基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台构架及其操作方法技术

本发明专利技术提出一种气相色谱质谱谱库鉴定云平台系统及其操作方法。云平台系统由客户端、云平台两大结构组成。云平台包含网络出口网关、Web应用服务接口、Web后台服务、GCMS数据鉴定、参考数据/方法更新、参考数据/方法下载和数据库；客户端包含GCMS联用仪和应用程序/Web应用服务。用户从质谱数据源提供需要谱库鉴定的质谱数据文件，配置分析方法后，数据存储在测试数据库中，在云平台中进行GCMS数据鉴定，快速返回结果。有能力的实验室或个人提供自建的方法和数据，也可验证他人提供的自建方法和数据，平台将经过验证的自建方法和数据上升为可靠的参考方法和数据，不断增多的参考测试方法和标准参考数据来扩充GCMS的鉴定谱库，提供给用户在云平台上使用。

【技术实现步骤摘要】
基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台构架及其操作方法
本专利技术涉及气相色谱质谱谱库鉴定的云平台构架及操作方法，特别是涉及一种依据气相色谱质谱标准测试方法测试数据进行云端谱库鉴定的系统构架设计方案和系统操作方法。
技术介绍
质谱分析方法是将物质粒子(原子、分子)电离成离子，并通过适当的稳定或变化的电场或磁场将它们按空间位置、时间顺序等实现质荷比分离，并检测其强度来作定性、定量分析的分析方法。由于质谱分析方法直接测量物质粒子，并且具有高灵敏、高分辨、高通量和高适用性的特性，使得质谱技术在现代科学技术中举足轻重。质谱分析数据的横坐标是质荷比，纵坐标是表示绝对强度或相对强度，属于信息含量丰富、分辨率高的数据。气相色谱与质谱联用的分析方法，简称为气相色谱质谱分析gaschromatography-massspectrometry(GC-MS)。气相色谱对有机化合物具有有效的分离、分辨能力，而质谱则是准确鉴定化合物的有效手段。由两者结合构成的色谱质谱联用技术，可以在计算机操控下，直接用气相色谱分离复杂的混合物(如原油、岩石抽提物)样品，使其中的化合物逐个地进入质谱仪的离子源，使每个样品中所有的化合物都离子化，获得化合物的质谱图谱。利用色谱的高分离效率和质谱的高灵敏检测及定性的特点，获得更好的分析效果。已广泛应用于分析组分复杂的样品,如环境样品中的农药残留、汽车尾气等的测定。气相色谱质谱分析是众多领域的权威标准方法，在环境检测、食品安全等众多领域建立国家标准方法。GC-MS标准方法，都明确了进样、GC的色谱柱类型规格、GC和MS的操作参数，化合物的色谱出峰时间、质谱鉴定特征离子等信息。把参考标准的色谱、质谱图谱保存在数据库中，为参考标准谱库。依据标准方法可以对未知有机物进行分析与测试，获得的GC-MS谱图分别在色谱的保留时间和质谱的特征峰与参考标准谱库中的数据进行对比，从而获得准确的定性判定，即为基于色谱质谱谱库鉴定方法。基于色谱质谱谱库鉴定方法具有众多优点，但是面临一些问题：一、标准的色谱质谱谱库数据权威。但是标准参考方法、参考谱图至少需要两个以上实验室、两种不同以上不同厂家仪器获得重复可靠的结果才能被认定为标准参考方法和谱图，因此费时费力。所以，开发一个领域的标准参考方法投资大、周期长。正因为如此严格要求和高成本，因此标准参考谱库比较少。同时，标准谱库的单位售价比较高，对于非高频用户，平均到单次检索谱库的费用偏高而难以承受，反过来限制了标准谱库数据的受众人群和收益扩大化。二、除了公开的标准参考谱库外，众多实验室自建参考方法形成参考数据形成自建谱库，同领域的不同实验室间由于技术原因不能相互应用自建谱库，形成重复建设，对于一些有错误的自建谱库本实验室很难发现导致其他损失。三、各GCMS的仪器供应商，提供的谱库检索软件，可提供自建谱库的功能。据调查尚未发现存在云平台方便各用户共享自建方法谱图，更没有方便检验自建谱图质量的功能。因此难以将分散在各实验室自建方法数据谱图通过高效验证上升为可靠的参考方法谱图。如何使广大质谱分析测试人员低成本的高效使用基于色谱质谱谱库标准参考数据，鼓励有条件和能力的实验室提供自建方法和数据、验证其他实验室提供的自建方法和数据，高效扩大高质量的基于色谱质谱谱库标准参考数据条目，不仅避免重复建设，扩大标准参考数据的经济收益和社会收益(受众越来越多)？这是业内的广大质谱分析测试人员期盼解决的难题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提出一种气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统及操作方法，相对于当前单机版的气相色谱质谱谱库鉴定软件解决方案，以云平台构建的方式解决标准参考数据谱库低成本高效扩大化难题，从而实现标准参考数据谱库数据数量和质量、以及用户数量的显著增长。一种基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统，包括客户端和云平台，客户端包括：GCMS联用仪：采集样品的数据；应用程序/Web应用服务：调用GCMS联用仪提供的原始数据文件并上传至云平台；云平台包括：Web应用服务接口：承担Web前端程序服务，包括数据/操作交互、用户管理、用户业务数据管理、分析报告、结果展示；Web后台：处理Web应用服务的前端请求及业务实现；参考数据/方法质量验证程序模块：对原始数据文件进行合法性检验、参数归并和属性绑定；GCMS数据鉴定：接收Web后台发送的GCMS原始数据，调用参考数据库的标准库数据对数据进行判定；调用测试数据库进行数据存储、管理、调用GCMS数据；将鉴定结果返回给Web后台；参考方法库：用于GCMS参考方法的存储、管理；参考数据库：用于GCMS参考数据的存储、管理；测试数据库：用于GCMS测试数据的存储、管理。一种基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统的操作方法，首先在云平台上建立参考方法库和参考数据库，然后通过调用参考方法库和参考数据库中的方法文件和数据文件对待测样品进行数据鉴定。优选地，在云平台建立参考方法库和参考数据库具体包括如下步骤：S201：用户通过GCMS联用仪对标准样品进行数据采集，并通过应用程序/Web应用服务将采集标准样品的数据文件及对应的仪器方法文件上传至Web应用服务接口；S202：Web应用服务接口通过Web后台将数据文件和仪器方法文件交至参考数据/方法质量验证程序模块，参考数据/方法质量验证程序模块对上传的数据文件及方法文件进行合法性检验、参数归并、属性绑定；S203：对上传的数据文件及方法文件进行分类及数据管理，将分类后的数据文件存储至参考数据库，将方法文件存储至参考方法库；优选地，通过调用参考方法库和参考数据库中的方法文件和数据文件对待测样品进行数据鉴定具体包括如下步骤：S204：用户根据待测样品向云平台请求下载对应的仪器方法文件；S205：云平台根据请求，向用户返回对应的仪器方法文件；S206：用户通过GCMS联用仪应用下载的仪器方法文件对采集待测样品的原始数据进行采集并生成质谱数据文件；通过应用程序/Web应用服务将质谱数据文件上传至Web应用服务接口并通过Web后台完成业务实现；S207：通过数据预处理对质谱数据文件进行滤波、坏值剔除和峰检测；S208：GCMS数据鉴定对预处理后的质谱数据文件进行存储管理和鉴定；S209：通过Web后台输出鉴定结果数据集；S210：Web后台通过Web应用服务接口将鉴定结果返回至应用程序/Web应用服务供用户查阅。优选地，在步骤S208中，根据质谱数据文件的质谱图数据和附加属性参数在参考数据库中检索与质谱数据文件匹配的参考数据，根据与参考数据的匹配程度获得鉴定结果。优选地，步骤S209中所述的鉴定结果数据集包括质谱数据文件和参考数据文件的正向相似度、反向相似度和可能性数值，所述可能性数值不大于100％。优选地，用户通过应用程序/Web应用服务获得的鉴定结果显示为图例、报表和鉴定报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统，其特征在于，包括客户端和云平台，/n客户端包括：/nGCMS联用仪：采集样品的数据；/n应用程序/Web应用服务：调用GCMS联用仪提供的原始数据文件并上传至云平台；/n云平台包括：/nWeb应用服务接口：承担Web前端程序服务，包括数据/操作交互、用户管理、用户业务数据管理、分析报告、结果展示；/nWeb后台：处理Web应用服务的前端请求及业务实现；/n参考数据/方法质量验证程序模块：对原始数据文件进行合法性检验、参数归并和属性绑定；/nGCMS数据鉴定：接收Web后台发送的GCMS原始数据，调用参考数据库的标准库数据对数据进行判定；调用测试数据库进行数据存储、管理、调用GCMS数据；将鉴定结果返回给Web后台；/n参考方法库：用于GCMS参考方法的存储、管理；/n参考数据库：用于GCMS参考数据的存储、管理；/n测试数据库：用于GCMS测试数据的存储、管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统，其特征在于，包括客户端和云平台，
客户端包括：
GCMS联用仪：采集样品的数据；
应用程序/Web应用服务：调用GCMS联用仪提供的原始数据文件并上传至云平台；
云平台包括：
Web应用服务接口：承担Web前端程序服务，包括数据/操作交互、用户管理、用户业务数据管理、分析报告、结果展示；
Web后台：处理Web应用服务的前端请求及业务实现；
参考数据/方法质量验证程序模块：对原始数据文件进行合法性检验、参数归并和属性绑定；
GCMS数据鉴定：接收Web后台发送的GCMS原始数据，调用参考数据库的标准库数据对数据进行判定；调用测试数据库进行数据存储、管理、调用GCMS数据；将鉴定结果返回给Web后台；
参考方法库：用于GCMS参考方法的存储、管理；
参考数据库：用于GCMS参考数据的存储、管理；
测试数据库：用于GCMS测试数据的存储、管理。


2.一种基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统的操作方法，其特征在于，首先在云平台上建立参考方法库和参考数据库，然后通过调用参考方法库和参考数据库中的方法文件和数据文件对待测样品进行数据鉴定。


3.根据权利要求2所述的基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统的操作方法，其特征在于，在云平台建立参考方法库和参考数据库具体包括如下步骤：
S201：用户通过GCMS联用仪对标准样品进行数据采集，并通过应用程序/Web应用服务将采集标准样品的数据文件及对应的仪器方法文件上传至Web应用服务接口；
S202：Web应用服务接口通过Web后台将数据文件和仪器方法文件交至参考数据/方法质量验证程序模块，参考数据/方法质量验证程序模块对上传的数据文件及方法文件进行合法性检验、参数归并、属性绑定；
S203：对上传的数据文件及方法文件进行分类及数据管理，将分类后的数据文件存储至参考数据库，将方法文件存储至参考方法库。


4.根据权利要求2或3所述的基于气相色谱质谱谱库鉴定的云平台系统的操作方法，其特征在于，通过调用参考方法库和参考数据库中的方法文件和数据文件对待测样品进行数据鉴定具体包括如下步骤：
S204：用户根据待测样品向云平台请求下载对应的仪器方法文件；
S205：云平台根据请求，向用户返回对应的仪器方法文件；
S206：用户通过GCMS联用仪应用下载的仪器方法文件对采集待测样品的原始数据进行采集并生成质谱数据文件；通过应用程序/Web应用服务将质谱数据文件...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊行创，刘震，何文魁，
申请(专利权)人：北京行健谱实科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11