CN116501109A - 温度控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种温度控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质,涉及设备控制领域。通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动细胞培养装置的循环冷却装置,并根据温度变化数据确定第二占空比,控制驱动模块产生占空比为第二占空比的目标PWM信号,通过目标PWM信号驱动循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节。
Description
技术领域
本申请涉及设备控制领域,具体而言,本申请涉及一种温度控制方法、装置、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
在生物实验场景中,通常通过细胞培养装置对细胞进行培养、实验等。在实际实施过程中,细胞培养装置需要为细胞培养提供适宜的环境条件,环境条件例如无毒无菌、合适的温度、适宜的渗透压、气体环境与pH值等。其中,合适的温度值对细胞培养起到重要作用。
在相关技术中,通常采用人工干预的方式控制调节细胞培养装置的温度,人工干预的方式例如根据实验人员的经验,手动调整细胞培养装置的温度。然而,这种控制调节方式对实验人员依赖性强,温度调节不够精确,影响实验结果。
发明内容
本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,特别是温度调节不够精确,影响实验结果的技术缺陷。
根据本申请的一个方面,提供了一种细胞培养装置,包括:
培养单元,所述培养单元设有用于容纳培养基的容置槽;所述培养单元包括第一温度传感器以及第一温控装置;所述第一温度传感器用于监测所述容置槽内的温度;所述第一温控装置用于控制所述容置槽内的温度;以及,
箱体,所述培养单元位于所述箱体的内腔;所述箱体包括第二温度传感器以及循环冷却装置;所述第二温度传感器用于监测所述箱体的内腔的温度;所述循环冷却装置用于控制所述箱体的内腔的温度。
根据本申请的一个方面,提供了一种温度控制方法,该方法包括:
获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;
在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据;其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。
可选的,在所述获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据之前,所述方法还包括:
获取目标时间段内细胞培养装置的第一采集温度值;
在所述第一采集温度值大于第一预设温度值的情况下,控制开启所述细胞培养装置的温控装置,所述温控装置用于对所述细胞培养装置进行升温或降温。
可选的,所述获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,包括:
获取目标时间段内细胞培养装置的至少两个第二采集温度值;
对所述第二采集温度值进行清洗处理,确定所述第二采集温度值中符合预设条件的有效温度值;
确定所述有效温度值的平均值为所述参考温度数据。
可选的,所述根据所述温度变化数据确定第二占空比,包括:
根据所述温度变化数据,确定占空比调整值;
根据所述第一占空比与所述占空比调整值之和,确定所述第二占空比。
可选的,所述方法还包括:
获取调整温度数据;
确定所述调整温度数据大于第二预设温度值的情况下,发出告警信息。
可选的,所述方法还包括:
获取外部温度数据;
根据所述外部温度数据,控制所述驱动模块产生第三信号,通过所述第三信号驱动所述循环冷却装置。
根据本申请的一个方面,提供了一种温度控制方法,该方法包括:
获取所述细胞培养装置中的培养单元的第一采集温度值;
在所述第一采集温度值大于第一预设温度值的情况下,控制开启所述细胞培养装置的温控装置,其中,所述温控装置用于对所述细胞培养装置进行升温或降温;
获取所述细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据以及所述培养单元的第二采集温度值;
在所述参考温度数据满足第一预设条件,和/或,所述第二采集温度值满足第二预设条件的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生第一信号;
通过所述第一信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度。
根据本申请的另一个方面,提供了一种细胞培养系统,包括:温度控制模块、驱动模块以及循环冷却装置;
其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
所述温度控制模块获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
所述驱动模通过初始PWM信号驱动所述循环冷却装置;
所述温度控制模块获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比;
所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。
可选的,其中,所述循环冷却装置包括风扇及电机;
所述循环冷却装置与所述温度控制模块连接。
根据本申请的一个方面,提供了一种温度控制方法,该方法包括:
获取第一温度数据;
在第一温度数据符合第一预设条件的情况下,控制启动第一温控装置,对培养单元的温度进行调节;
获取第二温度数据,在第二温度数据符合第二预设条件的情况下,控制启动第二温控装置对箱体的内腔的温度进行调节。
可选的,所述获取第一温度数据包括:
第一温度传感器获取目标时间段内的多个温度值;
对多个所述温度值求平均值得到第一温度值。
可选的,所述在第一温度数据符合第一预设条件的情况,包括:
如果所述第一温度值大于第一预设温度值,则判断所述第一温度数据符合所述第一预设条件。
可选的,所述获取第二温度数据包括:
第一温度传感器获取所述培养单元的实时温度;以及,
第二温度传感器获取所述箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值。
可选的,所述第二温度数据符合第二预设条件的情况,包括:
如果所述实时温度处于第一预设温度区间内,且所述温度变化值为正,则判断所述第二温度数据符合所述第二预设条件。
可选的,所述控制启动第二温控装置对箱体的内腔的温度进行调节,包括:
控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的第一PWM信号;
通过所述第一PWM信号控制所述循环冷却装置以第一功率输出。
可选的,所述第一PWM信号的占空比采用以下公式计算:
其中,为所述第二温度传感器获取箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值。
可选的,所述控制方法还包括:
获取第三温度数据,在第三温度数据符合第三预设条件的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第二占空比的第二PWM信号;
通过所述第二PWM信号控制所述循环冷却装置以第二功率输出。
可选的,所述细胞培养装置还包括第三温度传感器,所述第三温度传感器用于监控所述细胞培养装置的箱体外的温度值;所述获取第三温度数据,包括:
第三温度传感器获取所述箱体所处的环境温度值。
可选的,第一温度传感器获取所述培养单元的实时温度;第二温度传感器获取所述箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值;
所述第三温度数据符合第三预设条件的情况,包括:
如果所述实时温度大于所述第二预设温度值,且所述温度变化值为正、且所述环境温度值大于所述第三预设温度值,则判断所述第三温度数据符合第三预设条件。
可选的,所述第二PWM信号的占空比采用以下公式计算:
其中,为所述第二温度传感器获取箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值。
可选的,所述控制方法还包括:
第一温度传感器获取所述培养单元的实时温度;
第二温度传感器获取箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值;
如果所述培养皿实时温度大于第四预设温度值,且所述温度变化值为正,则发出警报、控制所述循环冷却装置以最高功率输出,以及,停止所述细胞培养装置的信号发生装置向所述培养单元输出交变电场。
根据本申请的另一个方面,提供了一种温度控制装置,该装置包括:
第一温度获取模块,用于获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;
第一控制模块,用于在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
第二温度获取模块,用于通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据;其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
第二控制模块,用于根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。
根据本申请的另一个方面,提供了一种电子设备,该电子设备包括:
存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现本申请的第一方面任一项所述的温度控制方法的步骤。
例如,本申请的第四方面,提供了一种计算设备,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线,处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信;
存储器用于存放至少一可执行指令,可执行指令使处理器执行如本申请的第一方面所示的温度控制方法对应的操作。
根据本申请的再一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现本申请的第一方面任一项所述的温度控制方法的步骤。
例如,本申请实施例的第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本申请第一方面所示的温度控制方法。
根据本申请的一个方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述第一方面的各种可选实现方式中提供的方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是:
本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种细胞培养装置的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种温度控制方法的流程示意图之一;
图3为本申请实施例提供的一种温度控制方法的流程示意图之二;
图4为本申请实施例提供的一种温度控制方法的流程示意图之三;
图5为本申请实施例提供的一种温度控制方法的流程示意图之四;
图6为本申请实施例提供的一种温度控制方法的流程示意图之五;
图7为本申请实施例提供的一种细胞培养系统的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种温度控制装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种温度控制的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解,下面结合附图所阐述的实施方式,是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述,对本申请实施例的技术方案不构成限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式 “一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解,当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件,也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外,这里使用的“连接”或 “耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个,例如“A和/或B”可以实现为“A”,或者实现为“B”,或者实现为“A和B”。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。在相关技术中,通常采用人工干预的方式控制调节细胞培养装置的温度,人工干预的方式例如根据实验人员的经验,手动调整细胞培养装置的温度。然而,这种控制调节方式对实验人员依赖性强,温度调节不够精确,影响实验结果。对于现有技术中所存在的技术问题,本申请提供的温度控制方法、装置、电子设备及存储介质,旨在解决现有技术的技术问题中的至少一项。本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
下面以具体实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
本申请实施例提供了一种温度控制装置,如图1所示,该温度控制装置10可以包括:培养单元101、箱体102,其中,
培养单元101,所述培养单元设有用于容纳培养基的容置槽;所述培养单元包括第一温度传感器以及第一温控装置;所述第一温度传感器用于监测所述容置槽内的温度;所述第一温控装置用于控制所述容置槽内的温度;以及,
箱体102,所述培养单元位于所述箱体的内腔;所述箱体包括第二温度传感器以及循环冷却装置;所述第二温度传感器用于监测所述箱体的内腔的温度;所述循环冷却装置用于控制所述箱体的内腔的温度。
作为示例,图1提供了一种温度控制装置的结构示意图(该温度控制装置可以为细胞培养装置);其中,所述温度控制装置包括培养单元101;培养单元101可以为培养皿;所述培养单元101包括第一温度传感器1011以及第一温控装置1013;所述第一温控装置1013可以为半导体温控片。本申请实施例中,通过所述第一温度传感器1011监测所述容置槽1012内的温度;通过所述第一温控装置1013控制所述容置槽内的温度。
所述温度控制装置还包括箱体102,所述培养单元101位于所述箱体102的内腔;所述箱体包括第二温度传感器以及循环冷却装置1021,所述循环冷却装1021可以包括电机及风扇。本申请实施例中,通过所述第二温度传感器监测所述箱体102的内腔的温度;通过所述循环冷却装置1021控制所述箱体102的内腔的温度。
本申请实施例提供了一种可能的实现方式,如图2所示,提供了一种温度控制方法的流程图之一,该方案用于上述细胞培养装置的温度控制;可以由任一电子设备执行,可选的,可以在服务器端或终端设备执行,为描述方便,下面以终端设备作为执行主体对本申请实施例提供的方法进行说明,该方法包括:
S201:获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据。
可选的,本申请可以应用于对细胞培养装置的温度进行控制的应用场景。
具体而言,所述细胞培养装置包括用于进行细胞培养的装置;在实际应用场景中,细胞培养装置可以为细胞培养箱,所述细胞培养箱中可以设置有一个或多个细胞培养皿,细胞培养皿即用于细胞培养的实验器皿。其中,细胞培养(cell culture)是指在体外模拟体内环境,使细胞生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。
在一些可选的实施方式中,细胞培养装置需要为细胞培养提供相应的环境条件,作为示例,环境条件可以包括以下条件:
条件一:无菌。无毒和无菌是体外培养细胞的首要条件。细胞在活体内,解毒系统和免疫系统可抵抗微生物或其他有害物质的入侵,但细胞在体外培养的过程中,缺乏机体免疫系统的保护而丧失对微生物的防御能力和对有害物质的解毒能力。为保证细胞能在体外环境中生长繁殖,必须要确保无菌工作区域、良好的卫生、无菌试剂和培养基以及无菌操作。
条件二:合适的温度。通常情况下,细胞在体外培养的适宜温度是37~38℃,不适宜的环境温度会影响细胞的生长。细胞对低温的耐受能力要强于对高温的耐受能力,在低温下,细胞的代谢活力及核分裂能力降低。若温度不低于0℃,虽然细胞代谢受到影响,但对细胞无损伤;25~35℃时,细胞以缓慢的速度生长;但若被置于40℃数小时,则不仅不利于细胞生存、生长,甚至可导致其死亡。
条件三:适宜的渗透压。高渗溶液或低渗溶液会引起细胞发生褶皱、肿胀、破裂。因此,渗透压是体外培养细胞的重要条件之一。多数体外培养的细胞对渗透压都有一定的耐受能力,实际应用中,260~320mmol/L的渗透压可适用于大多数细胞。
条件四:气体环境与pH值。细胞的体外培养需要理想的气体环境,氧气、二氧化碳是细胞生存的必要条件。氧气参与细胞的三羧酸循环,为细胞生存、代谢与合成提供能量;二氧化碳既是细胞的代谢产物,是细胞生长的必需成分,又与维持培养液的pH有关。大多数细胞适宜的pH范围往往是7.2~7.4。
在上述环境条件中,合适的温度值对细胞培养起到重要作用。
本申请实施例中,在对所述细胞培养装置的温度进行控制时,可以获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据。
其中,目标时间段可以为任一对所述细胞培养装置进行检测的时间段;例如,目标时间段的时长可以为5分钟、10分、1小时等等。所述目标时间段的时长可以根据实际实施场景中对温度的监测需求设定,本申请对此不限定。
参考温度数据包括所述细胞培养装置在目标时间段内的温度数据;在一些可选的实施场景中,所述参考温度数据可以为所述目标时间段内,所述细胞培养装置的平均温度数据。例如,在实际实施过程中,可以在目标时间段内每隔一秒采集一次细胞培养装置的温度,采集十次,可以得到十个温度数据;对于采集到的十个温度数据,可以在去掉温度数据中的最大值及最小值后,计算其余八个温度数据的平均值,将该平均值作为所述参考温度数据。
需要说明的是,上述参考温度数据为细胞培养装置的温度,在实际实施时,可以通过在细胞培养装置内部设置温度采集装置,通过温度采集装置采集所述细胞培养装置的温度。
S202:在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号。
可选的,所述第一预设温度值可以采用细胞培养的期望温度,例如,在实际实施场景中,所述第一预设温度值可以为37.5摄氏度。
在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,例如所述参考温度数据大于37.5摄氏度的情况下,可以控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号。
其中,PWM信号即脉冲宽度调制(Pulse width modulation wave,PWM)信号;所述PWM信号可以用于所述细胞培养装置的循环冷却装置。
在一些可选的实施方式中,初始PWM信号的占空比可以为20%,即所述第一占空比为20%。
S203:通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据;其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度。
具体而言,所述循环冷却装置包括用于对水进行循环的驱动装置;在一些可选的实施方式中,所述水循环转置可以为水循环模块中的电机;在实际实施场景中,所述水循环模块可以包括电机、风扇、水管等装置;通过所述水循环模块,可以带动细胞培养装置的水循环,通过水循环可以调节所述细胞培养装置的温度。例如,当电机(水循环转置)转速较快时,水循环较快,可以实现对所述细胞培养装置降温。
通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,以使得对所述细胞培养装置进行降温。并且,在通过初始PWM信号驱动所述循环冷却装置后,可以再获取所述细胞培养装置的温度,例如,可以每隔1秒采集一次细胞培养装置的温度。然后,根据获取的所述温度,可以确定所述细胞培养装置的温度变化数据,其中,所述温度变化数据可以包括任意两个采集的温度的差值;例如,在一些可选的实施方式中,所述温度变化数据可以包括采集的相邻的两个温度的差值,例如,所述温度变化数据可以表示为、或者等,其中,/>表示所述温度变化数据,/>、/>、/>表示所述细胞培养装置的温度。若上述相邻的两个温度的差值不相同,还可以计算其平均值作为所述温度变化数据。可以理解的是,通过计算所述温度变化数据可以确定所述温度变化的趋势。
S204:根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。
确定所述温度变化数据后,可以根据所述温度变化数据确定第二占空比,并控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号;然后通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。
作为示例,在实际实施场景中,可以根据所述第一占空比及所述温度变化数据确定所述第二占空比,例如,可以根据所述温度变化数据与所述第一占空比之和确定所述第二占空比;此外,也可以根据预设倍数的温度变化数据与所述第一占空比之和确定所述第二占空比,例如,所述第二占空比可以表示为:/>;其中,/>表示所述第一占空比,/>表示所述温度变化数据,10为预设倍数。
可以理解的是,根据所述温度变化数据确定所述第二占空比,通过所述第二占空比的目标PWM信号驱动所述循环冷却装置(所述循环冷却装置例如电机),这样,可以实现根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,进而调节电机转速;当细胞培养装置的温度增加时,可以调整PWM信号的占空比,以驱动电机转速增加,使得细胞培养装置的水循环加快,即加快散热,实现细胞培养装置的快速降温,当细胞培养装置的温度接近期望温度值时,可以调整PWM信号的占空比,以驱动降低电机转速,使得细胞培养装置的水循环减慢,即减少散热,从而将细胞培养装置的温度稳定在期望温度范围内。
本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
在本申请是一个实施例中,在所述获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据之前,所述方法还包括:
获取目标时间段内细胞培养装置中的培养单元的第一采集温度值;
在所述第一采集温度值大于第一预设温度值的情况下,控制开启所述细胞培养装置的温控装置,所述温控装置用于对所述细胞培养装置进行升温或降温。
具体而言,第一采集温度值可以为所述细胞培养装置中的培养皿的温度。
在一些可选的实施方式中,还可以获取所述培养皿的第一采集温度值,当所述第一采集温度值大于第一预设温度值(例如37.5摄氏度)的情况下,可以控制开启所述细胞培养装置的温控装置,通过所述温控装置对所述细胞培养装置进行降温。其中,所述温控装置可以为半导体温控片。
在本申请是一个实施例中,所述获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,包括:
获取目标时间段内细胞培养装置的至少两个第二采集温度值;
对所述第二采集温度值进行清洗处理,确定所述第二采集温度值中符合预设条件的有效温度值;
确定所述有效温度值的平均值为所述参考温度数据。
具体而言,所述第二采集温度值可以为所述细胞培养装置的温度,即,在实际实施场景中,所述第二采集温度值可以为细胞培养箱内的温度。
在一些可选的实施方式中,获取多个所述第二采集温度值后,可以对所述第二采集温度值进行清洗处理,确定所述第二采集温度值中符合预设条件的有效温度值,例如,可以去掉所述第二采集温度值中的最大值和最小值。然后,确定所述有效温度值的平均值为所述参考温度数据。这样,通过对所述第二采集温度值进行清洗处理以及平均处理,可以去除偏差较大的数据导致的影响,提高采集的数据的准确度。
在本申请是一个实施例中,所述根据所述温度变化数据确定第二占空比,包括:
根据所述温度变化数据,确定占空比调整值;
根据所述第一占空比与所述占空比调整值之和,确定所述第二占空比。
作为示例,在实际实施场景中,可以根据所述第一占空比及所述温度变化数据确定所述第二占空比,例如,可以根据所述温度变化数据与所述第一占空比之和确定所述第二占空比;此外,也可以根据预设倍数的温度变化数据与与所述第一占空比之和确定所述第二占空比,例如,所述第二占空比可以表示为:/>;其中,/>表示所述第一占空比,/>表示所述温度变化数据,10为预设倍数。
可以理解的是,在实际实施时,可以根据温度变化情况,采集温度变化数据,并根据温度变化数据多次调整PWM信号的占空比。
在本申请是一个实施例中,所述方法还包括:获取外部温度数据;所述外部温度数据指培养箱的箱外温度。
根据所述外部温度数据,控制所述驱动模块产生第三信号,通过所述第三信号驱动所述循环冷却装置。
可选的,本申请实施例还可以获取培养箱的外部温度数据,例如,可以每秒读取一次外部温度数据,求取连读5次外部温度数据的两两之间的差值,例如,当所述差值均大于0,且培养皿温度大于37.5摄氏度时,且取培养箱的内部温度数据持续上升,且所述外部温度数据大于30摄氏度时,可以控制所述驱动模块产生第三信号,通过所述第三信号驱动所述循环冷却装置。其中,第三信号的占空比可以为/>。
在本申请是一个实施例中,所述方法还包括:
获取调整温度数据;
确定所述调整温度数据大于第二预设温度值的情况下,发出告警信息。
可选的,在通过PWM信号驱动所述循环冷却装置,以调节所述细胞培养装置的温度的过程中,还可以实时采集细胞培养皿的温度(所述温度即调整温度数据),当所述调整温度数据大于第二预设温度值的情况下,即可发出告警信息。在实际实施场景中,所述第二预设温度值可以为41摄氏度,即当细胞培养皿的温度大于41摄氏度,即可发出告警信息,以暂停细胞培养。
本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
本申请实施例提供了一种可能的实现方式,如图3所示,提供了一种温度控制方法的流程图之一,该方案用于上述细胞培养装置的温度控制;可以由任一电子设备执行,可选的,可以在服务器端或终端设备执行,为描述方便,下面以终端设备作为执行主体对本申请实施例提供的方法进行说明,该方法包括:
S301:获取所述细胞培养装置中的培养单元的第一采集温度值。
S302:在所述第一采集温度值大于第一预设温度值的情况下,控制开启所述细胞培养装置的温控装置,其中,所述温控装置用于对所述细胞培养装置进行升温或降温。
S303:获取所述细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据以及所述培养单元的第二采集温度值。
S304:在所述参考温度数据满足第一预设条件,和/或,所述第二采集温度值满足第二预设条件的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生第一信号。
S305:通过所述第一信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度。
具体而言,第一采集温度值可以为所述细胞培养装置中的培养皿的温度。
在一些可选的实施方式中,还可以获取所述培养皿的第一采集温度值,当所述第一采集温度值大于第一预设温度值(例如37.5摄氏度)的情况下,可以控制开启所述细胞培养装置的温控装置,通过所述温控装置对所述细胞培养装置进行降温。其中,所述温控装置可以为半导体温控片。
目标时间段可以为任一对所述细胞培养装置进行检测的时间段;例如,目标时间段的时长可以为5分钟、10分、1小时等等。所述目标时间段的时长可以根据实际实施场景中对温度的监测需求设定,本申请对此不限定。
参考温度数据包括所述细胞培养装置在目标时间段内的温度数据;在一些可选的实施场景中,所述参考温度数据可以为所述目标时间段内,所述细胞培养装置的平均温度数据。例如,在实际实施过程中,可以在目标时间段内每隔一秒采集一次细胞培养装置的温度,采集十次,可以得到十个温度数据;对于采集到的十个温度数据,可以在去掉温度数据中的最大值及最小值后,计算其余八个温度数据的平均值,将该平均值作为所述参考温度数据。
需要说明的是,上述参考温度数据为细胞培养装置的温度,在实际实施时,可以通过在细胞培养装置内部设置温度采集装置,通过温度采集装置采集所述细胞培养装置的温度。
所述第二采集温度值可以为所述细胞培养装置的温度,即,在实际实施场景中,所述第二采集温度值可以为细胞培养箱内的温度。
在一些可选的实施方式中,获取多个所述第二采集温度值后,可以对所述第二采集温度值进行清洗处理,确定所述第二采集温度值中符合预设条件的有效温度值,例如,可以去掉所述第二采集温度值中的最大值和最小值。然后,确定所述有效温度值的平均值为所述参考温度数据。这样,通过对所述第二采集温度值进行清洗处理以及平均处理,可以去除偏差较大的数据导致的影响,提高采集的数据的准确度。
其中,第一预设条件可以为大于第一预设温度值;第二预设条件可以为大于第二预设温度值。
在所述参考温度数据满足第一预设条件,和/或,所述第二采集温度值满足第二预设条件的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生第一信号。其中,所述第一信号可以为PWM信号。可以通过所述第一信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,所述循环冷却装置例如电机。
本申请实施例的处理步骤可以参见上述实施例的具体处理,在此不再赘述。
本申请实施例中,通过培养单元的温度数据以及培养箱内的温度数据,控制产生第一信号,通过所述第一信号驱动所述培养箱的循环冷却装置,以调节所述培养箱的温度。也就是说,通过培养单元的温度控制以及培养箱内的温度控制这两套调节系统的联调来控制培养箱的温度,实现了温度的准确调节。
本申请实施例提供了一种可能的实现方式,如图4所示,提供了一种温度控制方法的流程图之一,该方案用于上述细胞培养装置的温度控制;可以由任一电子设备执行,可选的,可以在服务器端或终端设备执行,为描述方便,下面以终端设备作为执行主体对本申请实施例提供的方法进行说明,该方法包括:
S401:获取第一温度数据;
S402:在第一温度数据符合第一预设条件的情况下,控制启动第一温控装置,对培养单元的温度进行调节;
S403:获取第二温度数据,在第二温度数据符合第二预设条件的情况下,控制启动第二温控装置对箱体的内腔的温度进行调节。
具体而言,第一温度数据可以为所述细胞培养装置中的培养皿的温度。
在一些可选的实施方式中,可以在第一目标时间段内获取所述培养皿的第一温度数据,当所述符合第一预设条件的情况下,可以控制启动第一温控装置,通过所述第一温控装置对所述细胞培养装置进行降温。其中,所述第一温控装置可以为半导体温控片。
第一目标时间段可以为任一对所述细胞培养装置进行检测的时间段;例如,目标时间段的时长可以为5分钟、10分、1小时等等。所述目标时间段的时长可以根据实际实施场景中对温度的监测需求设定,本申请对此不限定。
在本申请是一个实施例中,可以通过以下方式获取第一温度数据:
作为示例,可以通过第一温度传感器获取第一目标时间段内的多个温度值;
对多个所述温度值求平均值得到第一温度值。
例如,可以通过第一温度传感器每隔一秒采集所述温度值,对所述温度值求平均值,将所述平均值作为第一温度数据。
在本申请是一个实施例中,所述在第一温度数据符合第一预设条件的情况,包括:
如果所述第一温度值大于第一预设温度值,则判断所述第一温度数据符合所述第一预设条件。
也就是说,第一预设条件可以为大于第一预设温度值,例如,第一预设温度值可以为37.5摄氏度。
所述第二温度数据为细胞培养装置内腔的温度,例如,细胞培养箱的箱体内腔的温度。
在本申请是一个实施例中,所述获取第二温度数据包括:
第一温度传感器获取所述培养单元的实时温度;以及,
第二温度传感器获取所述箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值。
在实际实施场景中,可以通过第二温度传感器获取所述箱体的内腔在第二目标时间段内的温度变化值。
其中,第二目标时间段可以为任一对所述细胞培养装置进行检测的时间段;例如,第二目标时间段的时长可以为5分钟、10分、1小时等等。所述目标时间段的时长可以根据实际实施场景中对温度的监测需求设定,本申请对此不限定。
所述温度变化值可以包括任意两个采集的温度的差值;例如,在一些可选的实施方式中,所述温度变化值可以包括采集的相邻的两个温度的差值,例如,所述温度变化值可以表示为、或者/>等,其中,/>表示所述温度变化值,/>、/>、/>表示箱体内腔的温度。若上述相邻的两个温度的差值不相同,还可以计算其平均值作为所述温度变化值。可以理解的是,通过计算所述温度变化值可以确定所述温度变化的趋势。
在本申请是一个实施例中,所述第二温度数据符合第二预设条件的情况,包括:
如果所述实时温度处于第一预设温度区间内,且所述第二温度传感器获取的温度变化值为正,则判断所述第二温度数据符合所述第二预设条件。
也就是说,在第一温度传感器所获取的所述培养单元的实时温度处于第一预设温度区间内时,且所述温度变化值大于0,则可以确定所述第二温度数据符合所述第二预设条件。其中,作为示例,第一预设温度区间例如37.5摄氏度至40摄氏度的区间。
在第二温度数据符合第二预设条件的情况下,即可控制启动第二温控装置对箱体的内腔的温度进行调节。
其中,第二温控装置可以为循环冷却装置,所述循环冷却装置例如电机。
本申请实施例的处理步骤可以参见上述实施例的具体处理,在此不再赘述。
本申请实施例中,通过培养单元的温度数据,控制启动第一温控装置来对培养单元的温度进行调节;通过培养箱内的温度数据,控制启动第二温控装置对箱体的内腔的温度进行调节。也就是说,通过培养单元的温度控制以及培养箱内的温度控制这两套调节系统的联调来控制培养箱的温度,实现了温度的准确调节。
在本申请是一个实施例中,所述控制启动第二温控装置对箱体的内腔的温度进行调节,包括:
控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的第一PWM信号;
通过所述第一PWM信号控制所述循环冷却装置以第一功率输出。
其中,所述第一PWM信号的占空比采用以下公式计算:
其中,为所述第二温度传感器获取箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值。
具体而言,PWM信号即脉冲宽度调制信号;所述PWM信号可以用于控制所述细胞培养装置的循环冷却装置。
通过PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
在本申请是一个实施例中,所述细胞培养装置还包括第三温度传感器,所述第三温度传感器用于监控所述细胞培养装置的箱体外的温度值;所述获取第三温度数据,包括:
第三温度传感器获取所述箱体所处的环境温度值。
可选的,本申请实施例还可以获取培养箱的外部温度数据,例如,可以第三温度传感器获取所述箱体所处的环境温度值。
在本申请是一个实施例中,所述控制方法还包括:
获取第三温度数据,在第三温度数据符合第三预设条件的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第二占空比的第二PWM信号;
通过所述第二PWM信号控制所述循环冷却装置以第二功率输出。
作为示例,可以每秒读取一次所述第三温度数据,并求取连读5次外部温度数据的两两之间的差值。
在本申请是一个实施例中,第一温度传感器获取所述培养单元的实时温度;第二温度传感器获取所述箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值;
所述第三温度数据符合第三预设条件的情况,包括:
如果所述实时温度大于所述第二预设温度值,且所述温度变化值为正、且所述环境温度值大于所述第三预设温度值,则判断所述第三温度数据符合第三预设条件。
在实际实施场景中,第二预设温度值可以为37.5摄氏度;所述第三预设温度值可以为30摄氏度等。也就是说,在所述实时温度大于37.5摄氏度;所述温度变化值大于0;且所述环境温度值大于30摄氏度时,可以确定所述第三温度数据符合第三预设条件。
在本申请是一个实施例中,所述第二PWM信号的占空比采用以下公式计算:
其中,为所述第二温度传感器获取箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值。
在本申请是一个实施例中,所述控制方法还包括:
第一温度传感器获取所述培养单元的实时温度;
第二温度传感器获取箱体的内腔在目标时间段内的温度变化值;
如果所述培养皿实时温度大于第四预设温度值,且所述温度变化值为正,则发出警报、控制所述循环冷却装置以最高功率输出,以及,停止所述细胞培养装置的信号发生装置向所述培养单元输出交变电场。
在实际实施场景中,第四预设温度值可以为41摄氏度;如果所述培养皿实时温度大于41摄氏度,且所述温度变化值大于0,则可以发出警报信息;控制所述循环冷却装置以最高功率输出;并停止所述细胞培养装置的信号发生装置向所述培养单元输出交变电场。
本申请实施例中,通过培养单元的温度数据,控制启动第一温控装置来对培养单元的温度进行调节;通过培养箱内的温度数据,控制启动第二温控装置对箱体的内腔的温度进行调节。也就是说,通过培养单元的温度控制以及培养箱内的温度控制这两套调节系统的联调来控制培养箱的温度,实现了温度的准确调节。
下面结合图5和图6,以细胞培养箱为例,对实际场景中的实施流程进行说明:
如图5所示,可以在目标时间端内,每隔1秒读取一次细胞培养箱的温度数据,例如,可以读取十个温度数据,去掉最大值及最小值,对剩余的八个温度数据取平均值,当上述温度数据的平均值大于37.5摄氏度时,输出20%占空比的PWM信号,驱动水循环电机工作。当温度继续上升,且温度大于37.5摄氏度小于等于40摄氏度时,输出50%占空比的PWM信号,驱动水循环电机工作。当温度继续上升,且温度大于40摄氏度时,输出75%占空比的PWM信号,驱动水循环电机工作。当温度继续上升,且温度大于42摄氏度时,可以控制水循环电机以最大转速工作,并发出告警信息。
在另一个实施场景中,如图6所示,可以在目标时间端内,每隔1秒读取一次细胞培养皿的温度数据,例如,可以读取十个温度数据,去掉最大值及最小值,对剩余的八个温度数据取平均值,当上述温度数据的平均值大于37.5摄氏度时,可以控制开启培养皿底部的半导体温控片进行降温。然后再每隔1秒读取一次细胞培养箱的温度,当温度继续上升(温度变化数据大于0),且培养皿的温度大于37.5摄氏度小于等于40摄氏度时,输出(20+)%占空比的PWM信号,驱动水循环电机工作。然后再每隔1秒读取一次细胞培养箱的温度,当温度继续上升(温度变化数据/>大于0),且培养皿的温度大于37.5摄氏度(培养箱外部温度大于30摄氏度)时,输出(70+/>)%占空比的PWM信号,驱动水循环电机工作。当温度继续上升,且培养皿的温度大于41摄氏度时,可以控制水循环电机以最大转速工作,并发出告警信息。
基于类似的技术构思,本申请实施例还提供了一种细胞培养系统,该系统包括:温度控制模块、驱动模块以及循环冷却装置;
其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
所述温度控制模块获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
所述驱动模通过初始PWM信号驱动所述循环冷却装置;
所述温度控制模块获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比;
所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。
在本申请是一个实施例中,其特征在于,
其中,所述循环冷却装置包括风扇及电机;
所述循环冷却装置与所述温度控制模块连接。
作为示例,如图7所示,细胞培养系统(细胞培养系统例如培养箱)包括5个模块:温度控制模块41;电源模块42;温度采集模块43;培养皿模块44;水循环模块45(即循环冷却装置);驱动模块46。其中,水循环模块45又包含电机、半导体温控片、风扇以及水管。
工作时温度控制模块41产生期望频率(100-300KHZ)、电压(1-10V)的正弦波信号施加到培养皿模块44;培养皿模块44中有用于细胞生长的培养液和原代癌细胞。电源模块42为温度控制模块41和水循环模块45供电,其中输入到温度控制模块41的电压为3.3V和±10V,输入到水循环模块45的电压为12V。温度采集模块43贴附于培养皿模块44上,用于检测培养皿模块44的温度,并通过I2C总线将温度数据传输到温度控制模块41中。温度控制模块41接收到温度采集模块43的温度数据进行判断,当温度超过期望温度(如37.5℃)时,温度控制模块41打开培养皿模块44中的半导体温控片对培养皿进行降温。如果培养箱温度升高则打开水循环模块45中的电机,使水循环模块45中水管的水从培养箱内到外循环流动,从而将培养箱内部的热量散发到外部,降低培养箱内部温度,达到期望温度。温度控制模块41根据温度变化情况,采用改变PWM占空比的方式对水循环模块45的电机的转速进行调节,当温度增加时,增加电机转速,实现快速降温,当温度接近期望温度值时,降低电机转速,从而将培养箱温度稳定在期望温度范围内。
本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
本申请实施例提供了一种温度控制装置,如图8所示,该温度控制装置80可以包括:第一温度获取模块801、第一控制模块802、第二温度获取模块803、第二控制模块804,其中,
第一温度获取模块801,用于获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;
第一控制模块802,用于在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
第二温度获取模块803,用于通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据;其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
第二控制模块804,用于根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。
在本申请是一个实施例中,所述装置还包括温控开启模块,用于在所述获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据之前,
获取目标时间段内细胞培养装置的第一采集温度值;
在所述第一采集温度值大于第一预设温度值的情况下,控制开启所述细胞培养装置的温控装置,所述温控装置用于对所述细胞培养装置进行升温或降温。
在本申请是一个实施例中,第一温度获取模块具体用于获取目标时间段内细胞培养装置的至少两个第二采集温度值;
对所述第二采集温度值进行清洗处理,确定所述第二采集温度值中符合预设条件的有效温度值;
确定所述有效温度值的平均值为所述参考温度数据。
在本申请是一个实施例中,所述第一控制模块具体用于根据所述温度变化数据,确定占空比调整值;
根据所述第一占空比与所述占空比调整值之和,确定所述第二占空比。
在本申请是一个实施例中,所述装置还包括报警模块,用于获取调整温度数据;
确定所述调整温度数据大于第二预设温度值的情况下,发出告警信息。
本申请实施例的装置可执行本申请实施例所提供的方法,其实现原理相类似,本申请各实施例的装置中的各模块所执行的动作是与本申请各实施例的方法中的步骤相对应的,对于装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应方法中的描述,此处不再赘述。
本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
本申请实施例中提供了一种电子设备,该电子设备包括:存储器和处理器;至少一个程序,存储于存储器中,用于被处理器执行时,与现有技术相比可实现:本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
在一个可选实施例中提供了一种电子设备,如图9所示,图9所示的电子设备4000包括:处理器4001和存储器4003。其中,处理器4001和存储器4003相连,如通过总线4002相连。可选地,电子设备4000还可以包括收发器4004,收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互,如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是,实际应用中收发器4004不限于一个,该电子设备4000的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器4001可以是CPU(Central Processing Unit,中央处理器),通用处理器,DSP(Digital Signal Processor,数据信号处理器),ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路),FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。
总线4002可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线4002可以是PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图9中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器4003可以是ROM(Read Only Memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。
存储器4003用于存储执行本申请方案的应用程序代码(计算机程序),并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的应用程序代码,以实现前述方法实施例所示的内容。
其中,电子设备包括但不限于:移动电话、笔记本电脑、多媒体播放器、台式计算机等。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。
本申请实施例中,通过获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号,通过初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置。这样,可以根据温度变化情况调节PWM信号的占空比,基于所述PWM信号调节循环冷却装置的转速,通过水循环对所述细胞培养装置的温度进行调节,实现了实时、准确的温度调节,保证所述细胞培养装置的温度适宜。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“1”、“2”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除图示或文字描述以外的顺序实施。
应该理解的是,虽然本申请实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤,但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明,否则在本申请实施例的一些实施场景中,各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外,各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景,可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行,这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下,这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置,本申请实施例对此不限制。
以上所述仅是本申请部分实施场景的可选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请的方案技术构思的前提下,采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段,同样属于本申请实施例的保护范畴。
Claims (11)
1.一种温度控制方法,其特征在于,用于对细胞培养装置的温度控制,包括:
获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;
在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
通过所述PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据;其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置;
其中,所述第二占空比采用以下公式计算:
其中,表示所述第二占空比;/>表示所述温度变化数据;
其中,所述细胞培养装置包括:
培养单元,所述培养单元设有用于容纳培养基的容置槽;所述培养单元包括第一温度传感器以及第一温控装置;所述第一温度传感器用于监测所述容置槽内的温度;所述第一温控装置用于控制所述容置槽内的温度;以及,
箱体,所述培养单元位于所述箱体的内腔;所述箱体包括第二温度传感器以及循环冷却装置;所述第二温度传感器用于监测所述箱体的内腔的温度;所述循环冷却装置用于控制所述箱体的内腔的温度。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,在所述获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据之前,所述方法还包括:
获取目标时间段内细胞培养装置中的培养单元的第一采集温度值;
在所述第一采集温度值大于第一预设温度值的情况下,控制开启所述细胞培养装置的温控装置,所述温控装置用于对所述细胞培养装置进行升温或降温。
3.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据,包括:
获取目标时间段内细胞培养装置的至少两个第二采集温度值;
对所述第二采集温度值进行清洗处理,确定所述第二采集温度值中符合预设条件的有效温度值;
确定所述有效温度值的平均值为所述参考温度数据。
4.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述根据所述温度变化数据确定第二占空比,包括:
根据所述温度变化数据,确定占空比调整值;
根据所述第一占空比与所述占空比调整值之和,确定所述第二占空比。
5.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取调整温度数据;
确定所述调整温度数据大于第二预设温度值的情况下,发出告警信息。
6.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取外部温度数据;
根据所述外部温度数据,控制所述驱动模块产生第三信号,通过所述第三信号驱动所述循环冷却装置。
7.一种温度控制系统,其特征在于,包括:温度控制模块、驱动模块以及循环冷却装置;
其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
所述温度控制模块获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
所述驱动模块通过所述初始PWM信号驱动所述循环冷却装置;
所述温度控制模块获取温度变化数据,根据所述温度变化数据确定第二占空比;
所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置;
其中,所述第二占空比采用以下公式计算:
其中,表示所述第二占空比;/>表示所述温度变化数据;
其中,所述细胞培养装置包括:
培养单元,所述培养单元设有用于容纳培养基的容置槽;所述培养单元包括第一温度传感器以及第一温控装置;所述第一温度传感器用于监测所述容置槽内的温度;所述第一温控装置用于控制所述容置槽内的温度;以及,
箱体,所述培养单元位于所述箱体的内腔;所述箱体包括第二温度传感器以及循环冷却装置;所述第二温度传感器用于监测所述箱体的内腔的温度;所述循环冷却装置用于控制所述箱体的内腔的温度。
8.根据权利要求7所述的温度控制系统,其特征在于,
其中,所述循环冷却装置包括风扇及电机;
所述循环冷却装置与所述温度控制模块连接。
9.一种温度控制装置,其特征在于,包括:
第一温度获取模块,用于获取细胞培养装置在目标时间段内的参考温度数据;
第一控制模块,用于在所述参考温度数据大于第一预设温度值的情况下,控制所述细胞培养装置的驱动模块产生占空比为第一占空比的初始PWM信号;
第二温度获取模块,用于通过所述初始PWM信号驱动所述细胞培养装置的循环冷却装置,并获取温度变化数据;其中,所述循环冷却装置用于调节所述细胞培养装置的温度;
第二控制模块,用于根据所述温度变化数据确定第二占空比,控制所述驱动模块产生占空比为所述第二占空比的目标PWM信号,通过所述目标PWM信号驱动所述循环冷却装置;
其中,所述第二占空比采用以下公式计算:
其中,表示所述第二占空比;/>表示所述温度变化数据;
其中,所述细胞培养装置包括:
培养单元,所述培养单元设有用于容纳培养基的容置槽;所述培养单元包括第一温度传感器以及第一温控装置;所述第一温度传感器用于监测所述容置槽内的温度;所述第一温控装置用于控制所述容置槽内的温度;以及,
箱体,所述培养单元位于所述箱体的内腔;所述箱体包括第二温度传感器以及循环冷却装置;所述第二温度传感器用于监测所述箱体的内腔的温度;所述循环冷却装置用于控制所述箱体的内腔的温度。
10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6任一项所述的温度控制方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的温度控制方法的步骤。
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