本发明专利技术公开了一种基于新污染物前处理数据的检测方法和系统，涉及污染物检测数据处理技术领域，包括通过分析前处理数据来确定前处理阶段的处理程度指标；将经过前处理后的新污染物样本输入质谱仪中，得到多个质谱图，通过区分阈值来识别、区分质谱图中的峰和噪声；并且根据参考质谱图和距离度量来进行多个质谱图中多个峰的对齐；对质谱图上所有峰进行归一化处理，根据归一化后的质谱图进行多样分析。根据质谱图的波动类别和前处理阶段的处理程度指标来设置质谱图的区分阈值，准确的区分了峰和噪声两者的差异，进行峰的对齐和归一化处理，并且进行多样分析，将前处理阶段与检测过程相结合，提高了新污染物检测的精度和适应性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污染物检测数据处理，尤其涉及一种基于新污染物前处理数据的检测方法和系统。
技术介绍
1、新污染物具有生物毒性、环境持久性等特征，对生态和人体健康构成威胁。由于其低浓度和多样性，检测面临挑战。样品前处理技术在新污染物检测中至关重要，旨在简化样品、去除干扰，提高检测准确性和可靠性。当前检测技术虽多，但灵敏度、广泛适用性等方面仍有待提升。为应对挑战，样品前处理技术正朝高效化、微型化、自动化、联用技术和智能化方向发展，以提高处理效率、检测灵活性和准确性，减少人为误差，实现快速、准确、高效的新污染物检测，为有效监测和防控提供支持。
2、现有技术中，往往仅仅根据质谱分析技术来检测新污染物的情况，没有考虑到新污染物前处理阶段数据对检测的影响，导致新污染物检测的准确性差、适应性低。
3、因此，如何提高新污染物检测的准确性和适应性，是目前有待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的新污染物检测的准确性差、适应性低的技术问题，而提出的基于新污染物前处理数据的检测方法，其所述方法包括：
2、对新污染物样本进行前处理，并获取前处理阶段的前处理数据，通过分析前处理数据来确定前处理阶段的处理程度指标；
3、将经过前处理后的新污染物样本输入质谱仪中，得到多个质谱图，确定质谱图的波动类别，并且根据质谱图的波动类别和前处理阶段的处理程度指标来设置质谱图的区分阈值，通过区分阈值来识别、区分质谱图中的峰和噪声；
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p>4、在多个质谱图中筛选出一个质谱图作为参考质谱图，定义质谱图中两个峰之间的距离，记作距离度量，并且根据参考质谱图和距离度量来进行多个质谱图中多个峰的对齐；5、对质谱图上所有峰进行归一化处理，根据归一化后的质谱图进行多样分析，以此来实现对新污染物的检测。
6、本申请一些实施例中，通过分析前处理数据来确定前处理阶段的处理程度指标，包括：
7、将前处理数据划分为关键数据和非关键数据，根据关键数据和非关键数据分别建立两者的箱线图；
8、通过箱线图确定箱体长度、界距和异常值，根据异常值所处箱线图中与上界、下界的位置来划分异常值为顶异常值和底异常值，依据箱体长度、界距和异常值来评估每种关键数据和非关键数据的精度指标；
9、
10、其中，p为精度指标，x1为箱体长度，x2为箱线图上界，x3为箱线图下界，n1为顶异常值的数量，为第i1个顶异常值，n2为底异常值的数量，为第i2个底异常值，k1、k2分别为第一常数和第二常数；
11、根据每种关键数据和非关键数据的精度指标来评估前处理阶段的处理程度指标。
12、本申请一些实施例中，根据每种关键数据和非关键数据的精度指标来评估前处理阶段的处理程度指标，包括：
13、
14、其中，l为处理程度指标，α1、α2分别为关键数据和非关键数据的权重，m1为关键数据数量，为第j1个关键数据的精度指标，m2为非关键数据数量，为第j2个非关键数据的精度指标。
15、本申请一些实施例中，确定质谱图的波动类别，包括：
16、质谱图的波动类别包括稳定质谱图和非稳定质谱图；
17、计算质谱图中最大信号强度与最小信号强度之间的比值，并且根据最大信号强度将该质谱图拆分成若干个部分，计算每个部分的信号强度平均值，并确定多个部分之间的信号强度平均值之差；
18、若最大信号强度与最小信号强度之间的比值超过第一阈值，且多个部分之间的信号强度平均值之差超过第二阈值，则判定该质谱图为非稳定质谱图；
19、否则，判定该质谱图为稳定质谱图。
20、本申请一些实施例中，并且根据质谱图的波动类别和前处理阶段的处理程度指标来设置质谱图的区分阈值，包括：
21、对于稳定质谱图，确定整个质谱图的基线和标准差，并且根据标准差确定第一乘数因子，根据基线、标准差和第一乘数因子来确定整个质谱图的初始区分阈值；
22、对于非稳定质谱图，按照信号强度的不同区间将质谱图划分成多个子区域，确定每个子区域的基线和标准差，根据该子区域的标准差确定第二乘数因子，根据基线、标准差和第二乘数因子来确定质谱图每个子区域的初始区分阈值；
23、通过前处理阶段的处理程度指标来调整初始区分阈值，得到区分阈值，应用区分阈值作为质谱图或质谱图子区域的区分阈值。
24、本申请一些实施例中，在多个质谱图中筛选出一个质谱图作为参考质谱图，包括：
25、分析每个质谱图的质量指标，质量指标包括分辨率、信噪比和峰形，对这些质量指标进行加权求和，得到综合质量指标，将综合质量指标最高的一个质谱图作为参考质谱图。
26、本申请一些实施例中，定义质谱图中两个峰之间的距离，记作距离度量，包括：
27、确定质谱图中每个峰的峰特征，根据峰特征和前处理阶段的处理程度指标来定义距离度量；
28、；
29、
30、其中，sa，b为第a个峰与第b个峰之间的距离度量，v为峰特征数量，ac为第a个峰的第c个峰特征，bc为第b个峰的第c个峰特征，exp为指数函数，τ为修正因子，l→τ表示由处理程度指标映射得到的修正因子。
31、本申请一些实施例中，对质谱图上所有峰进行归一化处理，包括：
32、选择内标物种类，在每个新污染物样本添加相同浓度的内标物，对添加内标物后的新污染物样本进行质谱分析，得到每个峰和内标物的峰面积；
33、将每个峰的峰面积除以内标物的峰面积，得到归一化后的相对含量。
34、本申请一些实施例中，所述多样分析包括碎片分析、定量分析和定性分析。
35、对应的，本申请还提供了一种基于新污染物前处理数据的检测系统，包括：
36、第一模块，用于对新污染物样本进行前处理，并获取前处理阶段的前处理数据，通过分析前处理数据来确定前处理阶段的处理程度指标；
37、第二模块，用于将经过前处理后的新污染物样本输入质谱仪中，得到多个质谱图，确定质谱图的波动类别，并且根据质谱图的波动类别和前处理阶段的处理程度指标来设置质谱图的区分阈值，通过区分阈值来识别、区分质谱图中的峰和噪声；
38、第三模块，用于在多个质谱图中筛选出一个质谱图作为参考质谱图，定义质谱图中两个峰之间的距离，记作距离度量，并且根据参考质谱图和距离度量来进行多个质谱图中多个峰的对齐；
39、第四模块，用于对质谱图上所有峰进行归一化处理，根据归一化后的质谱图进行多样分析，以此来实现对新污染物的检测。
40、通过应用以上技术方案，对新污染物样本进行前处理，并获取前处理阶段的前处理数据，通过分析前处理数据来确定前处理阶段的处理程度指标；将经过前处理后的新污染物样本输入质谱仪中，得到多个质谱图，确定质谱图的波动类别，并且根据质谱图的波动类别和前处理阶段的处理程度指标本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，通过分析前处理数据来确定前处理阶段的处理程度指标，包括：
3.根据权利要求2所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，根据每种关键数据和非关键数据的精度指标来评估前处理阶段的处理程度指标，包括：
4.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，确定质谱图的波动类别，包括：
5.根据权利要求4所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，并且根据质谱图的波动类别和前处理阶段的处理程度指标来设置质谱图的区分阈值，包括：
6.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，在多个质谱图中筛选出一个质谱图作为参考质谱图，包括：
7.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，定义质谱图中两个峰之间的距离，记作距离度量，包括：
8.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，对质谱图上所有峰进行归一化处理，包括：
9.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，所述多样分析包括碎片分析、定量分析和定性分析。
10.一种基于新污染物前处理数据的检测系统，其特征在于，包括：
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【技术特征摘要】
1.一种基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，通过分析前处理数据来确定前处理阶段的处理程度指标，包括：
3.根据权利要求2所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，根据每种关键数据和非关键数据的精度指标来评估前处理阶段的处理程度指标，包括：
4.根据权利要求1所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，确定质谱图的波动类别，包括：
5.根据权利要求4所述的基于新污染物前处理数据的检测方法，其特征在于，并且根据质谱图的波动类别和前处理阶段的处理程度指标来设置质谱图...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏凤，邹霖，周灵，朱瑞瑞，荣兴，冉洪珍，龙雯琪，周桑扬，刘荔彬，周湘婷，蒋波，
申请(专利权)人：湖南省生态环境监测中心，
类型：发明
国别省市：
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