CN116651534B - 膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台 - Google Patents
膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及光学平台技术领域，尤其涉及膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台，包括分离平台，分离平台的下表面四角均固定连接有支撑柱，且分离平台的上表面一侧固定连接有电动推杆一，电动推杆一远离分离平台的一端固定连接有支撑架；本发明通过机械和系统结合的方式进行分析，一方面有助于提高实验的成功率和提高分离平台的整体稳固性，即结合缓冲滚轮的辅助卸力，进而实现减震和降低噪音产生的效果，且使定位吸盘吸附在指定位置上，以提高实验时分离平台的整体稳固性，以及使夹持板对实验小鼠的颈部进行固定以实现实验小鼠头部的稳定性，另一方面有助于提高对操作面板的监管预警效果和调控精度，以便提高实验分析结果的准确性和实验成功率。
Description
技术领域
本发明涉及光学平台技术领域，尤其涉及膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台。
背景技术
在生物实验研究过程中，由于活体显微成像技术可用于研究观测特异性细胞、基因和分子表达或相互作用关系、追踪靶细胞以及从分子和细胞水平对药物疗效进行成像，评估疾病发展过程，通常需要对施加了实验手段的活体动物进行活体显微成像；
目前生物成像实验室往往通过在一个光学减震平台安装多台显微镜以共享光源并提高实验效率，但是，活体动物在活动时产生的震动容易让普通光学减震平台上的多台显微镜也产生震动，进而引起安装在同一光学减震平台上的邻近的显微镜观察图像的震动以至于影响观察效果，且无法对膜片微电极进行监管，进而影响实验结果的成功率，不利于实验的正常进行；
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台，去解决上述提出的技术缺陷，本发明通过机械和系统结合的方式进行分析，一方面有助于提高实验的成功率和提高分离平台的整体稳固性，另一方面有助于提高对操作面板的监管预警效果和调控精度，以便提高实验分析结果的准确性和实验成功率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台，包括分离平台，所述分离平台的下表面四角均固定连接有支撑柱，且分离平台的上表面一侧固定连接有电动推杆一，所述电动推杆一远离分离平台的一端固定连接有支撑架，所述支撑架的上端转动连接有膜片微电极，所述分离平台的上表面位于电动推杆一的一侧固定连接有电动推杆二，所述电动推杆二的上表面固定连接有水平板，所述水平板的上表面固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的上端外部套接有缓冲簧，所述伸缩杆远离水平板的一端固定连接有中空框，所述中空框的内部转动连接有缓冲滚轮；
所述水平板的下表面固定连接有双面齿板，所述双面齿板的下端前后两表面均啮合连接有齿轮板，所述齿轮板的内部固定连接有同心杆，所述分离平台的下表面固定连接有活塞盒，所述活塞盒的前后两表面均固定连接有导气管，所述支撑柱的下表面固定连接有定位吸盘，所述分离平台的一侧固定连接有操作面板。
优选的，所述同心杆位于活塞盒内部的一端固定连接有从动轮，且同心杆与活塞盒呈转动连接，所述从动轮的下表面啮合连接有单面齿板，所述单面齿板远离从动轮的一端固定连接有活塞板，所述导气管远离活塞盒的一端与支撑柱呈固定连接。
优选的，所述分离平台的上表面位于水平板的一侧固定连接有竖直板，所述竖直板的上端靠近水平板的一侧固定连接有自锁板，所述自锁板的内部固定连接有空心管，所述自锁板远离竖直板的一侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机靠近自锁板内部的一端传动连接有联动轴，所述联动轴的外部固定套接有曲柄连杆，所述曲柄连杆远离自锁板的一端固定连接有夹持板。
优选的，所述缓冲簧的上端与中空框的下表面呈固定连接，所述自锁板靠近伺服电机的一端下表面开设有弧形槽，且自锁板的上表面内部开设有通孔，所述分离平台的内部开设有与双面齿板相互匹配的导向槽。
优选的，所述操作面板的内部设置有服务器、故障分析单元、传输分析单元、调控分析单元以及预警显示单元；
当服务器生成运管指令时，并将运管指令发送至故障分析单元，故障分析单元在接收到运管指令后，立即采集操作面板的工作数据，工作数据包括运行风险值和延误风险值，并对工作数据进行安全运行监管评估分析，将得到的运行信号发送至传输分析单元和调控分析单元，将得到的风险信号发送至预警显示单元；
传输分析单元在接收到运行信号后，立即采集操作面板的风险数据，风险数据包括环境干扰值和传输风险值，并对风险数据进行数据传输稳定评估分析，将得到的反馈信号发送至调控分析单元，将得到的异常信号经调控分析单元发送至预警显示单元；
调控分析单元在接收到运行信号和反馈信号后，立即采集执行部件的调控数据，调控数据包括膜片微电极与支撑架之间调控后所形成的角度值和电动推杆二的运行电压值，并对调控数据进行调控精度评估分析，将得到的预警信号发送至预警显示单元。
优选的，所述故障分析单元的安全运行监管评估分析过程如下：
S1：采集到操作面板开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内操作面板的运行风险值，运行风险值表示操作面板内部线路的实时工作电流与内部的环境温度超出录入存储的预设环境温度阈值的部分经数据归一化处理后得到的积值，将运行风险值与其内部录入存储的预设运行风险值阈值进行比对分析，若运行风险值大于预设运行风险值阈值，则将运行风险值大于预设运行风险值阈值的部分与运行风险值的比值标记为运行风险倍率值；
S12：获取到时间阈值内操作面板的延误风险值，延误风险值指的是操作面板开始下达指令时刻到开始执行指令时刻之间的时长超出录入存储的预设时长的部分与预设时长之间的比值，并将延误风险值与其内部录入存储的预设延误风险值阈值进行比对分析，若延误风险值大于预设延误风险值阈值，则将延误风险值大于预设延误风险值阈值的部分标记为延误影响值；
S13：将运行风险倍率值和延误影响值与其内部录入存储的预设运行风险倍率值阈值和预设延误影响值阈值进行比对分析：
若运行风险倍率值小于预设运行风险倍率值阈值，且延误影响值小于预设延误影响值阈值，则生成运行信号；
若运行风险倍率值大于等于预设运行风险倍率值阈值，或延误影响值大于等于预设延误影响值阈值，则生成风险信号。
优选的，所述传输分析单元的数据传输稳定评估分析过程如下：
SS1：将时间阈值划分为i个子时间段，i为大于零的自然数，获取到各个子时间段内操作面板外部信息传输的环境干扰值，环境干扰值表示外界传输环境的电磁波值超出录入存储的预设电磁波值阈值的部分与线路破损总面积经数据归一化处理后得到的和值，并将环境干扰值与其内部录入存储的预设环境干扰值阈值进行比对分析，若环境干扰值大于预设环境干扰值阈值，则将环境干扰值大于预设环境干扰值阈值所对应子时间段的个数与子时间段总个数之比标记为干扰传输值CS；
SS12：获取到各个子时间段内操作面板外部信息传输的传输风险值，传输风险值表示传输网络的延迟值超出录入存储的预设延迟值阈值的部分与平均传输带宽值经数据归一化处理后得到的积值，以时间为X轴，以传输风险值为Y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制传输风险值曲线，从传输风险值曲线中获取到最大波峰值和最小波谷值，并将最大波峰值和最小波谷值之间的差值标记为风险跨度值FK；
SS13：根据公式得到传输风险评估系数W，将传输风险评估系数W与其内部录入存储的预设传输风险评估系数阈值进行比对分析：
若传输风险评估系数W与预设传输风险评估系数阈值得到的比值小于一，则生成反馈信号；
若传输风险评估系数W与预设传输风险评估系数阈值得到的比值大于等于一，则生成异常信号。
优选的，所述调控分析单元的调控精度评估分析过程如下：
采集到分离平台上膜片微电极与支撑架之间调控后所形成的角度值，并将其标记为分析角度值，将分析角度值与其内部录入存储的预设分析角度值进行比对分析，若分析角度值与预设分析角度值不相同，且获取到分析角度值与预设分析角度值之间的差值，并将分析角度值与预设分析角度值之间的差值标记为调控误差值；
获取到电动推杆二的运行电压值，并将其运行电压值与其内部录入存储的预设运行电压值阈值进行比对分析，若运行电压值大于预设运行电压值阈值，则将运行电压值大于预设运行电压值阈值的部分与运行电压值之间的比值标记为过压失控值，将调控误差值和过压失控值与其内部录入存储的预设调控误差值阈值和预设过压失控值阈值进行比对分析：
若调控误差值小于预设调控误差值阈值，且过压失控值小于预设过压失控值阈值，则不生成任何信号；
若调控误差值大于等于预设调控误差值阈值，或过压失控值大于等于预设过压失控值阈值，则生成预警信号。
本发明的有益效果如下：
本发明通过机械和系统结合的方式进行分析，一方面有助于提高实验的成功率和提高分离平台的整体稳固性，另一方面有助于提高对操作面板的监管预警效果和调控精度，即通过使缓冲滚轮对实验小鼠进行辅助支撑，避免实验小鼠活动幅度过大而掉落，以及结合缓冲滚轮的辅助卸力，有助于降低实验小鼠的晃动幅度，进而实现减震和降低噪音产生的效果，在调节的过程中，使实验小鼠的颈部与弧形槽贴合，进而达到辅助定位稳固的效果，而通过齿轮之间的传动，改变支撑柱下端与地面贴合的定位吸盘内部气压，使定位吸盘吸附在指定位置上，以提高实验时分离平台的整体稳固性，以及使曲柄连杆带动夹持板对实验小鼠的颈部进行固定，进一步提高实验时实验小鼠头部的稳定性，进而有助于提高实验结果的分析准确性；
本发明通过采集操作面板的工作数据并进行安全运行监管评估分析，以判断操作面板是否正常运行，以保证操作面板对电动推杆的精准调控，而通过信息反馈的方式对正常操作面板的风险数据进行数据传输稳定评估分析，以提高操作面板的数据传输稳定性，以及深入式的对调控数据进行调控精度评估分析，以判断执行部件调控是否正常，以便提高执行部件的调控精度，同时有助于提高实验结果的准确性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1是本发明结构立体图；
图2是本发明双面齿板的结构示意图；
图3是本发明自锁板的结构示意图；
图4是本发明结构主视图；
图5是本发明图2中A区域的放大图；
图6是本发明活塞盒的结构侧视剖视图；
图7是本发明结构俯视图；
图8是本发明图3中B区域的放大图；
图9是本发明单面齿板的结构示意图；
图10是本发明系统流程框图。
图例说明：1、分离平台；2、支撑柱；3、电动推杆一；4、支撑架；5、膜片微电极；6、电动推杆二；7、水平板；8、伸缩杆；9、缓冲簧；10、中空框；11、缓冲滚轮；12、双面齿板；13、齿轮板；14、同心杆；15、活塞盒；16、导气管；17、从动轮；18、单面齿板；19、活塞板；20、定位吸盘；21、竖直板；22、自锁板；23、空心管；24、伺服电机；25、曲柄连杆；26、夹持板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1至图9所示，本发明为膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台，包括分离平台1，分离平台1的下表面四角均固定连接有支撑柱2，且分离平台1的上表面一侧固定连接有电动推杆一3，电动推杆一3远离分离平台1的一端固定连接有支撑架4，支撑架4的上端转动连接有膜片微电极5，分离平台1的上表面位于电动推杆一3的一侧固定连接有电动推杆二6，电动推杆二6的上表面固定连接有水平板7，水平板7的上表面固定连接有伸缩杆8，伸缩杆8的上端外部套接有缓冲簧9，缓冲簧9的上端与中空框10的下表面呈固定连接，伸缩杆8远离水平板7的一端固定连接有中空框10，中空框10的内部转动连接有缓冲滚轮11，即在实验时，将实验小鼠放置在中空框10内部的缓冲滚轮11上，而活着的实验小鼠在缓冲滚轮11上进行活动，此时，由于实验小鼠的活动，使缓冲滚轮11在中空框10的内部进行转动，而由于多个缓冲滚轮11的设置，使缓冲滚轮11对实验小鼠进行辅助支撑，避免实验小鼠活动幅度过大而掉落，且通过中空框10下方的伸缩杆8和缓冲簧9相互配合，有助于降低实验小鼠的晃动幅度，同时结合缓冲滚轮11的辅助卸力，进而实现减震和降低噪音产生的效果；
其中，水平板7的下表面固定连接有双面齿板12，分离平台1的内部开设有与双面齿板12相互匹配的导向槽，双面齿板12的下端前后两表面均啮合连接有齿轮板13，齿轮板13的内部固定连接有同心杆14，分离平台1的下表面固定连接有活塞盒15，活塞盒15的前后两表面均固定连接有导气管16，支撑柱2的下表面固定连接有定位吸盘20，同心杆14位于活塞盒15内部的一端固定连接有从动轮17，且同心杆14与活塞盒15呈转动连接，从动轮17的下表面啮合连接有单面齿板18，单面齿板18远离从动轮17的一端固定连接有活塞板19，导气管16远离活塞盒15的一端与支撑柱2呈固定连接，即，控制电动推杆二6带动水平板7进行竖直方向上的运动，使实验小鼠的头部从自锁板22的通孔处露出，且实验小鼠的颈部与弧形槽贴合，进而达到辅助定位的效果，而在水平板7向上运动时，使水平板7带动下方的双面齿板12同步进行运动，通过齿轮之间的传动，使双面齿板12带动两侧的齿轮板13进行转动，使齿轮板13通过同心杆14带动从动轮17在活塞盒15的内部进行运动，而活塞盒15内部两个从动轮17呈错开设置，即两个从动轮17分别位于活塞盒15内部同心杆14的两端，进而通过从动轮17啮合而带动的单面齿板18运动时不会发生接触，而在单面齿板18运动时，使单面齿板18带动活塞板19在活塞盒15的内部进行滑动，进而改变导气管16内部的气压，进而改变支撑柱2下端与地面贴合的定位吸盘20内部气压，使定位吸盘20吸附在指定位置上，以提高实验时分离平台1的整体稳固性；
而在分离平台1的上表面位于水平板7的一侧固定连接有竖直板21，竖直板21的上端靠近水平板7的一侧固定连接有自锁板22，自锁板22靠近伺服电机24的一端下表面开设有弧形槽，且自锁板22的上表面内部开设有通孔，自锁板22的内部固定连接有空心管23，自锁板22远离竖直板21的一侧固定连接有伺服电机24，伺服电机24靠近自锁板22内部的一端传动连接有联动轴，联动轴的外部固定套接有曲柄连杆25，曲柄连杆25远离自锁板22的一端固定连接有夹持板26，即在调节好水平板7的高度后，在需要麻醉的小鼠的空心管23中通入麻醉气体，对实验小鼠进行麻醉，同时控制伺服电机24进行工作，使伺服电机24带动联动轴进行转动，进而使联动轴带动曲柄连杆25进行转动，使曲柄连杆25带动夹持板26对实验小鼠的颈部进行固定，以提高实验时实验小鼠头部的稳定性，进而有助于提高实验结果的分析准确性。
实施例二
参阅图10所示，在分离平台1的一侧固定连接有操作面板，操作面板的内部设置有服务器、故障分析单元、传输分析单元、调控分析单元以及预警显示单元，当服务器生成运管指令时，并将运管指令发送至故障分析单元，故障分析单元在接收到运管指令后，立即采集操作面板的工作数据，工作数据包括运行风险值和延误风险值，并对工作数据进行安全运行监管评估分析，以判断操作面板是否正常运行，以保证操作面板对电动推杆的精准调控，具体的安全运行监管评估分析过程如下：
采集到操作面板开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内操作面板的运行风险值，运行风险值表示操作面板内部线路的实时工作电流与内部的环境温度超出录入存储的预设环境温度阈值的部分经数据归一化处理后得到的积值，将运行风险值与其内部录入存储的预设运行风险值阈值进行比对分析，若运行风险值大于预设运行风险值阈值，则将运行风险值大于预设运行风险值阈值的部分与运行风险值的比值标记为运行风险倍率值，需要说明的是，运行风险倍率值的数值越大，则操作面板的失控风险越大；
获取到时间阈值内操作面板的延误风险值，延误风险值指的是操作面板开始下达指令时刻到开始执行指令时刻之间的时长超出录入存储的预设时长的部分与预设时长之间的比值，并将延误风险值与其内部录入存储的预设延误风险值阈值进行比对分析，若延误风险值大于预设延误风险值阈值，则将延误风险值大于预设延误风险值阈值的部分标记为延误影响值，需要说明的是，延误影响值是一个反映操作面板运行的影响参数；
将运行风险倍率值和延误影响值与其内部录入存储的预设运行风险倍率值阈值和预设延误影响值阈值进行比对分析：
若运行风险倍率值小于预设运行风险倍率值阈值，且延误影响值小于预设延误影响值阈值，则生成运行信号，并将运行信号发送至传输分析单元和调控分析单元；
若运行风险倍率值大于等于预设运行风险倍率值阈值，或延误影响值大于等于预设延误影响值阈值，则生成风险信号，将风险信号发送至预警显示单元，预警显示单元在接收到风险信号后，立即显示风险信号所对应的预警文字，以便提醒运管人员及时的对操作面板进行维护管理，以提高操作面板的控制精度和控制效果；
传输分析单元在接收到运行信号后，立即采集操作面板的风险数据，风险数据包括环境干扰值和传输风险值，并对风险数据进行数据传输稳定评估分析，以判断操作面板传输数据是否稳定，以提高操作面板的工作效率，同时有助于提高操作面板的数据传输稳定性，具体的数据传输稳定评估分析过程如下：
将时间阈值划分为i个子时间段，i为大于零的自然数，获取到各个子时间段内操作面板外部信息传输的环境干扰值，环境干扰值表示外界传输环境的电磁波值超出录入存储的预设电磁波值阈值的部分与线路破损总面积经数据归一化处理后得到的和值，并将环境干扰值与其内部录入存储的预设环境干扰值阈值进行比对分析，若环境干扰值大于预设环境干扰值阈值，则将环境干扰值大于预设环境干扰值阈值所对应子时间段的个数与子时间段总个数之比标记为干扰传输值，标号为CS，需要说明的是，干扰传输值CS的数值越大，则数据传输异常风险越大；
获取到各个子时间段内操作面板外部信息传输的传输风险值，传输风险值表示传输网络的延迟值超出录入存储的预设延迟值阈值的部分与平均传输带宽值经数据归一化处理后得到的积值，以时间为X轴，以传输风险值为Y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制传输风险值曲线，从传输风险值曲线中获取到最大波峰值和最小波谷值，并将最大波峰值和最小波谷值之间的差值标记为风险跨度值，标号为FK，需要说明的是，风险跨度值FK的数值越大，则数据传输异常风险越大；
根据公式得到传输风险评估系数，其中，a1和a2分别为干扰传输值和风险跨度值的预设比例因子系数，比例因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差，从而使得计算结果更加准确，a1和a2均为大于零的正数，a3为预设容错因子系数，取值为1.332，W为传输风险评估系数，将传输风险评估系数W与其内部录入存储的预设传输风险评估系数阈值进行比对分析：
若传输风险评估系数W与预设传输风险评估系数阈值得到的比值小于一，则生成反馈信号，将反馈信号发送至调控分析单元；
若传输风险评估系数W与预设传输风险评估系数阈值得到的比值大于等于一，则生成异常信号，将异常信号经调控分析单元发送至预警显示单元，预警显示单元在接收到异常信号后，立即做出异常信号所对应的预设操作，以便对传输网络进行优化处理，以提高数据传输的稳定性和安全性；
调控分析单元在接收到运行信号和反馈信号后，立即采集执行部件的调控数据，调控数据包括膜片微电极5与支撑架4之间调控后所形成的角度值和电动推杆二6的运行电压值，并对调控数据进行调控精度评估分析，以判断执行部件调控是否正常，以保证试验的正常进行，具体的调控精度评估分析过程如下：
采集到分离平台1上膜片微电极5与支撑架4之间调控后所形成的角度值，并将其标记为分析角度值，将分析角度值与其内部录入存储的预设分析角度值进行比对分析，若分析角度值与预设分析角度值不相同，且获取到分析角度值与预设分析角度值之间的差值，并将分析角度值与预设分析角度值之间的差值标记为调控误差值，需要说明的是，调控误差值的数值越大，则调控精度降低风险越大；
获取到电动推杆二6的运行电压值，并将其运行电压值与其内部录入存储的预设运行电压值阈值进行比对分析，若运行电压值大于预设运行电压值阈值，则将运行电压值大于预设运行电压值阈值的部分与运行电压值之间的比值标记为过压失控值，需要说明的是，过压失控值是一个反映执行部件失控风险的影响参数；
将调控误差值和过压失控值与其内部录入存储的预设调控误差值阈值和预设过压失控值阈值进行比对分析：
若调控误差值小于预设调控误差值阈值，且过压失控值小于预设过压失控值阈值，则不生成任何信号；
若调控误差值大于等于预设调控误差值阈值，或过压失控值大于等于预设过压失控值阈值，则生成预警信号，并将预警信号发送至预警显示单元，预警显示单元在接收到异常信号后，立即显示预警信号所对应的预警文字，以便提高执行部件的调控精度，同时有助于提高实验分析结果的准确性；
综上所述，本发明通过机械和系统结合的方式进行分析，一方面有助于提高实验的成功率和提高分离平台1的整体稳固性，另一方面有助于提高对操作面板的监管预警效果和调控精度，即通过使缓冲滚轮11对实验小鼠进行辅助支撑，避免实验小鼠活动幅度过大而掉落，以及结合缓冲滚轮11的辅助卸力，有助于降低实验小鼠的晃动幅度，进而实现减震和降低噪音产生的效果，在调节的过程中，使实验小鼠的颈部与弧形槽贴合，进而达到辅助定位稳固的效果，而通过齿轮之间的传动，改变支撑柱2下端与地面贴合的定位吸盘20内部气压，使定位吸盘20吸附在指定位置上，以提高实验时分离平台1的整体稳固性，以及使曲柄连杆25带动夹持板26对实验小鼠的颈部进行固定，进一步提高实验时实验小鼠头部的稳定性，进而有助于提高实验结果的分析准确性，此外，通过采集操作面板的工作数据并进行安全运行监管评估分析，以判断操作面板是否正常运行，以保证操作面板对电动推杆的精准调控，而通过信息反馈的方式对正常操作面板的风险数据进行数据传输稳定评估分析，以提高操作面板的数据传输稳定性，以及深入式的对调控数据进行调控精度评估分析，以判断执行部件调控是否正常，以便提高执行部件的调控精度，同时有助于提高实验结果的准确性。
阈值的大小的设定是为了便于比较，关于阈值的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据设定基数数量；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置，以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.膜片钳实验用分离式降噪减震光学平台，包括分离平台(1)，其特征在于，所述分离平台(1)的下表面四角均固定连接有支撑柱(2)，且分离平台(1)的上表面一侧固定连接有电动推杆一(3)，所述电动推杆一(3)远离分离平台(1)的一端固定连接有支撑架(4)，所述支撑架(4)的上端转动连接有膜片微电极(5)，所述分离平台(1)的上表面位于电动推杆一(3)的一侧固定连接有电动推杆二(6)，所述电动推杆二(6)的上表面固定连接有水平板(7)，所述水平板(7)的上表面固定连接有伸缩杆(8)，所述伸缩杆(8)的上端外部套接有缓冲簧(9)，所述伸缩杆(8)远离水平板(7)的一端固定连接有中空框(10)，所述中空框(10)的内部转动连接有缓冲滚轮(11)；
所述水平板(7)的下表面固定连接有双面齿板(12)，所述双面齿板(12)的下端前后两表面均啮合连接有齿轮板(13)，所述齿轮板(13)的内部固定连接有同心杆(14)，所述分离平台(1)的下表面固定连接有活塞盒(15)，所述活塞盒(15)的前后两表面均固定连接有导气管(16)，所述支撑柱(2)的下表面固定连接有定位吸盘(20)，所述分离平台(1)的一侧固定连接有操作面板；
所述同心杆(14)位于活塞盒(15)内部的一端固定连接有从动轮(17)，且同心杆(14)与活塞盒(15)呈转动连接，所述从动轮(17)的下表面啮合连接有单面齿板(18)，所述单面齿板(18)远离从动轮(17)的一端固定连接有活塞板(19)，所述导气管(16)远离活塞盒(15)的一端与支撑柱(2)呈固定连接；
所述分离平台(1)的上表面位于水平板(7)的一侧固定连接有竖直板(21)，所述竖直板(21)的上端靠近水平板(7)的一侧固定连接有自锁板(22)，所述自锁板(22)的内部固定连接有空心管(23)，所述自锁板(22)远离竖直板(21)的一侧固定连接有伺服电机(24)，所述伺服电机(24)靠近自锁板(22)内部的一端传动连接有联动轴，所述联动轴的外部固定套接有曲柄连杆(25)，所述曲柄连杆(25)远离自锁板(22)的一端固定连接有夹持板(26)；
所述缓冲簧(9)的上端与中空框(10)的下表面呈固定连接，所述自锁板(22)靠近伺服电机(24)的一端下表面开设有弧形槽，且自锁板(22)的上表面内部开设有通孔，所述分离平台(1)的内部开设有与双面齿板(12)相互匹配的导向槽；
所述操作面板的内部设置有服务器、故障分析单元、传输分析单元、调控分析单元以及预警显示单元；
当服务器生成运管指令时，并将运管指令发送至故障分析单元，故障分析单元在接收到运管指令后，立即采集操作面板的工作数据，工作数据包括运行风险值和延误风险值，并对工作数据进行安全运行监管评估分析，将得到的运行信号发送至传输分析单元和调控分析单元，将得到的风险信号发送至预警显示单元；
传输分析单元在接收到运行信号后，立即采集操作面板的风险数据，风险数据包括环境干扰值和传输风险值，并对风险数据进行数据传输稳定评估分析，将得到的反馈信号发送至调控分析单元，将得到的异常信号经调控分析单元发送至预警显示单元；
调控分析单元在接收到运行信号和反馈信号后，立即采集执行部件的调控数据，调控数据包括膜片微电极(5)与支撑架(4)之间调控后所形成的角度值和电动推杆二(6)的运行电压值，并对调控数据进行调控精度评估分析，将得到的预警信号发送至预警显示单元；
所述故障分析单元的安全运行监管评估分析过程如下：
S1：采集到操作面板开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，获取到时间阈值内操作面板的运行风险值，运行风险值表示操作面板内部线路的实时工作电流与内部的环境温度超出录入存储的预设环境温度阈值的部分经数据归一化处理后得到的积值，将运行风险值与其内部录入存储的预设运行风险值阈值进行比对分析，若运行风险值大于预设运行风险值阈值，则将运行风险值大于预设运行风险值阈值的部分与运行风险值的比值标记为运行风险倍率值；
S12：获取到时间阈值内操作面板的延误风险值，延误风险值指的是操作面板开始下达指令时刻到开始执行指令时刻之间的时长超出录入存储的预设时长的部分与预设时长之间的比值，并将延误风险值与其内部录入存储的预设延误风险值阈值进行比对分析，若延误风险值大于预设延误风险值阈值，则将延误风险值大于预设延误风险值阈值的部分标记为延误影响值；
S13：将运行风险倍率值和延误影响值与其内部录入存储的预设运行风险倍率值阈值和预设延误影响值阈值进行比对分析：
若运行风险倍率值小于预设运行风险倍率值阈值，且延误影响值小于预设延误影响值阈值，则生成运行信号；
若运行风险倍率值大于等于预设运行风险倍率值阈值，或延误影响值大于等于预设延误影响值阈值，则生成风险信号；
所述传输分析单元的数据传输稳定评估分析过程如下：
SS1：将时间阈值划分为i个子时间段，i为大于零的自然数，获取到各个子时间段内操作面板外部信息传输的环境干扰值，环境干扰值表示外界传输环境的电磁波值超出录入存储的预设电磁波值阈值的部分与线路破损总面积经数据归一化处理后得到的和值，并将环境干扰值与其内部录入存储的预设环境干扰值阈值进行比对分析，若环境干扰值大于预设环境干扰值阈值，则将环境干扰值大于预设环境干扰值阈值所对应子时间段的个数与子时间段总个数之比标记为干扰传输值CS；
SS12：获取到各个子时间段内操作面板外部信息传输的传输风险值，传输风险值表示传输网络的延迟值超出录入存储的预设延迟值阈值的部分与平均传输带宽值经数据归一化处理后得到的积值，以时间为X轴，以传输风险值为Y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制传输风险值曲线，从传输风险值曲线中获取到最大波峰值和最小波谷值，并将最大波峰值和最小波谷值之间的差值标记为风险跨度值FK；
SS13：根据公式得到传输风险评估系数W，将传输风险评估系数W与其内部录入存储的预设传输风险评估系数阈值进行比对分析：
若传输风险评估系数W与预设传输风险评估系数阈值得到的比值小于一，则生成反馈信号；
若传输风险评估系数W与预设传输风险评估系数阈值得到的比值大于等于一，则生成异常信号；
所述调控分析单元的调控精度评估分析过程如下：
采集到分离平台(1)上膜片微电极(5)与支撑架(4)之间调控后所形成的角度值，并将其标记为分析角度值，将分析角度值与其内部录入存储的预设分析角度值进行比对分析，若分析角度值与预设分析角度值不相同，且获取到分析角度值与预设分析角度值之间的差值，并将分析角度值与预设分析角度值之间的差值标记为调控误差值；
获取到电动推杆二(6)的运行电压值，并将其运行电压值与其内部录入存储的预设运行电压值阈值进行比对分析，若运行电压值大于预设运行电压值阈值，则将运行电压值大于预设运行电压值阈值的部分与运行电压值之间的比值标记为过压失控值，将调控误差值和过压失控值与其内部录入存储的预设调控误差值阈值和预设过压失控值阈值进行比对分析：
若调控误差值小于预设调控误差值阈值，且过压失控值小于预设过压失控值阈值，则不生成任何信号；
若调控误差值大于等于预设调控误差值阈值，或过压失控值大于等于预设过压失控值阈值，则生成预警信号。
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