图，开发人性化的专家系统是未来的趋势，也是指日可待的发展目标。