[发明专利]一种毒品吸食情况红外光谱在线监测系统与方法

权利要求书

1.一种毒品吸食情况红外光谱在线监测系统，其特征在于，包括若干电磁换向阀、傅里叶变换红外光谱仪、抽气泵和工控机；其中，若干电磁换向阀的进气口设置在相应的若干被监测物理空间内，若干电磁换向阀的出气口分别与傅里叶变换红外光谱仪的气室入口相连通，工控机用于在同一时间内选择其中一个电磁换向阀工作，抽气泵用于将被监测物理空间的气体抽至傅里叶变换红外光谱仪的气室，傅里叶变换红外光谱仪将被监测物理空间气体的吸光度光谱数据和透射率光谱数据传输给工控机；傅里叶变换红外光谱仪还用于光谱仪气室背景扫描，并通过光谱畸变识别与处理结合气室切换，解决干扰严重的问题。

2.一种毒品吸食情况红外光谱在线监测方法，其特征在于，该方法基于权利要求1所述的一种毒品吸食情况红外光谱在线监测系统，包括以下步骤：

1)在同一时间内，工控机选择其中一个电磁换向阀工作，抽气泵通过该电磁换向阀将与该电磁换向阀对应的一个被监测物理空间的空气抽至傅里叶变换红外光谱仪气室进行在线分析，得到被监测物理空间气体的吸光度光谱数据和透射率光谱数据；

2)傅里叶变换红外光谱仪将被监测物理空间气体的吸光度光谱数据和透射率光谱数据传输给工控机，工控机将被监测物理空间气体的吸光度光谱数据和透射率光谱数据与预设的若干种毒品气体的吸收光谱数据比较，若被监测物理空间气体的吸光度光谱数据均大于等于一种或多种预设毒品气体的吸收光谱预设值，或者若被监测物理空间气体的透射率光谱数据小于等于一种或多种预设毒品气体的吸收光谱预设值，则工控机发出警示信号；若被监测物理空间气体的吸光度光谱数据或透射率光谱数据没有达到任何一种预设毒品气体的吸收光谱预设值，则工控机选择另一个电磁换向阀工作；

其中，傅里叶变换红外光谱仪进行光谱分析，包括各毒品成分的特征变量提取和光谱畸变识别与处理两部分，特征变量提取过程中，提取某一谱线作为某种气体的特征变量，提取某一段光谱的面积作为特征变量，或者提取多条谱线值的组合作为不同气体的特征变量，光谱畸变识别与处理与光谱分析相互结合，根据光谱的畸变情况来识别并处理的，以减小光谱畸变给分析结果带来的影响，光谱畸变分为基线规则畸变和非规则畸变，对于规则畸变，通过光谱的平移与旋转来实现光谱的校正，而对于非规则畸变，则放弃本次分析，并提示错误，或者给出分析结果可信度，如果连续出现非规则畸变，则重新扫描背景。

3.一种毒品吸食情况红外光谱在线监测系统，其特征在于，包括若干抽气泵、傅里叶变换红外光谱仪和工控机；其中，若干抽气泵的进气口设置在相应的若干被监测物理空间内，若干抽气泵的出气口分别与傅里叶变换红外光谱仪的气室入口相连通，工控机用于在同一时间内选择其中一个抽气泵工作，傅里叶变换红外光谱仪将被监测物理空间气体的吸光度光谱数据和透射率光谱数据传输给工控机；傅里叶变换红外光谱仪还用于光谱仪气室背景扫描，并通过光谱畸变识别与处理结合气室切换，解决干扰严重的问题。