CN117551542B - 微生物培养识别监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于激光技术的微生物培养识别监测系统,涉及微生物培养识别技术领域,通过数据模拟端能够将微生物培养中是否出现的问题,转化为荧光数值的变化,之后通过数据模拟端获取到在微生物培养过程中的荧光值,并将其标记为读取数值;并依据数据模拟端对为没有产生微生物的情况下,读取数值的数据分布情况,确定圈外范围;从而通过实测端在实际培养过程中微生物的产生与否进行实时监控,从而更加方便快捷的实现对微生物产生的情况进行提示,避免无效检测;本发明简单有效,且易于实用。
Description
技术领域
本发明属于微生物培养识别技术领域,具体是微生物培养识别监测系统。
背景技术
公开号为CN201449374U的专利申请公开了一种临床应用的医疗器械,特别公开了一种颜色光电自动识别自动微生物鉴定仪。该颜色光电自动识别自动微生物鉴定仪,包括微生物鉴定仪和颜色光电自动识别装置,其特殊之处在于:所述颜色光电自动识别装置通过USB接口与微生物鉴定仪的内部USB接口相连接,颜色光电自动识别装置上安装有试剂盒进出托盘。主要用做医院临床各类细菌生化反应的快速鉴定,具有较高的准确性和稳定性。使用方便、操作简单,具有一定的临床推广价值,也可广泛的应用于疾病防控、畜牧兽医、商检、环保、食品、化妆品和科教各领域的细菌检验。
针对微生物的培养识别,我们缺乏一种能够简单有效,根据微生物生长情况提供识别粗判定的方式,基于此,现提供一种解决方案。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一;为此,本发明提出了微生物培养识别监测系统,用于解决如何判定开始产生微生物技术问题。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出微生物培养识别监测系统,具体包括
数据模拟端,用于对微生物培养过程中产生的二氧化碳,借助对二氧化碳有影响的荧光感应物质,从而影响荧光值的原理,获取到在微生物培养过程中的荧光值,并将其标记为读取数值;
数据模拟端还包括数据对照单元,实测设备用于将检测到的读取数值,将其传输到数据对照单元,数据对照单元结合实测设备进行数据积累,根据在培养瓶内完全确保没有微生物的情况下,所有读取数值的变化情况,根据若干个读取数值的数据分布情况,确定圈外范围;
数据模拟端经由处理器将圈外范围传输到实测端;
实测端用于对微生物的实际培养情况进行实时监控,具体监控方式为:
针对设置好的培养瓶,在开始进行微生物培养之后,实时获取到对应读取数值,将其标记为实时读取数值;
获取到实时读取数值,连续监控数值,当实时读取数值开始增加时,产生增加信号,增加指代为当前数值比T2时间前的数值大,此处T2为预设数值;当连续三次产生增加信号时,此时自动获取都最新时刻的实时读取数值,当其不超过圈外范围时,不做处理;
若此时实时读取数值超过圈外范围时,产生提示信号,此时将提示信号返回到处理器,用于提醒用户。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过数据模拟端能够将微生物培养中是否出现的问题,转化为荧光数值的变化,之后通过数据模拟端获取到在微生物培养过程中的荧光值,并将其标记为读取数值;并依据数据模拟端对为没有产生微生物的情况下,读取数值的数据分布情况,确定圈外范围;
从而通过实测端在实际培养过程中微生物的产生与否进行实时监控,从而更加方便快捷的实现对微生物产生的情况进行提示,避免无效检测;本发明简单有效,且易于实用。
附图说明
图1为本发明的系统框图;
图2为本发明数据模拟端结构示意图;
图3为本发明实测设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图3所示,本申请提供了微生物培养识别监测系统,本申请的原理依据于当在培养瓶中出现微生物时,它们的新陈代谢使培养基中的营养物质发生变化,在培养基中释放二氧化碳。在培养瓶底部的传感器中的一种染料和二氧化碳发生反应。这种反应改变了传感器中的一种荧光物质所吸收光的数量。每个检测点都有一个照相传感器测量荧光水平,这种荧光水平是和微生物释放的二氧化碳成比例关系的。这种检测得到的结果将被系统按照所设定的阳性参数进行判别。
如图1-3所示,本申请具体包括:
数据模拟端、处理器和实测端;
其中,数据模拟端用于模拟微生物培养过程产生微生物的实际情况,数据模拟端包括实测设备,实测设备用于检测微生物的产生,并在产生时,自动给出相关参数和信号,实测设备包括设置于培养瓶1内的检测器,检测器内设置有荧光感应物质2,培养瓶1下端设置有照相传感器4和发光二极管3,照相传感器4、发光二极管3与培养瓶1之间设置有导向板,导向板上开设有导向孔一和导向孔二,照相传感器通过导向孔一采集荧光感应物质2发出的荧光数值,发光二极管3用于通过导向孔二发出光线激活荧光感应物质发出荧光;
当微生物产生时,由于其代谢活动会产生二氧化碳,二氧化碳可与荧光感应物质2反应,此时借用发光二极管激发传感器中的荧光感应物质2,此时产生的荧光受与二氧化碳反应后的荧光感应物质影响,之后通过照片传感器读取荧光值,得到读取数值;
数据模拟端还包括数据对照单元,实测设备用于将检测到的读取数值,将其传输到数据对照单元,数据对照单元结合实测设备进行数据积累,数据积累具体方式为:
步骤一:首先保证培养瓶内完全没有微生物,处于干净状态,针对干净状态下的培养瓶进行勘测;
步骤二:在干净状态下,针对培养瓶内借助实测设备每间隔T1时间进行一次检测,得到若干个读取数值,此过程完全确保培养瓶处于干净状态;此处T1为预设时间数值;
步骤三:将若干个读取数值标记为干净数值组Gi,i=1、...、n,此处n为大于1的正整数,自动计算Gi的均值,将其标记为P,之后利用公式计算Gi的聚合度W,具体计算公式为:
;
当W值不超过X1时,此处X1为预设数值,此时将Gi中最小值到最大值的范围标记为圈外范围;
否则,自动按照|Gi-P|从大到小的范围内,依次选取Gi值,每选中一个Gi值,将其删除,删除后计算剩余Gi值的W值,若W值还是超过X1,则继续选中下一个Gi值,将其删除后重新计算Gi的W值,直到满足W值不超过X1;
步骤四:之后将满足条件的Gi中最小值到最大值的范围标记为圈外范围,得到圈外范围;
数据模拟端经由处理器将圈外范围传输到实测端;
实测端用于对微生物的实际培养情况进行实时监控,具体监控方式为:
针对设置好的培养瓶,在开始进行微生物培养之后,实时获取到对应读取数值,将其标记为实时读取数值;
获取到实时读取数值,连续监控数值,当实时读取数值开始增加时,产生增加信号,增加指代为当前数值比T2时间前的数值大,此处T2为预设数值;当连续三次产生增加信号时,此时自动获取都最新时刻的实时读取数值,当其不超过圈外范围时,不做处理;
若此时实时读取数值超过圈外范围时,产生提示信号,此时将提示信号返回到处理器,用于提醒用户当前可能存在微生物;
此处的实测端也包括实测设备;
作为本申请的实施例二,本实施例在实施例一的基础上进行实施,与实施例一不同之处在于,本实施例在数据积累的步骤得到圈外范围之后的方式不同,本实施例数据积累具体方式为:
S1:在得到圈外范围之后;
S2:自动在干净状态的培养瓶内培养对应目标对象,目标对象为用户指定的微生物,在这过程中实时监控对应读取数值的变化,以T2时间为一个节点,构建时间和读取数值的二维图形,将其标记为变化模型;
S3:最终监控目标对象的培养情况,若培养成功则保留对应变化模型,否则删除该模型,变化模型保留到检测出来目标对象培养成功后的T3时间后,T3为预设时间,T3=10*T2;重新进行培养,直到获取到设定数量的针对该目标对象的变化模型;
S4:对设定数量的目标对象的变化模型进行数据获取,获取到变化模型中每个点值的斜率,自动获取到斜率的最大值、最小值、中值,依次序将其标记为变大上值、变大下值和变中值;再获取到变化模型中的变动时,变动时指代为斜率最大值点到读取数值最大点所花费的时间;
S5:连续获取到该目标对象的若干个变化模型,得到对应若干个变大上值、变大下值、变中值和变动时;
S6:对若干个变大上值、变大下值、变中值和变动时均按照实施例一中步骤三对干净数值组Gi相同的方式进行处理,得到的最终范围标记为上值范围、下值范围、中值范围和动时范围;
数据模拟端经由处理器将上值范围、下值范围、中值范围和动时范围传输到实测端;
之后实测端用于对微生物的实际培养情况进行实时监控,此处具体监控方式为:
按照实施例一相同方式,在检测到产生提示信号后,会重新获取到此时读取数值从初始时刻到产生提示信号后的T3时间点的所有数据,并构成变化模型,将其标记为实变模型;
之后获取到实变模型中的最大斜率、最小斜率和中值斜率,并对应标记为实变上值、实变下值和实变中值,同时获取到实变模型内的变动时,将其标记为实变时;
判定实变上值、实变下值、实变中值、实变时,是否处于对应的上值范围、下值范围、中值范围和动时范围,若任意存在两个以上的满足对应范围,则产生符合信号;
此时自动生成提示内容“当前生成内容可能为+目标对象”;
当然作为本申请的其他实施过程,此处目标对象可以转变为其他的微生物;
作为本申请的实施例三,本实施例在于将前述实施例全部融合实施;
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算,公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式;公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (3)
1.微生物培养识别监测系统,其特征在于,包括:
数据模拟端,用于对微生物培养过程中产生的二氧化碳,借助对二氧化碳有影响的荧光感应物质,从而影响荧光值的原理,获取到在微生物培养过程中的荧光值,并将其标记为读取数值;
数据模拟端还包括数据对照单元,实测设备用于将检测到的读取数值,将其传输到数据对照单元,数据对照单元结合实测设备进行数据积累,根据在培养瓶内完全确保没有微生物的情况下,所有读取数值的变化情况,根据若干个读取数值的数据分布情况,确定圈外范围;
数据模拟端经由处理器将圈外范围传输到实测端;
实测端用于对微生物的实际培养情况进行实时监控,具体监控方式为:
针对设置好的培养瓶,在开始进行微生物培养之后,实时获取到对应读取数值,将其标记为实时读取数值;
获取到实时读取数值,连续监控数值,当实时读取数值开始增加时,产生增加信号;当连续三次产生增加信号时,此时自动获取都最新时刻的实时读取数值,当其不超过圈外范围时,不做处理;
若此时实时读取数值超过圈外范围时,产生提示信号,此时将提示信号返回到处理器,用于提醒用户;
数据积累具体方式为:
步骤一:首先保证培养瓶内完全没有微生物,处于干净状态,针对干净状态下的培养瓶进行勘测;
步骤二:在干净状态下,针对培养瓶内借助实测设备每间隔T1时间进行一次检测,得到若干个读取数值,此过程完全确保培养瓶处于干净状态;此处T1为预设时间数值;
步骤三:将若干个读取数值标记为干净数值组Gi,i=1、...、n,此处n为大于1的正整数,自动计算Gi的均值,将其标记为P,之后利用公式计算Gi的聚合度W,具体计算公式为:
;
当W值不超过X1时,此处X1为预设数值,此时将Gi中最小值到最大值的范围标记为圈外范围;
否则,自动按照|Gi-P|从大到小的范围内,依次选取Gi值,每选中一个Gi值,将其删除,删除后计算剩余Gi值的W值,若W值还是超过X1,则继续选中下一个Gi值,将其删除后重新计算Gi的W值,直到满足W值不超过X1;
步骤四:之后将满足条件的Gi中最小值到最大值的范围标记为圈外范围,得到圈外范围;
数据积累过程在得到圈外范围之后还可以进行下述步骤:
S1:在得到圈外范围之后;
S2:自动在干净状态的培养瓶内培养对应目标对象,目标对象为用户指定的微生物,在这过程中实时监控对应读取数值的变化,以T2时间为一个节点,构建时间和读取数值的二维图形,将其标记为变化模型,其中,T2为预设值;
S3:最终监控目标对象的培养情况,若培养成功则保留对应变化模型,否则删除该模型,变化模型保留到检测出来目标对象培养成功后的T3时间后,T3为预设时间,T3=10*T2;重新进行培养,直到获取到设定数量的针对该目标对象的变化模型;
S4:对设定数量的目标对象的变化模型进行数据获取,获取到变化模型中每个点值的斜率,自动获取到斜率的最大值、最小值、中值,依次序将其标记为变大上值、变大下值和变中值;再获取到变化模型中的变动时,变动时指代为斜率最大值点到读取数值最大点所花费的时间;
S5:连续获取到该目标对象的若干个变化模型,得到对应若干个变大上值、变大下值、变中值和变动时;
S6:对若干个变大上值、变大下值、变中值和变动时均按照实施例一中步骤三对干净数值组Gi相同的方式进行处理,得到的最终范围标记为上值范围、下值范围、中值范围和动时范围;
数据模拟端经由处理器将上值范围、下值范围、中值范围和动时范围传输到实测端;
所述实测设备包括设置于培养瓶内的检测器,检测器内设置有荧光感应物质,培养瓶下端设置有照相传感器和发光二极管,照相传感器、发光二极管与培养瓶之间设置有导向板,导向板上开设有导向孔一和导向孔二,照相传感器通过导向孔一采集荧光感应物质发出的荧光数值,发光二极管用于通过导向孔二发出光线激活荧光感应物质发出荧光;
当微生物产生时,由于其代谢活动会产生二氧化碳,二氧化碳可与荧光感应物质反应,此时借用发光二极管激发传感器中的荧光感应物质,此时产生的荧光受与二氧化碳反应后的荧光感应物质影响,之后通过照片传感器读取荧光值,得到读取数值;
实测端在接收到上值范围、下值范围、中值范围和动时范围之后,会对微生物的实际培养情况进行实时监控,具体方式为:
在检测到产生提示信号后,会重新获取到此时读取数值从初始时刻到产生提示信号后的T3时间点的所有数据,并构成变化模型,将其标记为实变模型;
之后获取到实变模型中的最大斜率、最小斜率和中值斜率,并对应标记为实变上值、实变下值和实变中值,同时获取到实变模型内的变动时,将其标记为实变时;
判定实变上值、实变下值、实变中值、实变时,是否处于对应的上值范围、下值范围、中值范围和动时范围,若任意存在两个以上的满足对应范围,则产生符合信号;
此时自动生成提示内容“当前生成内容可能为+目标对象”。
2.根据权利要求1所述的微生物培养识别监测系统,其特征在于,数据模拟端包括实测设备,实测设备用于检测微生物的产生,并在产生时,自动给出相关信号。
3.根据权利要求1所述的微生物培养识别监测系统,其特征在于,实测端也包括实测设备。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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