[发明专利]一种用于在线仪器的数据质控系统及方法

权利要求书

1.一种用于在线仪器的数据质控系统，其特征在于，该用于在线仪器的数据质控系统包括数据提取系统、仪器性能评价系统、数据校准系统；

数据提取系统：用来将数据软件产生的数据参数提取至数据库中；

仪器性能评价系统：用来监控一段时间内工作仪器的稳定程度，及时对数据的可靠性进行评价；

数据校准系统：用来校准由于仪器稳定性造成的数据偏离。

2.根据权利要求1所述的一种用于在线仪器的数据质控系统，其特征在于：所述数据提取系统是通过使用处理器将数据软件产生的数据参数提取至数据库中，所述数据参数包括但不限于标示仪器稳定程度的信号、数据产生时间、数据名称、分析目标物列表和分析目标物浓度/质量；所述数据库将提取数据分为两个模块，一个为评估模块，包含标示仪器稳定程度的参数、数据质量相关参数、数据对应的样品信息，仪器维修信息(工作时间，恢复时间)；另一个为数据模块，包含分析数据信息，如检测物质、定量信息、定性信息、时间序列。

3.根据权利要求1所述的一种用于在线仪器的数据质控系统，其特征在于：所述仪器性能评价系统是对数据库中评估模块内标示仪器稳定程度的参数进行运算，监控一段时间内工作仪器的稳定度(S)，仪器的稳定度(S)用以对数据的可靠性进行评价，采用孤立森林算法对奇异点信号进行筛选。

4.一种如权利要求1-3任意所述的用于在线仪器的数据质控系统的方法，其特征在于：该用于在线仪器的数据质控系统的方法的具体步骤流程包括：

步骤一：稳定度奇异点筛选，采用孤立森林算法，孤立树节点要么是外部没有子节点的叶子节点，要么是内部有两个子节点的节点，因此孤立树是二叉树；孤立树生长终止条件：①当树的高度达到事先限制的高度时；②当前节点只有一个数据点时；③当节点上的样本的所有特征都相同时；路径长度h(x)：从根节点当相应叶节点经过的边的数量；异常分数s(x,n)：其中，c(n)＝2h(n-1)-(2(n-1)/n)，h(i)为调和数，可被估计为ln(i)+0.5772156649；其中，x为第x棵孤立树，n为孤立树的总数；异常分数判断：异常分数越接近1，则数据点越异常；越接近0，则数据点正常；异常分数大于0.5则可被认为异常；仪器稳定度评价系统为动态评估方案，选取进行评估的参数时间段为仪器上一次维修后二个星期内标示仪器稳定程度的参数(数据量不少于30个)，及当前工作数据，每产生1个新数据，系统进行一次评估；每个数据产生一个稳定度(S)，评价系统记录这个稳定度(S)，并将其传送至仪器性能评价系统，放置在对应的样品信息列表中；稳定性(S)0.5评价为仪器稳定，对应时段的数据标识为合格数据，稳定性(S)0.6评价为仪器不稳定，对应时段的数据标识为不合格数据，稳定性(S)介于0.5-0.6评价为仪器稳定偏移，对应时段的数据标识为待校准数据；仪器性能评价系统检测到稳定性(S)0.6，评价为仪器不稳定时，评价系统报警，提示工作人员对仪器进行维护；仪器性能评价系统报警后，评价系统记录报警时间，工作人员对仪器进行维护后，录入维护结束时间，所述维护结束时间传送至仪器性能评价系统作为下一次评价系统的起点；数据校准系统仅应用于待校准数据，即检测到稳定度(S)介于0.5-0.6时，处理器进入校准程序；数据校准系统根据仪器偏移量和发生偏移的数据量启用不同的校准程序，用来校准在线观测过程中由于仪器稳定性造成的数据偏离；数据校准系统应用于分析数据，数据来源于数据提取系统的数据模块，是对每个分析物种检测浓度由于仪器稳定性偏离而引起的浓度偏差进行回校；

步骤二：校准程序分为单点校准程序和连续校准程序，单点校准程序应用于：条件①检测到稳定度(S)介于0.4-0.6；条件②偏移数据(待校准数据)为一个独立数据；单点校准程序的校准方法基于程序筛选待校准数据时间位置，选取待校准数据点前后各1个数据点，利用线性插值方法，对单个由于仪器偏移造成的数据偏差进行回校，所述单点校准备方法可由如下步骤得到：式中，(x_i,y_i)为待校准点，x_i为待校准点序号，y_i为待校准数值；(x_i-1,y_i-1)和(x_i+1,y_i+1)分别为待校准点前后数据点；连续校准程序应用于：条件①检测到稳定度(S)介于0.5-0.6；条件②偏移数据(待校准数据)为多个连续数据，连续校准程序的校准方法基于程序筛选待校准数据时间位置，选取待校准数据点前后n个数据点，利用多项式拟合方程，对由于仪器偏移造成的连续数据偏差进行回校，所述连续校准方法可由如下步骤得到：

式中，A_k代表多项式拟合系数，B为截距；

步骤三：执行校准程序后，产生的校准数据生成一个新的数据文件，不覆盖原数据文件，所述新的数据库文件名称为原文件编号+校准，执行校准程序后，对校准数据产生校准标识，并存贮进所述数据提取系统的评估模块中。