专利名称：检测布置和系统的制作方法
检測布置和系统
抹水领域
本发明涉及检测布置。
背景技术：
当今可使用各种技术来有效检测和识别广范围的在空气中的危险材料。 一种此技术 涉及离子迁移谱仪(IMS),其可提供危险材料以相对低浓度存在的快速且可靠的指示。 然而，问题在于检测器仅可提供在检测器的紧邻附近或在此类材料源的顺风位置中存在 此类危险材料的局部化警告。在可能存在危险材料的尤其高风险的情形中，例如在化学 工厂、机场、军事基地或政府设施附近，将需要在不同位置提供多个检测器。然而，此 情况的问题在于可靠的检测器相对昂贵，因此提供大量检测器通常不可能。而且，IMS 设备内的筛组件具有相对短的寿命，因此其需要频繁的例行替换，这在大量设备处于不 同位置的情况下可能是不方便的。
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本发明的目的是提供替代的检测布置。
根据本发明的--个方面，提供一种检测布置，其特征在于所述布置包含计算机、化 学物质检测器设备以及检测器设备与计算机的电互连，且所述计算机经布置以为检测器 设备提供电力来源，且经布置以接收来自检测器设备的输出。
检测器设备优选位于计算机的外壳内。计算机可包含响应于不同化学物质(例如通 过具有不同掺杂)的两个单独检测器设备。检测器设备优选包含离子迁移谱仪。所述或 每个离子迁移谱仪可包含筛组件，其位于谱仪外部但在谱仪所关联的计算机的外壳内。 所述或每个检测器设备优选位于计算机的PCI插槽内。所述或每个计算机优选为所述或 每个检测器设备提供至少一部分处理。物质的检测优选由与检测器设备相关联的计算机 的输出指示所指示，例如可听指示。所述布置可包含气象信息输入。所述或每个计算机 可包含位置输入。
根据本发明的另一方面，提供一种系统，其包含根据本发明以上一个方面的多个检 测布置。优选地，所述检测布置的计算机彼此互连，所述系统中的至少一个计算机响应 于来自与其它计算机相关联的检测器设备的输出。系统可经布置以监视不同检测器的输
出的改变且确定所检测物质的移动。
4根据本发明的又一方面，提供一种检测方法，其包含提供多个计算机，连接化学物 质检测设备与每个计算机，以及接收来自多个计算机的远程位置信息。 附困说明
现将参看附图借助于实例描述包含若干检测布置的系统，附图中
图1示意性展示系统
图2是检测布置的截取透视示意图3是检测布置中使用的IMS检测器的示意横截面侧视立面图以及 图4是两个替代检测布置的透视图。
具体实施例方式
首先参看图1到3，系统包括两个或两个以上计算机，且在本实例中包含三个计算 机1到3，其例如经由由电缆4说明的内部网或因特网布置而彼此互连。将了解，所述 互连无需经由电气电缆，而是可通过光纤电缆或通过无电缆布置，例如涉及无线电或红 外信号。计算机1到3中的每一者是个人计算机PC类型，其包含外壳IO，所述外壳IO 含有处理器11、存储器12、电源13以及其它功能。计算机1到3每一者还包含显示器 14和键盘15。可使用不同种类的计算机，例如膝上型计算机、.PDA、服务器。系统可包 含若干不同种类计算机的混合。计算机不是专用于检测功能，而是经正常布置以提供其 它功能，例如文字处理、数据库管理或与检测功能无关的类似功能。计算机可以是用于 监视工业过程、空气调节、火警或入侵者警报系统的种类的计算机。
在本实例中，外壳IO是类似盒的结构，其后垂直面17上具有各种输入和输出插座 16，包含用于接纳备用卡、驱动器或类似物的两个矩形PCI插槽18和19。呈离子迁移 谱仪形式的两个化学物质检测器设备20和21 (例如，可从英国沃特福德史密斯检测有 限公司(Smiths Detection-Watford Limited)购买的LCD检测器)配合到这些插槽18和 19中的相应者中，使得检测器的气体入口端面暴露于外壳的与面17齐平的外部上。将 了解，根据需要检测的化学物质的范围可使用不同数目的检测器。每个IMS设备20和 21通过具有外部气动回路22和23代替IMS外壳内的常规气动装置而被修改。每个外部 气动回路包含泵24和25以及一个或一个以上筛组件26和27。筛组件26和27可相对 较大，即大于IMS外壳。这将筛组件的操作寿命延长为达大约12个月，使得IMS可在 此周期期间无人照管地操作。两个IMS 20和21优选以不同的掺杂剂化学物质操作，例 如氨和丙酮，使得其响应于不同的化学物质。
每个IMS设备20和21内存在常规IMS漂移管30,在其左端具有集电极板31且沿着管长度具有彼此间隔的漂移电极32。在管30右端的气体取样入口 33开放到包含电晕 放电点35的离子化区域34内。入口 33向外突出一短距离而超出计算机外壳10的后面 17。离子化区域34通过常规的电子快门布置36与漂移管30的右端分离。通过外部泵 24或25且经由响应的筛组件26或27，气体从左到右逆着离子流循环通过管30。用以 驱动电晕35、漂移电极32、快门36以及泵24和25的电力经由到计算机中的电源13的 电连接而获得。IMS设备20和21每一者包含电源单元37,通过电源单元27,来自计算 机的电力被调节成适合于电晕35、漂移电极32、快门36以及泵24或25的不同要求的 形式。
用-丁' IMS设备20和21的处理可由IMS单元内的处理器38实施，或者所述处理的 主要部分可在计算机1、 2、 3中实施。特丄'来说，计算机1、 2、 3可经布置以处理来自 集电极板31的输出以产生代表供应到漂移管30的不同离子物质的飞行时间的谱。其比 较此谱与已知物质的谱并提供指示所述物质的特性的输出。此输出可显示于检测器20和 21所位于的计算机1、 2或3的监视器14上，且优选在计算机无人照管的情况下被存储。 当检测到危险物质时，计算机l、 2、 3优选地经布置以提供可听警报替告以及视觉指示， 所述警报害告可包含警告计算机附近的人离开所述区域的合成语音。
在本系统中，每个计算机l、 2、 3经编程以经由内部网4向系统中的其它计算机提 供关于空气中检测到的任何异常物质的信息。以此方式，每个计算机具备关于任何计算 机附近的潜在危险的信息。计算机中的一者或一者以上可经布置以跟踪不同检测器的输 出的改变，且根据对每个检测器的位置的了解来预测危险物质的移动。在此方面，计算 机中的一者或一者以上可经布置以接收气象信息，尤其是风速和风向。此信息可从专用 气象传感器50获得或其可从例如具有因特网输出的本地气象台获得。或者，在没有传感 器可用的地方，可根据对典型本地条件的了解提供估计值，或者可提示用户手动输入此
信息《
每个检测器可包含GPS传感器60以向计算机系统提供关于检测器的位置的准确信 息，或者，GPS传感器可提供于检测器外壳的外部并例如经由另一 USB端口连接到计算 机。
检测器设备被包含在计算机的外壳内并不是重要的。事实上，如图4所示，检测器 20'可由插塞40 (例如USB端口)支撑于计算机外壳的外部，或其可经由电缆50连接到 计算机上的端口，此后一种布置可能具有的优点是，使检测器能够定位在其较有可能暴 露于危险物质的位置中。举例来说，其可定位在通风管道外部或其中，且经由电缆连接到计算机。
每个检测器20、 21将通常被提供得到例如在单独CD-ROM盘上的编程信息。当检 测器20、 21安装在计算机中时，计算机将提示用户载入盘以便将盘上的检测器编程信息 下载到计算机中。或者，编程可通过例如经由因特网连接连接到位于远程场所的计算机 以及从所述场所下载编程信息来实现。
替代于具有两个检测器和外部气动回路，将有可能具有安装在上部插槽中的单个检 测器以及含有用于安装在下部磁盘驱动器插槽中的检测器的气动回路的单元。这将具有 的优点是，系统可建置到任何具有两个:々插槽的PC中且不需要额外气动装置。可通过从 计算机外部打开摘槽中的抽屉(drawer)来改变筛组件。计箅机将优选地装载有软件以 监视检测器的操作，并在筛快要耗尽且需要替换时向操作员提供通知或远程提供通知。. 检测器实际上变为计算机外围设备，就像磁盘驱动器，其可容易地安装并随后通过运行 特殊软件而操作。
本发明不限于离子迁移谱仪，而是可与其它形式的检测器设备一起使用，包含用于 检测生物物质的检测器设备。
本发明可使检测器能够快速更新或改变。举例来说，检测器可能安装在若干不同军 事基地中的计算机中。如果获得存在来自与检测器设备经编程所针对的化学物质不同的 化学物质的可能威胁的情报，那么将例如经由军事内部网向所有军事基地传输关于所述 化学物质的特性谱的信息。以此方式，毎个检测器设备可非常快地自动以新谱编程，且 受到极少或没有本地干预。
本发明使检测器能够不引人注意地安装，且通过利用计算机内可用的某些功能而以 减少的成本安装。检测器可安装在多个位置中并在延长的周期中无人照管地操作。可在 不需要特殊电缆连接的情况下分布警告信息，因为其利用了现有的内部网系统。
权利要求
1. 一种检测布置，其特征在于，所述布置包含计算机、化学物质检测器设备以及所述检测器设备与所述计算机的电互连，且所述计算机经布置以为所述检测器设备提供电力来源，且经布置以接收来自所述检测器设备的输出。
2. 根据权利要求l所述的检测布置，其特征在于，所述检测器设备位于所述计算机的外壳内。
3. 根据权利要求l或2所述的检测布置，其特征在于，所述计箅机包含响应于不同化学物质的两个单独的检测器设备。
4. 根据权利要求3所述的检测布置，其特征在于，所述两个单独的检测器设备具有不同掺杂。
5. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的检测布置，其特征在于，所述或每个检测器设各包含离子迁移谱仪。
6. 根据权利要求5所述的检测布置，其特征在于，所述或每个离子迁移谱仪包含筛组件，所述筛组件位于所述谱仪外部但在所述谱仪所关联的所述计算机的所述外壳内。
7. 根据前述权利耍求中任一权利要求所述的检测布置，其特征在于，所述或每个检测器设各位于所述计算机的PCI插槽内。
8. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的检测布置，其特征在于，所述计算机为所述或每个检测器设备提供至少一部分处理。
9. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的检测布置，其特征在于，物质的检测由与所述检测器设备相关联的所述计算机的输出指示来指示。
10. 根据权利要求9所述的检测布置，其特征在于，所述输出指示包含可听指示。
11. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的检测布置，其特征在于，所述布置包含气象信息输入。
12. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的检测布置，其特征在于，所述计算机包含位置输入。
13. —种包含多个根据前述权利要求中任一权利要求所述的检测布置的系统。
14. 根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述检测布置的所述计算机彼此互连，且所述系统中的至少一个计算机响应于来自与其它所述计算机相关联的检测器设备的输出。
15. 根据权利要求13或14所述的系统，其特征在于，所述系统经布置以监视不同检测器的输出的改变且确定所检测物质的移动。
16. —种检测方法，其包含提供多个计算机，将化学物质检测设备与每个计算机连接，以及接收来自所述多个计算机的远程位置信息。
全文摘要
一种检测系统具有若干常规计算机(1、2、3)，所述计算机具有安装在其PCI插槽(18、19)中的一个或两个IMS检测器(20、21)。所述检测器(20、21)的筛组件(26、27)可安装在检测器壳体本身的外部且在计算机外壳(10)内，使得其可较大，从而延长替换之间所隔的时间。所述检测器(20、21)的电源和至少其处理的一部分由所述计算机(1、2、3)提供。所述计算机(1、2、3)连接在网络系统中，使得可在远程位置提供检测到危险物质的指示。
文档编号G01N27/64GK101473223SQ200780023266
公开日2009年7月1日 申请日期2007年6月20日 优先权日2006年6月21日
发明者保罗·道格拉斯·阿诺德 申请人:史密斯探测-沃特福特有限公司