本申請涉及培養(yǎng)箱濕度控制，具體涉及一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、免疫細(xì)胞是指參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答相關(guān)的細(xì)胞，包括淋巴細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞等。細(xì)胞培養(yǎng)箱通過模擬一個類似于生物體內(nèi)細(xì)胞生存的環(huán)境，對免疫細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。免疫細(xì)胞的培養(yǎng)不僅依賴于營養(yǎng)物質(zhì)，還受到多種環(huán)境因素的影響，如溫度、濕度、氣體濃度和培養(yǎng)液的ph值等。在細(xì)胞培養(yǎng)箱的環(huán)境控制中，溫濕度控制的效果更是影響細(xì)胞存活率的核心因素。

2、目前，細(xì)胞培養(yǎng)箱的濕度通常采用pid控制器來進(jìn)行調(diào)控。然而，現(xiàn)有的pid調(diào)控方法并未充分考慮到濕度受到溫度以及外界其他因素之間的影響，使得免疫細(xì)胞培養(yǎng)的濕度控制精度較低，從而影響了免疫細(xì)胞培養(yǎng)的存活率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請的目的在于提供一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請實施例提供了一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，該方法包括以下步驟：

3、s1，采集免疫細(xì)胞培養(yǎng)箱預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)時段內(nèi)的溫度序列、濕度序列和調(diào)節(jié)指令序列；

4、s2，根據(jù)溫度序列中所有元素的整體波動變化、局部數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的溫度保持值之間的差異情況，得到溫度序列的自身波動程度；根據(jù)溫度序列與濕度序列之間的距離和局部數(shù)據(jù)變化差異，得到溫度序列的濕度影響指數(shù)；

5、s3，根據(jù)調(diào)節(jié)指令序列中非零元素在溫度序列中的位序分布情況，得到濕度平均響應(yīng)；綜合溫度序列的濕度影響指數(shù)和濕度平均響應(yīng)得到控制差異指數(shù)；

6、s4，獲取濕度序列的自身波動程度；綜合濕度序列的自身波動程度、溫度序列的自身波動程度和控制差異指數(shù)，得到濕度變化調(diào)控系數(shù)；根據(jù)前一個調(diào)節(jié)時段的濕度變化調(diào)控系數(shù)對當(dāng)前調(diào)節(jié)時段內(nèi)培養(yǎng)箱的濕度進(jìn)行控制。

7、進(jìn)一步，所述溫度序列的自身波動程度的獲取方法，包括：

8、根據(jù)溫度序列中所有元素的波動變化，得到溫度序列的整體波動系數(shù)；

9、將溫度序列平均分割為預(yù)設(shè)數(shù)量個子序列；計算各子序列中所有元素的均值，記為第一均值；將第一均值不等于預(yù)設(shè)的溫度保持值的子序列，記為溫度偏離子序列；

10、獲取各溫度偏離子序列中所有元素與溫度保持值的差異最大值；將所有溫度偏離子序列的所述差異最大值的均值，記為溫度序列的子序列差異指數(shù)；獲取所有溫度偏離子序列的數(shù)量與子序列總數(shù)的比值，記為溫度序列的偏離占比；計算溫度序列的整體波動系數(shù)與子序列差異指數(shù)的和值；將所述和值與溫度序列的偏離占比的乘積，作為溫度序列的自身波動程度。

11、進(jìn)一步，所述溫度序列的整體波動系數(shù)的獲取方法，包括：

12、獲取溫度序列中的所有峰值，計算各峰值與其它所有峰值的差異均值，記為各峰值的峰值差異；將所有峰值的峰值差異的累加和記為溫度序列的整體波動系數(shù)。

13、進(jìn)一步，所述溫度序列的濕度影響指數(shù)的獲取方法，包括：

14、對于濕度序列和預(yù)設(shè)的濕度保持值，采用與溫度偏離子序列相同的獲取方法，得到各濕度偏離子序列；獲取所有濕度偏離子序列與所有溫度偏離子序列的數(shù)量差異，記為溫濕度偏離差異；

15、對各濕度偏離子序列、各溫度偏離子序列進(jìn)行歸一化處理，得到各濕度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列、各溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列；將所有濕度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列中與各溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列之間的距離最小的濕度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列，記為各溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列的濕度同變序列；獲取所有溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列與其濕度同變序列之間的距離最大值，記為最大濕度同變差異；融合溫濕度偏離差異與最大濕度同變差異，得到溫度序列的濕度影響指數(shù)。

16、進(jìn)一步，所述融合溫濕度偏離差異與最大濕度同變差異，得到溫度序列的濕度影響指數(shù)，包括：令溫度序列的濕度影響指數(shù)為f，；式中，g為溫濕度偏離差異；h為最大濕度同變差異；為預(yù)設(shè)大于0的常數(shù)。

17、進(jìn)一步，所述濕度平均響應(yīng)的獲取方法，包括：

18、獲取調(diào)節(jié)指令序列中各非零元素的位序；將包含所述位序的各溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)子序列記為各溫控子序列；將各溫控子序列與其濕度同變序列的首位元素之間的位序差異，記為濕度響應(yīng)時間；計算所有溫控子序列的所述濕度響應(yīng)時間的均值，作為濕度平均響應(yīng)。

19、進(jìn)一步，所述綜合溫度序列的濕度影響指數(shù)和濕度平均響應(yīng)得到控制差異指數(shù)，包括：

20、將濕度平均響應(yīng)與溫度序列的濕度影響指數(shù)的比值，作為溫度序列的控制差異指數(shù)。

21、進(jìn)一步，所述濕度變化調(diào)控系數(shù)的獲取方法，包括：

22、對于濕度序列，采用與溫度序列的自身波動程度相同的獲取方法，得到濕度序列的自身波動程度；將濕度變化調(diào)控系數(shù)記為r，；式中，a為溫度序列的自身波動程度；k為溫度序列的控制差異指數(shù)；s為濕度序列的自身波動程度；為線性歸一化函數(shù)。

23、進(jìn)一步，所述根據(jù)前一個調(diào)節(jié)時段的濕度變化調(diào)控系數(shù)對當(dāng)前調(diào)節(jié)時段內(nèi)培養(yǎng)箱的濕度進(jìn)行控制，包括：

24、將前一個調(diào)節(jié)時段的濕度變化調(diào)控系數(shù)與預(yù)設(shè)的比例項之和，作為當(dāng)前調(diào)節(jié)時段內(nèi)pid控制的比例項參數(shù)對當(dāng)前調(diào)節(jié)時段內(nèi)培養(yǎng)箱的濕度進(jìn)行控制。

25、第二方面，本申請實施例還提供了一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述任意一項所述一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法的步驟。

26、本申請至少具有如下有益效果：

27、本申請分析了受到外部環(huán)境的影響箱內(nèi)的溫度與濕度也會發(fā)生一定的波動，對濕度控制精度的影響，首先考慮到濕度受到溫度變化的影響較大，根據(jù)溫度序列對溫度保持值的偏離情況構(gòu)建自身波動程度，以評估溫度偏離預(yù)設(shè)值的偏離程度；進(jìn)一步分析受到環(huán)境中不同因素的影響，不同時間段的溫度偏離程度不一致的情況，構(gòu)建濕度影響指數(shù)，較為準(zhǔn)確的評估溫度偏離對于濕度的影響程度；分析溫度與濕度的同步變化構(gòu)建濕度影響指數(shù)，進(jìn)一步評估濕度受到溫度調(diào)控的影響程度；最后分析調(diào)節(jié)指令對濕度調(diào)控時對濕度數(shù)據(jù)的影響，結(jié)合濕度影響指數(shù)得到控制差異指數(shù)，通過考慮到濕度受到溫度的影響程度與濕度的自身波動程度，可以根據(jù)實際情況自動優(yōu)化控制器參數(shù)，提高了細(xì)胞培養(yǎng)箱中的濕度控制的精度，從而提高了免疫細(xì)胞培養(yǎng)的存活率。

技術(shù)特征：

1.一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述溫度序列的自身波動程度的獲取方法，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述溫度序列的整體波動系數(shù)的獲取方法，包括：

4.如權(quán)利要求2所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述溫度序列的濕度影響指數(shù)的獲取方法，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述融合溫濕度偏離差異與最大濕度同變差異，得到溫度序列的濕度影響指數(shù)，包括：令溫度序列的濕度影響指數(shù)為f，；式中，g為溫濕度偏離差異；h為最大濕度同變差異；為預(yù)設(shè)大于0的常數(shù)。

6.如權(quán)利要求4所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述濕度平均響應(yīng)的獲取方法，包括：

7.如權(quán)利要求1所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述綜合溫度序列的濕度影響指數(shù)和濕度平均響應(yīng)得到控制差異指數(shù)，包括：

8.如權(quán)利要求2所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述濕度變化調(diào)控系數(shù)的獲取方法，包括：

9.如權(quán)利要求1所述的一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)前一個調(diào)節(jié)時段的濕度變化調(diào)控系數(shù)對當(dāng)前調(diào)節(jié)時段內(nèi)培養(yǎng)箱的濕度進(jìn)行控制，包括：

10.一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項所述一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及培養(yǎng)箱濕度控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向免疫細(xì)胞培養(yǎng)的調(diào)控方法及系統(tǒng)，該方法包括：采集免疫細(xì)胞培養(yǎng)箱預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)時段內(nèi)的溫度序列、濕度序列和調(diào)節(jié)指令序列；根據(jù)溫度序列中所有元素的整體波動變化、局部數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的溫度保持值之間的差異情況，得到自身波動程度；根據(jù)溫度序列與濕度序列之間的距離和局部數(shù)據(jù)變化差異，得到濕度影響指數(shù)；根據(jù)調(diào)節(jié)指令序列中非零元素在溫度序列中的位序分布情況和濕度影響指數(shù)得到控制差異指數(shù)；綜合濕度序列的自身波動程度、溫度序列的自身波動程度和控制差異指數(shù)，得到濕度變化調(diào)控系數(shù)對當(dāng)前調(diào)節(jié)時段內(nèi)培養(yǎng)箱的濕度進(jìn)行控制。本申請可提高免疫細(xì)胞培養(yǎng)的濕度控制精度。

技術(shù)研發(fā)人員：江曄,趙虹翔,高業(yè)勝,程志強(qiáng),滕波,宋泓緯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海華顏醫(yī)藥科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5