用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法技术

本发明专利技术涉及生产数据监控管理技术领域，具体涉及一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法。该方法采集不同工艺步骤中的反应容器内的参数数据。通过构建短时状态映射向量及统计局部温度信息对不同制备过程进行分类，获得制备状态类别。通过分析数据库中每个制备过程的状态转移置信度训练预测网络，进而预测实时制备过程的状态转移信息，并通过实时的状态转移特征和前一次的状态转移特征感知异常反应容器，避免异常反应容器内的异常中间体混入后续制备过程中。本发明专利技术通过对生产数据的监控与分析，避免异常中间体混入哌拉西林酸制备过程，保证了产品的良品率。保证了产品的良品率。保证了产品的良品率。

【技术实现步骤摘要】
用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法


[0001]本专利技术涉及生产数据监控管理
，具体涉及一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法。

技术介绍

[0002]哌拉西林酸为治疗菌株感染的重要药品，在制备哌拉西林酸过程中需要多种化学药品，N
‑
乙基双氧哌嗪甲酰氯是一种重要的医药中间体，其制备直接影响哌拉西林酸的制备质量，因此在哌拉西林酸制备过程中需要集成中间体的制备过程，并且在制备中间体时需要感知中间体的制备质量，若无法保证中间体的制备质量，则会直接影响到哌拉西林酸产品的质量，使得制备工艺不达标，并且加大后期药品清理难度，增加成本的同时导致成本浪费。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法，所采用的技术方案具体如下：
[0004]本专利技术提出了一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法，所述方法包括：
[0005]根据预设采样频率获取TMCS反应过程中预设采样时段内反应容器的整体温度序列和不同位置的局部温度序列；
[0006]TMCS反应过程结束后，在反应容器内加入TEA，通过温度控制器将反应容器内的整体温度控制在预设温度范围中并获得每个位置的局部温度临界值，获得所述局部温度临界值和对应局部温度序列的局部温度差异序列；
[0007]TEA反应结束后进行抽滤洗涤并进行双光气反应过程，双光气反应过程结束后进行蒸发过程，获得蒸发过程中的重量序列；/>[0008]根据整体温度序列元素的波动性和重量序列中元素的差异获得短时状态映射向量；
[0009]在数据库中统计不同制备过程的数据，根据不同制备过程之间的局部温度差异序列的第一相似性和短时状态映射向量的第二相似性将制备过程分为多个制备状态类别；获得每个目标制备过程的K近邻群，根据K近邻群中每个制备过程对应的反应容器的下一个制备过程所属的制备状态类别获得状态转移置信度集合；根据每个制备过程的短时状态映射向量及其对应的状态转移置信度集合训练预测网络；
[0010]将实时制备过程的短时状态映射向量输入预测网络，获得实时置信度集合；获得实时制备过程对应反应容器的前一个制备过程的参考置信度集合；根据实时置信度集合和参考置信度集合之间的差异获得状态骤变指标，根据状态骤变指标感知对应反应容器是否异常，若出现异常，则在后续制备哌拉西林酸过程中不使用异常反应容器制备的中间体。
[0011]进一步地，所述局部温度序列的获取方法包括：
[0012]在反应容器四个均分侧面的上下位置分别安装8个温度传感器，获得不同位置的局部温度序列。
[0013]进一步地，所述局部温度临界值的获取方法包括：
[0014]在温度控制器将反应容器内的整体温度控制在预设温度范围的过程中，以整体温度达到最高温度时反应容器中不同位置的局部温度值作为局部温度临界值。
[0015]进一步地，所述根据整体温度序列元素的波动性和重量序列中元素的差异获得短时状态映射向量包括：
[0016]根据温度元素波动性公式获得温度元素波动性，温度元素波动性公式包括：
[0017]T＝ln[1+std(V)][0018]其中，T为温度元素波动性，std(V)为整体温度序列V的标准差；
[0019]根据结晶重量差异度公式获得结晶重量差异度，结晶重量差异度公式包括：
[0020][0021]其中，P为结晶重量差异度，OS
max
为重量序列中的最大值，OS
min
为重量序列中的最小值，N为重量序列中的元素数量，OS
i
为重量序列中的第i个元素值；
[0022]以温度元素波动性为起点，结晶重量差异度为终点，获得短时状态映射向量。
[0023]进一步地，所述根据不同制备过程之间的局部温度差异序列的第一相似性和短时状态映射向量的第二相似性将制备过程分为多个制备状态类别包括：
[0024]获取不同制备过程之间对应位置之间局部温度差异序列的动态时间规整距离，将动态时间规整距离的负数作为自然常数为底的指数函数的幂，获得不同位置之间的初始第一相似性，以最大初始第一相似性作为不同制备过程之间的第一相似性；
[0025]以短时状态映射向量之间的余弦相似度作为第二相似性；
[0026]以第一相似性和第二相似性的乘积作为不同制备过程之间的关联度，根据关联度利用密度聚类算法将不同制备过程进行聚类，获得多个制备状态类别。
[0027]进一步地，所述根据K近邻群中每个制备过程对应的反应容器的下一个制备过程所属的制备状态类别获得状态转移置信度集合包括：
[0028]统计K近邻群中每个制备过程对应的反应容器的下一个制备过程所属的制备状态类别，将每个制备状态类别在K近邻群中存在对应关系的样本数量归一化，获得制备状态类别对应的状态转移置信度，获得K近邻群对应的目标制备过程的状态转移置信度集合。
[0029]进一步地，所述根据实时置信度集合和参考置信度集合之间的差异获得状态骤变指标包括：
[0030]分别将实时置信度集合和参考置信度集合中小于预设置信度阈值的元素剔除，获得第一对比实时置信度集合和第一对比参考置信度集合；
[0031]保留第一对比实时置信度集合中小于元素均值的元素，获得第二对比实时置信度集合；
[0032]保留第一对比参考置信度集合中大于元素均值的元素，获得第二对比参考置信度集合；
[0033]以第二对比实时置信度集合和第二对比参考置信度集合的交并比作为状态骤变指标。
[0034]进一步地，所述根据状态骤变指标感知对应反应容器是否异常包括：
[0035]若目标反应容器连续预设次数的实时制备过程的状态骤变指标均大于预设状态骤变指标阈值，则认为目标反应容器为疑似异常容器；
[0036]以实时制备过程的状态转移置信度中最大元素对应的制备状态类别为转移制备状态类别，统计转移制备状态类别与当前实时制备过程所属的制备状态类别的类别差异；若疑似异常容器的预设次数的实时制备过程的平均类别差异大于预设类别差异阈值，则认为疑似异常容器为异常反应容器。
[0037]本专利技术具有如下有益效果：
[0038]本专利技术实施例采集哌拉西林酸的中间体制备过程中反应容器内的多种数据，考虑到反应过程中温度数据的波动性和蒸发结晶过程中结晶质量的形成速度构建短时状态映射向量，利用短时状态映射向量表征整个中间体制备过程中的起始状态和终止状态，为后续制备状态分类提供有效的参考。通过局部温度差异序列和短时状态映射向量对不同制备过程进行分类，分析每个反应容器对应的每个制备过程的状态转移置信度，进而训练出预测网络。利用预测网络获取实时制备过程及其前一个制备过程的置信度集合，通过对比连续两次制备过程的状态转移置信度判断对应反应容器是否出现异常，进而避免异常反应容器内的中间体影响后续哌拉西林酸的制备，保证了哌拉西林酸制备工艺的效果和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法，其特征在于，所述方法包括：根据预设采样频率获取TMCS反应过程中预设采样时段内反应容器的整体温度序列和不同位置的局部温度序列；TMCS反应过程结束后，在反应容器内加入TEA，通过温度控制器将反应容器内的整体温度控制在预设温度范围中并获得每个位置的局部温度临界值，获得所述局部温度临界值和对应局部温度序列的局部温度差异序列；TEA反应结束后进行抽滤洗涤并进行双光气反应过程，双光气反应过程结束后进行蒸发过程，获得蒸发过程中的重量序列；根据整体温度序列元素的波动性和重量序列中元素的差异获得短时状态映射向量；在数据库中统计不同制备过程的数据，根据不同制备过程之间的局部温度差异序列的第一相似性和短时状态映射向量的第二相似性将制备过程分为多个制备状态类别；获得每个目标制备过程的K近邻群，根据K近邻群中每个制备过程对应的反应容器的下一个制备过程所属的制备状态类别获得状态转移置信度集合；根据每个制备过程的短时状态映射向量及其对应的状态转移置信度集合训练预测网络；将实时制备过程的短时状态映射向量输入预测网络，获得实时置信度集合；获得实时制备过程对应反应容器的前一个制备过程的参考置信度集合；根据实时置信度集合和参考置信度集合之间的差异获得状态骤变指标，根据状态骤变指标感知对应反应容器是否异常，若出现异常，则在后续制备哌拉西林酸过程中不使用异常反应容器制备的中间体。2.根据权利要求1所述的一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法，其特征在于，所述局部温度序列的获取方法包括：在反应容器四个均分侧面的上下位置分别安装8个温度传感器，获得不同位置的局部温度序列。3.根据权利要求1所述的一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法，其特征在于，所述局部温度临界值的获取方法包括：在温度控制器将反应容器内的整体温度控制在预设温度范围的过程中，以整体温度达到最高温度时反应容器中不同位置的局部温度值作为局部温度临界值。4.根据权利要求1所述的一种用于哌拉西林酸制备过程中的中间体制备感知方法，其特征在于，所述根据整体温度序列元素的波动性和重量序列中元素的差异获得短时状态映射向量包括：根据温度元素波动性公式获得温度元素波动性，温度元素波动性公式包括：T＝In[1+std(V)]其中，T为温度元素波动性，std(V)为整体温度序列V的标准差；根据结晶重量差异度公式获得结晶重量差异度，结晶重量差异度公式包括：其中，P为结晶重量差异度，OS
max
为重量序列中的最大值，OS
min
为重量序列中的最小值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：华军杰，张昕，唐鹤鸣，李京喜，郑芳，陆建忠，
申请(专利权)人：山东二叶制药有限公司，
类型：发明
国别省市：