一种具有环境预测和自动调节的干细胞运输远程系统

摘要

本发明提供了一种环境预测和自动调节方法，包括实时采集环境信息和时间戳信息，使用历史数据对环境进行预测，根据预测结果自动调节环境；本发明还提供了一种远程监控与远程定位的方法，发送干细胞运输途中位置信息和环境综合信息，包括环境温度、湿度的最大值、最小值、均值和方差；本发明还提供了一种具有环境预测和自动调节的干细胞运输远程系统，由温度传感器、湿度传感器、存储器、中央控制器、运输客户端、客户端以及温度调节器、湿度调节器组成，实现对干细胞运输环境的检测和自动调节。

说明书

技术领域

本发明涉及远程系统，具体涉及一种具有环境预测和自动调节的干细胞运输远程系统。

背景技术

干细胞的运输和保存对环境均具有较高要求，在当前的干细胞运输过程中，缺少一套有效的管理系统对干细胞运输环境进行监控和管理，对于当前市面通用的误差环境调节方法，根据误差和门限值反向调节环境，具有振荡较大，易出现较大峰值特点，不利于干细胞运输；为解决上述问题，本发明设计了一种具有环境预测和自动调节的干细胞运输远程系统。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有环境预测和自动调节的干细胞远程系统，可以实现对干细胞运输途中存储环境的检测、预测及自动调节，并具备存储环境实时变化信息以及定时发送位置信息功能。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明提供了一种环境监测和信息存储方法：包括实时获取运输途中存储环境信息、存储环境信息；对于干细胞运输途中的环境信息，将以干细胞运输途中的环境温度、环境湿度指标进行量化，实时检测干细胞运输途中的环境温度、环境湿度信息，并存储湿度、环境温度信息及其采集时间戳信息作为干细胞运输途中的历史信息。

本发明提供了一种环境预测和自动调节方法：包括使用历史信息对环境信息进行预测和自动调节，以达到运输途中存储环境的稳定。

在干细胞运输过程中，实时获取干细胞存储环境信息，如干细胞存储环境温度、湿度等。以温度为例进行讲解，其他环境信息的预测和调节方法相同；

获取的干细胞存储环境温度信息c和时间戳信息t，以数据对[t,c]形式进行存储；根据环境变换属于线性变化及时间越近变化规律越相近原则，按如下公式选取20s以内的历史数据对环境中的温度变化进行预测：

t_i＝t₀-(1.1ⁱ-1)s.t.t₀-t_i≤20,i＝N⁺

上式中，i表示选取历史数据点个数，t_i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[t_i,c(t_i)](i＝0,1,2…,31)，采用31阶多项式进行匹配，表达式如下：

式中，a_j为多项式参数。

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；

根据在时刻t₀+Δt的目标温度为定义误差函数为：

当Δ＞0，预测温度高于目标温度，系统需要降温；

当Δ＜0，预测温度低于目标温度，系统需要升温。

综合考虑误差Δ和变化趋势分如下情况对环境温度进行微调：

情况一：若Δ＝0，对环境不进行任何处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；处理编码定义为00B；

情况二：若Δ＞0且则对环境进行降温或干燥处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；处理编码01B；

情况三：若Δ＞0且对环境不进行任何处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；处理编码00B；

情况四：若Δ＜0且对环境进行升温或增湿处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；处理编码10B；

情况五：若Δ＜0且对环境不进行任何处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势，处理编码00B；

所述处理编码定义为两位二进制数；高位二进制数表示加操作是否有效，即是否对温度进行升温操作或者对湿度进行增湿操作；低位二进制数表示减操作是否有效，即是否进行降温操作或者干燥处理；综上00B表示不进行任何操作。

本发明提供了一种远程监控与远程定位的方法：包括发送干细胞运输途中环境信息以及干细胞运输途中位置信息。在干细胞运输途中环境信息中含有静默时间间隔中环境变量的最大值、最小值、均值和方差，便于对环境变化情况的评估。

本发明提供了一种具有环境预测和自动调节的干细胞运输远程系统，包括：

温度传感器，湿度传感器，用于检测干细胞运输环境中的温度和湿度信息。

存储器，用于存储温度传感器、湿度传感器检测到的温度和湿度信息以及其检测时间信息。

中央控制器，使用存储器中温度和湿度信息数据，依据环境预测和自动调节方法发出环境调节指令，包括温度调节指令和湿度调节指令，实现干细胞的运输环境调节控制，依据远程监控和远程定位方法，发送干细胞运输途中环境信息以及位置信息。

运输客户端，用于实时显示温度传感器、湿度传感器检测到的干细胞运输环境中的温度和湿度信息以及设定门限信息，并进行环境超过门限时报警显示。

管理客户端，用于接收中央控制器发送的干细胞运输途中环境信息以及位置信息，对干细胞运输过程中的环境进行监控。

温度调节器，湿度调节器，接收中央控制器发出的环境调节指令，分别依据其中含有的温度调节指令和湿度调节指令进行调节。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1本发明具有环境预测和自动调节的干细胞运输远程系统。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示的一种具有环境预测和自动调节的干细胞运输远程系统，在干细胞运输途中，由安装的环境温度传感器、环境湿度传感器按照周期1ms，对环境进行检测，温度检测精度为0.01度，湿度检测精度为0.1％；将环境温度、环境湿度以及时间戳信息传给存储器；

存储器接收温度传感器、湿度传感器发送的温度、湿度以及时间戳信息，按照数据对方式对数据进行存储；

中央以1s为周期，依据环境预测和自动调节方法，对20s以内的历史数据进行31阶多项式匹配，匹配多项式如下：

使用匹配完成的多项式对环境进行预测，得到预测结果以及当前时刻变化率并根据目标温度计算误差根据计算的变化率和误差Δ，按如下判断对环境进行相应微调：

当Δ＝0，对环境不进行任何处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；

当Δ＞0且则对环境进行降温或干燥处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；

当Δ＞0且对环境不进行任何处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；

当Δ＜0且对环境进行升温或增湿处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势；

当Δ＜0且对环境不进行任何处理，实时对环境进行检测并预测环境温度、湿度和变化趋势。

在发送位置静默期，计算静默期内环境温度和湿度综合信息，包括最大值、最小值、均值以及方差信息；由中央控制器定时想指定的管理客户端发送环境综合信息以及干细胞位置信息；

中央处理器实时更新运输客户端的环境监测信息，包括实时检测温度值和湿度值，并使用温度值、湿度值以及其预测值与门限比对，提前预警；

温度调节器、湿度调节器接收中央控制器发出的环境调节指令，分别依据其中含有的温度调节指令和湿度调节指令进行微调。