一种药品质量检测数据的监管方法及装置与流程

1.本发明属于药品监测技术领域，且更具体涉及一种药品质量检测数据的监管方法及装置。


背景技术：

2.现有技术中药品质量检测数据信息通常由人工直接读取，然后进行分析与判断，这种方法不仅技术落后，还容易出错。这就需要一种新型的智能监测方法实现药品数据信息的检测。


技术实现要素：

3.针对上述技术的不足，本发明公开一种药品质量检测数据的监管方法及装置，能够实现药品质量数据信息的采集、传递、计算与分析应用，通过智能化手段实现数据信息的监管，并设计出新型的管理装置，提高了药品存放能力。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种药品质量检测数据的监管方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.(s1)数据获取：提取药品质量检测数据信息，并将提取的各种数据信息融合；获取的数据信息包括但不局限于药品质量检测数据输出的温度、湿度、数量、日期或者使用次数；融合各种数据信息的方式为数据求和法；
7.(s2)数据传递：将提取到质量检测数据信息通过通信手段实现传递与交互；数据传递方式传感器网络、无线通信网络或者云端通信网络。
8.(s3)数据计算：将接收到的数据信息通过计算机计算方法实现数据计算，计算的方法为改进型emd算法模型。
9.(s4)数据监控：将计算后的数据信息传递到远程数据管理中心，实现监管数据远程数据监控，监控的方式为故障诊断模型。
10.作为本发明进一步的技术方案，所述数据求和法为根据不同的数据属性，按日期、数据量大小、检测类型或者接收的数据协议进行求和。
11.作为本发明进一步的技术方案，所述传感器网络为基于6lowpan通信协议的传感器网络。
12.作为本发明进一步的技术方案，所述改进型emd算法模型为融合ica算法的计算模型。
13.作为本发明进一步的技术方案，改进型emd算法模型的构建方法为：
14.假设采集到的药品质量检测数据的原始信息为x(t)，设其最小值为x
min
(t)，最大值为x
max
(t)，采用曲线插值算法对最大值和最小值进行拟合计算，得出平均包络m1(t)，应用公式来表示，则有：
15.16.然后进一步计算，则有：
17.d1(t)＝x(t)-m1(t)
ꢀꢀꢀ
(2)
18.其中d1(t)为剩余信号，然后对该信息进行进一步地处理，当门限值大于筛分门限值 (sd)时，可以得出第一阶模态分量c1(t)，也可以称为第一imf，在具体实施例中，筛分门限值为介于0.25-0.45之间的值；其中sd的求值公式可以为:
[0019][0020]
继续计算第一阶残差量r1(t)，用公式表示为：
[0021]
r1(t)＝x(t)-c1(t)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0022]
然后对上述算法反复进行计算，假设经过n次计算后，可最终获取第n阶模拟函数cn(t)、最终符合标准的残差量rn(t)。通过emd算法分解后，得出以下表达式：
[0023][0024]
作为本发明进一步的技术方案，所述ica算法包括混合矩阵算法和解混矩阵算法。
[0025]
作为本发明进一步的技术方案，所述故障诊断模型为贝叶斯网络模型。
[0026]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0027]
一种药品质量检测数据的监管装置，包括柜体，其中所述柜体内部设置有隔板，所述隔板通过固定板固定，所述柜体内部还设置有紫外线消毒灯、控温板和恒湿装置，所述柜体内部顶部设置有监控灯，所述柜体外部顶部设置有控制面板、监控装置和控制开关，所述柜体底部设置有支撑腿，所述支撑腿上设置有滚轮；其中所述控制面板设置有电气控制组件，所述监控装置为远程监控模块。
[0028]
作为本发明进一步的技术方案，所述电气控制组件包括控制器电路、msp430fg4619 单片机电路、a/d转换模块和运算器电路，其中所述运算器电路的输出端与a/d转换模块的输入端连接，所述a/d转换模块的输出端与所述msp430fg4619单片机电路的输入端连接，所述msp430fg4619单片机电路的输出端与控制器电路的输入端连接。
[0029]
作为本发明进一步的技术方案，所述控制器电路为基于cs5464芯片电路的控制电路，所述cs5464芯片电路还连接有调制器。
[0030]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0031]
本发明通过采用传感器网络、无线通信网络或者云端通信网络、5g技术实现药品质量数据信息的传递，提高了数据传递能力。本发明通过设计改进型emd算法模型实现药品数据信息的计算，提高了数据计算的能力。本发明通过构建故障诊断模型，提高了药品数据信息的评估能力。本发明通过构建ica算法计算模型，提高了药品数据信息监管能力。
附图说明
[0032]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0033]
图1为本发明一种药品质量检测数据的监管方法的流程示意图；
[0034]
图2为本发明一种药品质量检测数据的监管装置的立体结构示意图；
[0035]
图3为本发明一种药品质量检测数据的监管装置的又一种立体结构示意图；
[0036]
图4为本发明一种药品质量检测数据的监管装置中电气控制组件示意图；
[0037]
图5为本发明一种药品质量检测数据的监管装置中控制器电路结构示意图；
[0038]
图中标识：1-柜体；2-固定板；3-隔板；4-紫外线消毒灯；5-控温板；6-恒湿装置； 7-控制面板；8-控制开关；9-通风孔；10-防尘罩、11-柜门；12-监控装置；13-监控灯； 14-支撑腿；15-滚轮。
具体实施方式
[0039]
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。
[0040]
实施例1方法
[0041]
如图1所示，一种药品质量检测数据的监管方法，包括以下步骤：
[0042]
(s1)数据获取：提取药品质量检测数据信息，并将提取的各种数据信息融合；获取的数据信息包括但不局限于药品质量检测数据输出的温度、湿度、数量、日期或者使用次数；融合各种数据信息的方式为数据求和法；
[0043]
(s2)数据传递：将提取到质量检测数据信息通过通信手段实现传递与交互；数据传递方式传感器网络、无线通信网络或者云端通信网络。
[0044]
(s3)数据计算：将接收到的数据信息通过计算机计算方法实现数据计算，计算的方法为改进型emd算法模型。
[0045]
(s4)数据监控：将计算后的数据信息传递到远程数据管理中心，实现监管数据远程数据监控，监控的方式为故障诊断模型。
[0046]
在本发明中，所述数据求和法为根据不同的数据属性，按日期、数据量大小、检测类型或者接收的数据协议进行求和。这种方法在应用过程中，需要分清数据属性，然后根据不同的数据属性分类，将分类出来的数据信息通过叠加的方式累计，实现数据信息融合。
[0047]
在本发明中，所述传感器网络为基于6lowpan通信协议的传感器网络。6lowpan技术一种有效融合了网络技术、传感技术以及嵌入式技术的无线自主网技术。6lowpan不同于zigbee技术之处在于，6lowpan技术采用ietf规定的ipv6设计网络层。因此6lowpan 是在以iee802.15.4为底层加入ipv6的无线域网协议。在该网络中，专用无线低功耗控制器的型号为cc1310无线mcu，在有效确保系统稳定性和灵敏度基础上，实现数据低功耗收发。设备节点在未使用时均处于休眠状态，以便降低功耗。ipv6智能网关上的包含的主要芯片有：sige2521a60、bcm6358ukfbg以及bcm5325ekqmg等。在具体实施例中，用户根据需求进行选择。
[0048]
在本发明中，所述改进型emd算法模型为融合ica算法的计算模型。改进型emd算法模型的构建方法为：
[0049]
假设采集到的药品质量检测数据的原始信息为x(t)，设其最小值为x
min
(t)，最大值为x
max
(t)，采用曲线插值算法对最大值和最小值进行拟合计算，得出平均包络m1(t)，应用公式来表示，则有：
[0050][0051]
然后进一步计算，则有：
[0052]
d1(t)＝x(t)-m1(t)
ꢀꢀꢀ
(2)
[0053]
其中d1(t)为剩余信号，然后对该信息进行进一步地处理，当门限值大于筛分门限值(sd)时，可以得出第一阶模态分量c1(t)，也可以称为第一imf，在具体实施例中，筛分门限值为介于0.25-0.45之间的值；其中sd的求值公式可以为:
[0054][0055]
继续计算第一阶残差量r1(t)，用公式表示为：
[0056]
r1(t)＝x(t)-c1(t)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0057]
然后对上述算法反复进行计算，假设经过n次计算后，可最终获取第n阶模拟函数cn(t)、最终符合标准的残差量rn(t)。通过emd算法分解后，得出以下表达式：
[0058][0059]
在本发明中，所述ica算法包括混合矩阵算法和解混矩阵算法。通过该算法，能够将目标信息从这些混合信号从中提取出来，该算法的计算过程是将原始检测数据集合信息s在混合矩阵a的作用下，计算输出为x的数据集合，然后再通过解混矩阵b计算，最终输出独立分量y，也可以从信号输出x的中分离的独立分量。通过这种计算方法，能够输出最优故障信息目标函数。
[0060]
在本发明中，所述故障诊断模型为贝叶斯网络模型，在构建贝叶斯网络模型时，首先设置相对熵，假设设定熵值公式为：
[0061][0062]
则公式(6)中被称为两种不同类型药品数据信息支架的关系，也被称为交叉熵，其中p(x)、 q(x)分别为影响药品数据信息集合x中的不同概率值，p与q之间的关系为影响因素相对熵。
[0063]
药品质量问题发生故障概率公式可以为：
[0064][0065]
在药品数据集合a中，a1、a2、.........an出现的不同形式药品数据质量的概率值， bi表示为随机变量x1，x2，
…
,xn等不同的药品数据信息。p(bi|a)表示在发生p(bi)时间的概率情况。
[0066]
(5)数据输出，在影响药品质量的数据样本中，出现的最大药品故障质量数据值可以为：
[0067][0068]
通过上述药品故障数据信息值，可以构建贝叶斯网络的拓扑结构，利用该结构中的不同节点进行条件概率分布参数求值，最终输出药品质量故障值。
[0069]
如图2-图5所示，一种药品质量检测数据的监管装置，该装置包括柜体1，其中所述柜体1内部设置有隔板3，所述隔板3通过固定板2固定，所述柜体1内部还设置有紫外线消毒灯4、控温板5和恒湿装置6，所述柜体1内部顶部设置有监控灯13，所述柜体1 外部顶部设置有控制面板7、监控装置12和控制开关8，所述柜体1底部设置有支撑腿 14，所述支撑腿14上设置有滚轮15；其中所述控制面板7设置有电气控制组件，所述监控装置12为远程监控模块。
[0070]
在本发明中，所述电气控制组件包括控制器电路、msp430fg4619单片机电路、a/d 转换模块和运算器电路，其中所述运算器电路的输出端与a/d转换模块的输入端连接，所述a/d转换模块的输出端与所述msp430fg4619单片机电路的输入端连接，所述 msp430fg4619单片机电路的输出端与控制器电路的输入端连接。
[0071]
在本发明中，所述控制器电路为基于cs5464芯片电路的控制电路，所述cs5464芯片电路还连接有调制器，在该电路中，设置了外延电路，还设置有uart、rtc、iis等电子部件。该设备还应用了独特的外部端子扩展口，能够兼容多种不同的数据接口，并实现数据的存储和应用。多种不同的数据接口包括但不局限于远程通讯端口、以太网网络接口、 rs485通讯端口等，进而实现远程数据通讯。用户在远程监控中心接收该设备传递的数据信息。
[0072]
在本发明中，在进行数据采集时，还可以采用基于atmega328的数据采集单元，并且所述数据采集模块设置有14路gpio接口、6路pwm接口、12位adc接口、uart串口、1 路spi接口和1路i2c接口。通过不同形式的数据接口采集到的数据信息通过zigbee， rs485转rs232等不同的通讯方式实现数据交互。
[0073]
在本发明中，所述物联网通信模块为zigbee无线通信模块或者gprs通信模块。目前采用新型lpwan(low-power wide-area network)网络组网架构实现网络中不同的传送技术。当前主流的无线通信有两种，一种是wifi、zigbee无线通信，但它只能在一定范围内不能远距离传输。结合上述方案，lpwan覆盖面积广、能耗低、连接数量多等优点，可为电力物联网技术提供较完美的解决方案。lpwan技术和目前的电力专网、无线网相辅相成，共同促进物联网的发展。lpwan技术目前是我国主流技术，通过无线通信技术可以实现过去无法实现的功能。本研究设计采用了nb-iot技术，比传统的蓝牙、zigbee等功耗大、距离短技术，nb-iot具备覆盖范围广、应用灵活以及适应大型的电网连接数量等特点，对不同的电网场合能灵活使用。nb-iot是iot规模创新的技术，因它在连接中功耗低，使用时间长，所以被称为低功耗广域网(lpwan。据说nb-iot配用的电池寿命可以提升至少10年，同时还能让数据连接更加全面。nb-iot比gprs来说，主要的特点就是功耗低，本身nb-iot的传输速率比较低以外，又把edrx省电技术和psm省电技术加入 nb-iot。在edrs省电技术情形下，减少信号接收单元不必要的启动，在psm省电技术下， nb-iot终端仍在注册，但是不接受指令，从而使
更长的时间留在深度睡眠以达到省电的目的。nb-iot的多址技术，上行采用sc-fdma，下行采用ofdma。上行发射功率为23dbm，下行为43dbm。调制方法以qpsk和psk为主。
[0074]
在本发明中，所述监控模块还可以采用包括s3c44b0处理器和与所述s3c44b0处理器连接的数据存储模块、显示屏、交互模块和接线端子。该处理器属于arm7tdmi系列，其生产厂家为samsung公司。该设备具有强大的运算功能。其内部设置有sdram控制模块、 lcd控制模块等。在数据计算时，还可以采用基于dsp计算模块和单片机电路的计算模块，其中所述dsp计算模块和单片机电路连接，所述dsp计算模块还连接有a/d转换单元，a/d 转换单元上设置有输入接口和输出接口。
[0075]
在另外一种实施例中，应用过程中可以在微处理中并入大容量串行flash存储器 at49db161d，计量模块使用高精度att7022b计量芯片对电力负荷数据进行采集。并在采样电路中设计一个抗混叠滤波器，用来防止采样引起的信号混叠，对高频分量进行衰减。
[0076]
在另外一种实施例中，控制器电路还可以采用高性能cmos微处理器s1c33l05作为电能采集和负荷管理的主控制器，并接入大容量串行at49db161d作为终端的flash存储器以实现数据信息的存储。微处理器内部集成了16kb的异步动态随机存储器，32位总线访问能力和40kb同步sram。同时并接入32byte缓存用于静态随机存储器控制器的指令查询，实现了数据的高速处理和i/o口的灵活控制。
[0077]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。