软件详细设计报告

概述

本报告基于需求分析和概要设计,对飞行时间质谱仪(TOF-MS)软件系统进行了详细设计。采用 Delphi 开发平台,以设备控制和数据处理两大核心功能为主线,设计了 8 个功能模块。

系统架构

支撑环境

  • 数据库管理系统:存储实验数据,支持大量数据的检索和匹配
  • 开发工具:Delphi 开发平台
  • 硬件环境:台式机工作站
  • 网络:暂不确定

八大功能模块

模块核心功能
文件管理打开、保存、另存、参数、打印、输出、退出
编辑管理复制、剪切、粘贴、撤销、删除
查看管理化合物数据库、光谱内容、显示选项(图像/字体/峰标)
仪器管理状态监控、参数管理(进样系统、真空系统、TOF、检测器)
任务设计自动实验(默认参数)和编辑实验(全流程设定)
数据可视化图形操作(放大/旋转/移动)、数据选择、显示选项
任务处理校准、注释、峰处理、峰检测、参考编辑器、选峰、手动分配、联网匹配
日志管理错误日志、操作日志(含还原功能)

数据结构设计

基对象:DeviceObject

Name        设备名称
WorkTime    工作时长
WorkState   工作状态
Children    子对象
Parent      父对象(基对象时为空)

子类继承

  • DeviceLaser:WorkPulseFrequency(脉冲频率)、WorkPower(功率)
  • DeviceMotor:WorkPower、WorkDrift(位移)、WorkRevolution(转数)
  • DevicePump:WorkPower(气泵功率)
  • DeviceTof:WorkPower(电场功率)、WorkDirection(电场方向)

实验数据处理流程

  1. 数据采集 → 2. 数据去噪 → 3. 数据筛选(谱峰筛选)→ 4. 数据可视化 → 5. 数据报告

关键设计要点

  1. 文件管理:打开后自动读取参数恢复项目进度;保存时区分首次保存和更新保存
  2. 参数管理:激光器(功率、频率)、气泵(气压控制)、电机(XY位移)、相机(光圈、焦距、采集频率)
  3. 仪器监控:实时显示各组件工作状态(正常/异常/不工作),监测进样系统电机、激光器、相机、气泵等
  4. 自动实验模式:预置高质量数蛋白质、新生儿耳聋基因检测、多肽组学鉴定等固定模式
  5. 编辑实验模式:包含仪器参数、数据采集、数据处理、数据应用、结果输出五层控制

关联知识