[发明专利]一种干细胞库环境预测和提前报警系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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，本发明设计了一种具有环境预测和提前报警系统。

发明内容

本发明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。

本发明提供如下技术方案实现：

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；

本发明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：

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,v(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，。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；

本发明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(Δ_h)、干细胞库存储室温度(Δ_c)或气压(Δ_ρ)误差值。

当Δ_h＜0时，液氮液面高度示警；

当Δ_c＞0时，干细胞库存储室温度示警；

当Δ_ρ＜0时，干细胞存储室气压示警；

本发明提供了一种干细胞库环境预测和提前报警系统，包括：