專利名稱：質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置和監(jiān)聽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測危害物質(zhì)的儀器裝備，尤其涉及質(zhì)譜儀中質(zhì)譜的檢 測信息的監(jiān)聽裝置和監(jiān)聽方法。
背景技術(shù)：
便攜式質(zhì)譜儀是危機事件中常用的儀器裝備。它能夠在現(xiàn)場準確的檢測化學 污染、爆炸、毒氣、河流污染、爆炸物等突發(fā)事件中的危害物質(zhì)，是反恐、環(huán)保、 警備等領(lǐng)域逐漸普及的有力裝備。便攜式質(zhì)譜儀可以安裝在車輛、船只上使用， 也可以背負在檢測人員背上或手提至現(xiàn)場使用。
便攜式質(zhì)譜儀集成了檢測、處理、顯示的功能于一體。在隨身攜帶的過程中， 檢測人員需要一邊觀察事故現(xiàn)場的狀況， 一邊操作儀器。通常的質(zhì)譜儀中質(zhì)譜的 檢測信息是以圖譜的形式顯示在儀器屏幕上給4喿作者觀看，也有搜庫后得到主要 成分列表并顯示在儀器的屏幕上的。
質(zhì)譜儀采集的信息是以質(zhì)荷比為橫軸，離子強度為縱軸的質(zhì)譜圖。普通質(zhì)譜
儀將質(zhì)譜圖顯示在屏幕上；同時搜索質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫，將搜索到的化合物信息也列表 顯示在并幕上。
上述便攜式質(zhì)譜儀不能夠通過視覺之外的信息途徑將檢測結(jié)果通知操作者。 這樣的操作流程會分散操作人員的注意力，引起檢測過程失察，或破壞事故現(xiàn)場、 被困于現(xiàn)場，甚至危害到現(xiàn)場人員的生命安全。
鑒于此，有必要提供一種新的質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置和監(jiān)聽方法以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置和監(jiān)聽方法，用于將檢測結(jié)果通過語音傳達 給操作者，從而解決現(xiàn)有的質(zhì)譜儀無語音功能，圖像顯示容易分散操作人員的注 意力，引起檢測過程失察。
為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 一種質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置，其包括質(zhì)譜儀、與質(zhì)譖儀連接的處理機以及與處理機連接的監(jiān)聽設(shè)備，所述處理機 包括與質(zhì)譜儀連接的質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊以及與質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊相連的聲卡，該 聲卡與監(jiān)聽設(shè)備連接，所述質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊用于將質(zhì)譜數(shù)據(jù)映射到頻率域，再 將頻率域數(shù)據(jù)通過反傅立葉變換變換到時域，最后將時域數(shù)據(jù)發(fā)往聲卡。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述處理機進一步包括與質(zhì)譜儀連接的質(zhì)謙數(shù)
據(jù)庫，用于存儲質(zhì)鐠數(shù)據(jù)并根據(jù)質(zhì)鐠儀輸出的質(zhì)語數(shù)據(jù)檢索；
與質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫連接的語音合成模塊，用于將質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫輸出的質(zhì)譜數(shù)據(jù)合成
"i吾"fr化息;
與語音合成模塊連接的聲卡。
本發(fā)明還涉及一種監(jiān)聽方法，該方法包括以下步驟
1) 質(zhì)譜儀輸出質(zhì)譜圖，從質(zhì)譜圖中得到主要峰的質(zhì)荷比以及其對應的離子 強度；
2) 通過數(shù)學公式將該質(zhì)荷比以及其對應的離子強度轉(zhuǎn)換為質(zhì)荷比和頻率列 表；
3) 再將該質(zhì)荷比和頻率列表通過反傅立葉變換變換到時域；
4) 時域數(shù)據(jù)輸入處理機內(nèi)的聲卡播放，通過監(jiān)聽設(shè)備傳輸給監(jiān)聽者。 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，該方法進一步包括以下步驟
5) 質(zhì)譜儀輸出質(zhì)譜圖，將質(zhì)i脊數(shù)據(jù)發(fā)往質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫搜索；
6) 檢索結(jié)果通過語音合成模塊產(chǎn)生語音信息；
7) 該語音信息輸入處理機的聲卡到達監(jiān)聽設(shè)備。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟6)中產(chǎn)生的語音信息包括化合物名 稱和危險警告。
本發(fā)明通過設(shè)計監(jiān)聽裝置和監(jiān)聽方法使得質(zhì)譜譜圖和搜索信息語音化，操作 者不但可以聽到質(zhì)譜譜圖的信息，還可以通過監(jiān)聽設(shè)備聽到譜圖搜索結(jié)果，得到 危險化合物的警告提示。避免了現(xiàn)有的質(zhì)i普儀操作流程會分散操作人員的注意 力，引起檢測過程失察，或破壞事故現(xiàn)場、被困于現(xiàn)場，甚至危害到現(xiàn)場人員的 生命安全。


圖1為本發(fā)明質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置結(jié)構(gòu)框圖2為具體實施例中質(zhì)譜儀譜圖顯示示意圖；其中，質(zhì)荷比為橫軸，離子強 度為縱軸；
圖3為具體實施例中質(zhì)荷比和頻率關(guān)系圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖進 一 步說明本發(fā)明的具體實施步驟。
請參照圖l所示， 一種質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置，其包括質(zhì)譜儀l、與質(zhì)i普儀l連接 的處理機2以及與處理機2連接的監(jiān)聽設(shè)備3,所述處理機2包括與質(zhì)語儀1連 接的質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊以及與質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊相連的聲卡27，該聲卡27與監(jiān) 聽設(shè)備3連接，所述質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊用于將質(zhì)譜數(shù)據(jù)映射到頻率域，再將頻率 域數(shù)據(jù)通過反傅立葉變換變換到時域，最后將時域數(shù)據(jù)發(fā)往聲卡27。
所述處理機進一步包括與質(zhì)譜儀1連接的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫21,用于存儲質(zhì)譜數(shù) 據(jù)并根據(jù)質(zhì)譜儀輸出的質(zhì)語數(shù)據(jù)檢索；
與質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫21連接的語音合成模塊，用于將質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫輸出的質(zhì)譜數(shù)據(jù) 合成語音信息；
與語音合成模塊25連接的聲卡27。
質(zhì)譜的的監(jiān)聽方法，該方法包括以下步驟
1) 質(zhì)譜儀輸出質(zhì)譜圖，從質(zhì)譜圖中得到主要峰質(zhì)量數(shù)以及其對應強度；
2) 通過數(shù)學公式將該質(zhì)荷比以及其對應的離子強度轉(zhuǎn)換為質(zhì)荷比和頻率列 表；
3) 再將該質(zhì)荷比和頻率列表通過反傅立葉變換變換到時域；
4) 時域數(shù)據(jù)輸入聲卡27到達監(jiān)聽設(shè)備3。 該方法進一 步包括以下步驟
5) 質(zhì)譜儀輸出質(zhì)譜圖，將質(zhì)譜數(shù)據(jù)發(fā)往質(zhì)i普數(shù)據(jù)庫21搜索；
6) 檢索結(jié)果26通過語音合成模塊25產(chǎn)生語音信息；7)該語音信息輸入處理機的聲卡到達監(jiān)聽設(shè)備。 所述步驟6 )中產(chǎn)生的語音信息包括化合物名稱和危險警告。 本發(fā)明涉及的質(zhì)譜譜圖語音化是將質(zhì)譜數(shù)據(jù)映射到頻率域，再將頻率域數(shù)據(jù) 通過反傅立葉變換變換到時域，這都是處理機的軟件中完成的。時域數(shù)據(jù)隨后發(fā) 往處理機的聲卡播放，通過監(jiān)聽設(shè)備提供給操作者監(jiān)聽。操作者聽到的是多種頻 率的混合聲音，其頻率代表質(zhì)i普峰數(shù)據(jù)的質(zhì)荷比，其響度代表質(zhì)語數(shù)據(jù)的強度。 如果搜索過程中，操作者聽到某種頻率的聲音強度突然增大，就表明某種化
合物的濃度在增高；操作者此時可以按照聲音響度的高低尋找泄漏點的位置。
搜索信息的語音化包括將質(zhì)譜數(shù)據(jù)發(fā)往質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫搜索，檢索結(jié)果(本實施 例中是指化合物列表)通過語音合成產(chǎn)生語音信息，所述語音信息可以包括化合 物名稱和危險警告等，語音信息傳送至處理機的聲卡，由操作者通過監(jiān)聽設(shè)備監(jiān) 聽。
本發(fā)明中操作者不但可以聽到質(zhì)譜譜圖的信息，還可以通過監(jiān)聽設(shè)備聽到譜 圖搜索結(jié)果，得到危險化合物的警告提示。
例如某市化工廠發(fā)生事故微量泄漏某種劇毒化合物，多人發(fā)生嘔吐、昏迷
癥狀。操作人員攜帶便攜式質(zhì)i普儀進入事發(fā)現(xiàn)場，進行搜索。質(zhì)i普儀顯示語圖如
圖2所示。提取質(zhì)譜信息可得到主要峰質(zhì)荷數(shù)及其對應得離子強度，通過以下數(shù)
學公式將質(zhì)譜圖轉(zhuǎn)換為頻率列表
/-^i+A,其中尸尸500Hz, /，尸OHz，歷尸50u,
ra/z (u)x 1. 5e3頻率(Hz)
2812893
3520714
3712676
63100397
6533385
9811255質(zhì)荷比(m/z)和頻率關(guān)系見圖3。強度就直接使用質(zhì)語圖上的峰強度。在 通過反傅立葉變換將頻率和強度信息轉(zhuǎn)換為時域信號，即錄音信號，通過聲卡和 監(jiān)聽設(shè)備，操作者可以聽到以397Hz為最強音的多頻率混合聲音。同時，程序?qū)?質(zhì)鐠譜圖信息列表發(fā)送給質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫NIST MS Search進行搜索，得到可能化合 物信息是？力0"e/2e(光氣)劇毒，程序?qū)?光氣，危險"通過C力/z "e 7T^語音合成為語音，通過聲卡和監(jiān)聽設(shè)備告知操作者。隨著搜索的進行，操作 者根據(jù)397Hz的聲音高低可以找到泄漏點。
上述實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案。任何不脫離本發(fā)明精神 和范圍的技術(shù)方案均應涵蓋在本發(fā)明的專利申請范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置，其特征在于其包括質(zhì)譜儀(1)、與質(zhì)譜儀(1)連接的處理機(2)以及與處理機(2)連接的監(jiān)聽設(shè)備(3)，所述處理機(2)包括與質(zhì)譜儀(1)連接的質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊以及與質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊相連的聲卡(27)，該聲卡(27)與監(jiān)聽設(shè)備(3)連接，所述質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊用于將質(zhì)譜數(shù)據(jù)映射到頻率域，再將頻率域數(shù)據(jù)通過反傅立葉變換變換到時域，最后將時域數(shù)據(jù)發(fā)往聲卡(27)。
2. 如權(quán)利要求l所述的質(zhì)諳的監(jiān)聽裝置，其特征在于所述處理機進一步包 括與質(zhì)譜儀(1 )連接的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(21 )，用于存儲質(zhì)譜數(shù)據(jù)并根據(jù)質(zhì)譜儀輸出 的質(zhì)譜數(shù)據(jù)纟企索；與質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(21 )連接的語音合成模塊，用于將質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫輸出的質(zhì)傳數(shù) 據(jù)合成語音信息；與語音合成模塊(25)連接的聲卡(27)。
3. 如權(quán)利要求1所述的監(jiān)聽裝置的監(jiān)聽方法，其特征在于，該方法包括以下 步驟1) 質(zhì)譜儀輸出質(zhì)譜圖，從質(zhì)譜圖中得到主要峰的質(zhì)荷比以及其對應的離子 強度；2) 通過數(shù)學公式將該質(zhì)荷比以及其對應的離子強度轉(zhuǎn)換為質(zhì)荷比和頻率列 表；3) 再將該質(zhì)荷比和頻率列表通過反傅立葉變換變換到時域；4) 時域數(shù)據(jù)輸入處理機內(nèi)的聲卡(27 )播放，通過監(jiān)聽設(shè)備(3 )傳輸給監(jiān) 聽者。
4. 如權(quán)利要求2所述的監(jiān)聽裝置的監(jiān)聽方法，其特征在于，該方法進一步 包括以下步驟5) 質(zhì)譜儀輸出質(zhì)譜圖，將質(zhì)譜數(shù)據(jù)發(fā)往質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(21)搜索；6) 檢索結(jié)果(26)通過語音合成模塊(25)產(chǎn)生語音信息；7) 該語音信息輸入處理機的聲卡到達監(jiān)聽設(shè)備。
5. 如權(quán)利要求4所述的監(jiān)聽裝置的監(jiān)聽方法，其特征在于，所述步驟6) 中產(chǎn)生的語音信息包括化合物名稱和危險警告。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種質(zhì)譜的監(jiān)聽裝置，其包括質(zhì)譜儀、與質(zhì)譜儀連接的處理機以及與處理機連接的監(jiān)聽設(shè)備，所述處理機包括與質(zhì)譜儀連接的質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊以及與質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊相連的聲卡，該聲卡與監(jiān)聽設(shè)備連接，所述質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理模塊用于將質(zhì)譜數(shù)據(jù)映射到頻率域，再將頻率域數(shù)據(jù)通過反傅立葉變換變換到時域，最后將時域數(shù)據(jù)發(fā)往聲卡，本發(fā)明通過監(jiān)聽裝置使得質(zhì)譜譜圖和搜索信息語音化，操作者不但可以聽到質(zhì)譜譜圖的信息，還可以通過監(jiān)聽設(shè)備聽到譜圖搜索結(jié)果，得到危險化合物的警告提示。避免了現(xiàn)有的質(zhì)譜儀操作流程會分散操作人員的注意力，引起檢測過程失察，或破壞事故現(xiàn)場、被困于現(xiàn)場，甚至危害到現(xiàn)場人員的生命安全。
文檔編號G01N27/62GK101614698SQ200910055420
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者楊芃原, 江 清 申請人:上海華質(zhì)生物技術(shù)有限公司