基于色谱法的污染预警方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污染预警技术领域，特别地，涉及一种基于色谱法的污染预警方法及
目.0
【背景技术】
[0002]目前，我国环境面临的问题主要有两方面，一是人们对环境标准要求的不断提高；
二是当今社会的环境污染现象越来越严重。如何有效改善环境已成为现代人们亟需解决的问题。而当今，关于环境污染预警的技术还是很少，因此当环境受到污染初期时，人们往往不能及时发现和处理，导致污染事件不断扩大和恶化，造成不可挽回的损失。由此可见，环境污染的早期发现与预警将是保障环境的最佳方式。
[0003]目前对环境进行检测的分析方法中，很多污染物的监测方法是采用色谱法。特别的，对水质、大气、土壤中有机物的检测基本上采用色谱法，应用色谱法进行污染物测定已经是相当成熟的技术，但是现有技术采用色谱法主要是对污染物进行测定和分析，并没有利用色谱分析法对污染物进行早期预警。而且，现有技术中采用标准曲线与色谱仪测出的样品色谱进行比较时，由于分离度的原因，标准曲线只可能添加有限个被测参数。所以，当样品中含有的污染物不在所含的被测参数内时，色谱仪是无法判定此污染物的浓度的，如果是在线色谱仪，就会因为没有浓度计算结果而忽略掉这个污染物。所以，亟需设计一种基于色谱法的能对环境污染进行早期预警的方法及装置。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种基于色谱法的污染预警方法及装置，以解决现有基于色谱法对环境污染进行检测时没有针对污染进行预警导致污染不断扩大和恶化造成不可挽回损失的技术问题。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种基于色谱法的污染预警方法，包括:
[0006]获取色谱曲线；
[0007]求取色谱曲线谱峰的峰面积；
[0008]将峰面积与预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时输出预警信号。
[0009]进一步地，预警阈值为多个，多个预警阈值与色谱曲线的保留时间区间一一对应。
[0010]进一步地，求取色谱曲线谱峰的峰面积包括:
[0011]搜索色谱曲线的谱峰；
[0012]根据色谱曲线的上升斜率变化判断谱峰的起点；
[0013]根据色谱曲线的下降斜率变化判断谱峰的终点；
[0014]求取由谱峰的起点、谱峰的终点以及色谱曲线构成的封闭图形的面积，并将封闭图形的面积作为色谱曲线谱峰的峰面积。
[0015]进一步地，将峰面积与预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时输出预警信号包括:
[0016]启动计数器；
[0017]将峰面积与预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时，计数器加I ;
[0018]判断计数器的值是否大于最大报警次数，若是则输出预警信号并将计数器清零，若否则返回子程序并保持计数器的值不变。
[0019]进一步地，预警信号至少包括:
[0020]峰面积值、与峰面积值对应的峰高值以及与峰面积值对应的保留时间值。
[0021]根据本发明的另一方面，还提供了一种基于色谱法的污染预警装置，该装置包括:
[0022]色谱曲线获取装置，用于获取色谱曲线；
[0023]峰面积求取装置，用于求取色谱曲线谱峰的峰面积；
[0024]预警信号输出装置，用于将峰面积与预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时输出预警信号。
[0025]进一步地，预警信号输出装置中的预先设定的预警阈值为多个，多个预警阈值与色谱曲线的保留时间区间一一对应。
[0026]进一步地，峰面积求取装置包括:
[0027]谱峰搜索装置，用于搜索色谱曲线的谱峰；
[0028]起点确定装置，用于根据色谱曲线的上升斜率变化判断谱峰的起点；
[0029]终点确定装置，用于根据色谱曲线的下降斜率变化判断谱峰的终点；
[0030]封闭图形面积求取装置，用于求取由谱峰的起点、谱峰的终点以及色谱曲线构成的封闭图形的面积，并将封闭图形的面积作为色谱曲线谱峰的峰面积。
[0031]进一步地，预警信号输出装置包括:
[0032]初始化单元，用于启动计数器；
[0033]计数单元，用于将峰面积与预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时，计数器加I ;
[0034]最终输出单元，用于判断计数器的值是否大于最大报警次数，若是则输出预警信号并将计数器清零，若否则返回子程序并保持计数器的值不变。
[0035]进一步地，预警信号输出装置输出的预警信号至少包括:峰面积值、与峰面积值对应的峰高值以及与峰面积值对应的保留时间值。
[0036]本发明具有以下有益效果:
[0037]本发明基于色谱法的污染预警方法及装置，通过获取色谱曲线，求取色谱曲线谱峰的峰面积，将峰面积与预先设定的预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时输出预警信号，解决了现有基于色谱法对环境污染进行检测时没有针对污染进行预警导致污染不断扩大和恶化造成不可挽回损失的技术问题，实现了利用色谱法对污染进行预警以及及早发现污染事件，从而避免了因污染不断扩大和恶化造成的不可挽回损失。
[0038]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0039]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0040]图1是本发明优选实施例的基于色谱法的污染预警方法流程示意图；
[0041]图2是本发明优选实施例的基于色谱法的污染预警装置示意图；
[0042]图3是本发明优选实施例色谱分析仪输出的色谱曲线示意图。
[0043]附图标记说明:
[0044]1、色谱曲线获取装置；2、峰面积求取装置；3、预警信号输出装置。
【具体实施方式】
[0045]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0046]参照图1，本发明的优选实施例提供了一种基于色谱法的污染预警方法，该方法包括:
[0047]步骤S101，获取色谱曲线；
[0048]步骤S103，求取色谱曲线谱峰的峰面积；
[0049]步骤S105，将峰面积与预先设定的预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时输出预警信号。
[0050]本实施例基于色谱法的污染预警方法，通过获取色谱曲线，求取色谱曲线谱峰的峰面积，将峰面积与预先设定的预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时输出预警信号，解决了现有基于色谱法对环境污染进行检测时没有针对污染进行预警导致污染不断扩大和恶化造成不可挽回损失的技术问题，实现了利用色谱法对污染进行预警以及及早发现污染事件，从而避免了因污染不断扩大和恶化造成的不可挽回损失。
[0051]可选地，基于色谱法的污染预警方法可以用于气体污染预警，也可以用于水质污染预警领域，本实施例主要应用于水质污染预警，色谱分析仪先采集水样。一般来讲，水样进入色谱分析仪需要经过吹扫-捕集前处理，将水中的被测组分转化为气态形式；当被测组分进入色谱柱后即被分离，在分析时间周期内，各组分依次进入检测器；组分进入检测器后，检测器按其浓度或质量变化转化成相应的电信号，并记录电信号随时间的变化趋势，绘制成色谱曲线供后续分析使用，本实施例采用色谱分析仪输出的色谱曲线如图3所示。
[0052]可选地，步骤S105，将峰面积与预先设定的预警阈值进行比较，当峰面积大于预警阈值时输出预警信号。本实施例的预警阈值为多个，多个预警阈值与色谱曲线的保留时间区间一一对应。采用多个预警阈值是由于本实施例在进行水样检测时，可能出现水样某种物质在仪器上的响应值会特别灵敏，或者水样中含有某种或多种特有的有机物。这样在进行峰面积与预警阈值比较时就需要单独处理，为了避免水体中固有的一些物质峰和某些响应非常灵敏的物质峰对预警系统干扰而造成误报警。所以，在进行分析前，可以对不同的保留时间区间设置与之对应的峰面积预警阈值。从图1所示的色谱曲线可以看出，在色谱形成的初始保留时间，色谱曲线出现多个干扰谱峰，所以本实施例在两个保留时间区间分别设置了预警阈值，具体为:第一段保留时间区间为[0min，6min]，与第一段保留时间区间对应的第一阈值为50000UV;第二段保留时间区间为[6min，20min]，与第二段保留时间区间对应的第二阈值为80000UV ;采样多个预警阈值在进行峰值比较时，软件会根据保留时间区间的不同选择不同的预警值与其对比，从而减小干扰谱峰对预警的影响，进而降低了误报警概率。
[0053]可选地，步骤S103，求取色谱曲线谱峰的峰面积，包括:
[0054]搜索色谱曲线的谱峰，本实施例采用求极限的方法，针对本实施例获取的色谱分析仪输出的色谱曲线，共搜索出13个谱峰。
[0055]根据色谱曲线的上升斜率变化判断谱峰的起点；根据色谱曲线的下降斜率变化判断谱峰的终点；求取由谱峰的起点、谱峰的终点以及色谱曲线构成的封闭图形的面积，并将封闭图形的面积作为色谱曲线谱峰的峰面积。针对本实施例搜索出来的一个谱峰，求取到谱峰的起点对应的保留时间为14.9600min，谱峰的终点对应的保留时间为15.6533min，谱峰的峰面积为926281.47uV。
[0056]本实施