一种干细胞库环境预测和提前报警系统技术方案

本发明专利技术提供了一种环境监测和信息存储方法，实时采集环境信息和时间戳信息，采用数据对方式进行存储；本发明专利技术还提供了一种环境信息预测方法，通过选取历史数据作为数据样本，对样本进行拟合得到环境信息变化曲线，达到预测环境信息；本发明专利技术还提供了一种报警系统，根据设定门限值和环境信息预测结果提前报警；本发明专利技术还提供了一种干细胞库环境预测和提前报警系统，由环境检测器、存储器、中央控制器以及显示器组成，实现了对干细胞存储环境的自动监测和提前报警。

An environment prediction and early warning system for stem cell bank

The present invention provides a method for environmental monitoring and information storage, real-time acquisition of environmental information and time stamp information, the data storage mode; the invention also provides a prediction method for environmental information, by selecting the historical data as sample data, the sample fitting curve to predict the change of environmental information, environmental information; the invention also provides an alarm system, according to the set threshold value and the prediction results of environmental information early warning; the invention also provides a stem cell bank environment prediction and early warning system, composed of environmental detectors, memory, central controller and display, realizes the automatic monitoring of stem cell storage environment and early warning.

【技术实现步骤摘要】
一种干细胞库环境预测和提前报警系统
本专利技术涉及一种环境监测系统，具体涉及一种干细胞库环境预测和提前报警系统。
技术介绍
干细胞的存储需要在液氮环境下，且需要保持液氮液面具有一定的高度，干细胞存储的液氮液面高度随着液面的气化而降低，液氮气化快慢也与干细胞库存储室温度和气压值有关；在当前的干细胞库监测系统中，通过定时检测液氮液面值来确保干细胞处于良好的保存环境；不利于对干细胞库环境的实时有效和多方位监测；为解决上述问题，本专利技术设计了一种具有环境预测和提前报警系统。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种干细胞库环境预测和提前报警系统，实现对干细胞库环境的检测及预测，进行提前报警。本专利技术提供如下技术方案实现：本专利技术提供了一种环境监测和信息存储方法：包括通过检测器获取干细胞库环境信息、并对环境信息进行存储；其中干细胞库环境信息包括干细胞存储液氮液面高、干细胞库存储室温度、气压信息；信息存储方法采用以干细胞库环境信息采集时间为索引，存储液氮液面高度值、干细胞库存储室温度值以及气压值；本专利技术提供了一种环境信息预测方法：选取历史环境信息数据进行预测，由于所监测的环境变量信息如存储液氮液面高度值、干细胞库存储室温度值以及气压值均为连续变化量，所以其中选取历史环境数据方法均遵循时间越近变化规律越相近原则，按照如下公式选取20s以内的历史数据对环境中的温度变化进行预测：ti＝t0-(1.1i-1)s.t.t0-ti≤20,i＝N+上式中，i表示选取历史数据点个数，ti为选取第i个数据时间信息，t0为当前时间。根据上式可得，选取的历史数据点一共有32个点(包含当前时刻)。对于选取32对数据[ti,v(ti)](i＝0,1,2…,31)，采用31阶多项式进行匹配，表达式如下：式中，aj为多项式参数，。v(t)为环境信息数据，如存储液氮液面高度值、干细胞库存储室温度值或气压值。使用匹配的多项式对温度进行预测，对于输入的时间信息(t0+Δt)，输出预测结果，当前时刻变化率当时，温度降呈上升趋势；当时，温度将呈下降趋势；本专利技术提供了一种报警方法：根据预测值和在时刻t0+Δt的目标温度为定义误差函数为：式中Δ分别为存储液氮液面高度(Δh)、干细胞库存储室温度(Δc)或气压(Δρ)误差值。当Δh＜0时，液氮液面高度示警；当Δc＞0时，干细胞库存储室温度示警；当Δρ＜0时，干细胞存储室气压示警；本专利技术提供了一种干细胞库环境预测和提前报警系统，包括：液位计、温度传感器、气压传感器，用于检测干细胞库环境中的液氮液面值、干细胞库存储室温度值以及气压值；存储器，以干细胞库环境信息采集时间为索引值，存储干细胞库环境中的液氮液面值、干细胞库存储室温度值以及气压值；中央控制器，使用存储器中液氮液面值、温度值以及气压值，依据环境信息预测方法进行环境信息预测，发出报警消息；所述的报警消息携带报警主体、预测状态值，当前状态值，预测误差值；所述的报警主体为液氮液面高度示警或干细胞库存储室温度示警或干细胞存储室气压示警；所述预测状态值为按所述环境信息预测方法的报警主体预测值；所述当前状态值为报警主体当前监测值；所述预测误差值为报警主体按照所述报警方法计算误差值；显示器，用于实时显示检测到的环境信息，包括氮液面值、温度值以及气压值；并接受中央控制器发送报警消息，进行报警显示；所述报警显示，显示内容为报警消息中携带的报警主体、预测状态值，当前状态值，预测误差值。与现有用于干细胞库环境管理系统相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用长时间历史数据，并遵循时间越近相关性越大原则选取用于预测的环境信息样本，能获得较高的环境信息预测精度；本专利技术根据对环境信息的提前预测，与设定门限的比较，能实时监控干细胞库环境信息的变化情况，做到提前报警，提前预防，提前处理，降低损失。附图说明下面结合附图和实施对本专利技术进一步说明：图1为本专利技术干细胞库环境预测和提前报警系统结构图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。如图1所示的一种干细胞库环境预测和提前报警系统，在干细胞库液氮中安置液面计，可以采用Cryomagnetics公司的超导液氮液面传感器，在干细胞库存储室中安装温度传感器和气压传感器，按照周期1ms，对环境信息包括液氮液面值、温度值及气压值进行监测，将监测环境信息传入存储器保存和显示器显示；存储器接收到环境信息以及时间戳信息，以时间戳建立索引值，按照数据对[t,h,c,p]方式存储数据；中央控制器以0.5s为周期，依据环境信息预测方法，依据时间越近相关性越大原则，根据公式选取20s以内的32对历史数据，采用采用31阶多项式进行匹配预测环境信息变化曲线，预测未来10s以内环境信息值(Δt＜10)；更加报警方法判断环境信息中的液氮液面值、温度值以及气压值是否超过门限值，提前发出报警消息；显示器，实时接收环境信息并显示，并接收报警消息，进行提前报警显示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干细胞库环境预测和提前报警方法，其特征在于：包括一种环境监测和信息存储方法、一种环境信息预测方法以及一种报警方法；所述一种环境监测和信息存储方法，通过检测器监测环境信息，以环境信息采集时间为索引，采用数据对的方式存储环境信息；所述的检测器包括液位计、温度传感器和气压传感器；所述的环境信息包括干细胞存储液氮液面高度值、干细胞库存储室温度值以及气压值；所述的环境信息采集时间以毫秒(ms)为单位；所述数据对具体格式为[t,h,c,p]，其中t为环境信息采集时间，h为干细胞存储液氮液面高度值，c为干细胞库存储室温度值，p为干细胞库存储室气压值；所述的一种环境信息预测方法，采用公式ti＝t0‑(1.1

【技术特征摘要】
1.一种干细胞库环境预测和提前报警方法，其特征在于：包括一种环境监测和信息存储方法、一种环境信息预测方法以及一种报警方法；所述一种环境监测和信息存储方法，通过检测器监测环境信息，以环境信息采集时间为索引，采用数据对的方式存储环境信息；所述的检测器包括液位计、温度传感器和气压传感器；所述的环境信息包括干细胞存储液氮液面高度值、干细胞库存储室温度值以及气压值；所述的环境信息采集时间以毫秒(ms)为单位；所述数据对具体格式为[t,h,c,p]，其中t为环境信息采集时间，h为干细胞存储液氮液面高度值，c为干细胞库存储室温度值，p为干细胞库存储室气压值；所述的一种环境信息预测方法，采用公式ti＝t0-(1.1i-1)s.t.t0-ti≤20,i＝N+选取20s以内历史数据，并采用31阶多项式进行匹配，计算时间信息(t0+Δt)的输出值即为预测值所述的一种报警方法，据预测值和在时刻t0+Δt的目标温度为定义误差函数为：式中Δ分别为存储液氮液面高度(Δh)、干细胞库存储室温度(Δc)或气压(Δρ)误差值；当Δh＜0时，液氮液面高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，熊华强，赵翔，
申请(专利权)人：重庆斯德姆生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50