一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统及使用方法

摘要

本发明提供一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统及使用，所述系统包括：N个底座传感器、控制器、预警装置；底座传感器获取监测时间点及该时间点对应的事件类型、时间点对应的液氮罐的重量数据传输给控制器；所述预警装置接收控制器发送的数据，并对液氮罐数据进行分析，以确定液氮罐中液氮含量距离达到安全线、警戒线所需时间，是否生成预警信息。根据本发明的方案，通过在实验环境中定时称重计算液氮的逐日消耗量，然后计算需要添加和购买液氮的时间点，可以达到自动监测和智能预警的目的。避免了人工监测的不确定性和不稳定性。

权利要求

1.一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，其特征在于，所述系统包括N个底座传感器、控制器、预警装置，每个底座传感器对应一个液氮罐；

所述底座传感器为设置于液氮罐底部的传感器，根据用户设置的采样间隔，对液氮罐的重量进行采样，标记事件类型为常规采样，并将采样时间和与该采样时间对应的事件类型、液氮罐的重量数据传输给控制器；所述底座传感器还对其对应的液氮罐发生的增加样品管、减少样品管的事件进行感测，将增加样品管的事件类型标记为增加样品管，将减少样品管的事件类型标记为减少样品管，并将液氮罐发生的增加样品管、减少样品管的事件的时间点作为采样时间，并将该时间点及该时间点对应的事件类型、事件发生后液氮罐的重量数据传输给控制器；所述液氮罐的重量数据包括液氮罐空罐的重量及与该液氮罐的重量数据对应的采样时间点对应的时刻，液氮罐中包含的液氮重量数据；

所述底座传感器包括重量测量模块和数据传输模块，所述重量测量模块用于测量底座传感器对应的液氮罐的重量；所述数据传输模块用于将时间点及与该时间点对应的事件类型、重量数据传输给控制器；

所述控制器接收底座传感器输出的模拟信号，经内部处理，将从传感器获得的采样时间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据传输给预警装置；所述预警装置包括数据接收模块、自动监测模块、数据存储模块、数据分析模块、智能预警模块和个性化模块；

所述数据接收模块用于通过有线或无线电路接收由控制器发送的采样时间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据；

所述自动监测模块用于记录账户信息、系统所管理的N个液氮罐中每个液氮罐的标号信息、以及每个液氮罐的信息，所述液氮罐的信息包括该液氮罐重量正常范围值、智能预警重量信息、智能预警开关信息、自动监测开关信息、数据存储的时间信息；

所述数据存储模块用于存储数据接收模块接收到的数据，所述数据存储模块存储有控制器发送的各个液氮罐的底座传感器获取的各次历史数据，所述历史数据包括采样时间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据；

所述数据分析模块用于对所述数据存储模块中的数据进行分析处理；

所述智能预警模块用于当液氮罐重量不处于正常范围值时向用户发出预警信息；所述预警信息包括预警的液氮罐标号、预警时间、添加液氮的时限、以及该液氮罐的正常范围值；

所述预警信息的展现方式包括屏幕提醒、语音、铃声；

所述个性化模块用于接收用户设置的各个液氮罐的控制精度参数值，还能够根据数据分析模块的分析结果向用户呈现液氮的实时变化情况，以及接收用户对系统的设置；

所述用户对系统的设置还包括使用系统时对系统进行改善和调整；

所述数据分析模块用于对所述数据存储模块中的数据进行分析处理，包括：获取个性化模块接收到的用户设置的该液氮罐的控制精度参数值k；该控制精度参数值用于指示获取存储模块中存储的该液氮罐的历史数据个数；对获取到的k个历史数据进行校正处理；预测该液氮罐的预警时间；

所述对获取到的k个历史数据进行校正处理，包括：对k个历史数据按采样时间点从前到后的顺序排序，xi表示历史数据的采样时间点，Mi为与采样时间点xi对应的液氮罐的重量数据，即包括液氮罐和液氮的重量数据，yi表示历史数据的与采样时间点xi对应的时刻，液氮罐中包含的液氮重量数据；M0为液氮罐空罐的重量；yi＝Mi‑M0，1≤i≤k，y′i表示yi校正处理后的液氮重量数据；

若k个历史数据的事件类型均为常规采样，无增加或减少样品管时yi数据与校正前的历史数据集相同，将y′i赋值为yi；

若k个历史数据中，若具有事件类型标记为增加样品管的历史数据，增加样品管的时间点为xj，与该时间点xj对应的液氮重量数据为yj；校正历史数据yj+1，……，yk中的全部yp，其中j+1≤p≤k，将y′p赋值为yp‑(yj‑yj‑1)；2≤j≤k；

若具有事件类型标记为减少样品管的历史数据，减少样品管的时间点为xo，与该时间点xo对应的液氮重量数据为yo；校正历史数据yo+1，……，yk中的全部yq，其中o+1≤q≤k，将y′q赋值为yq；

获取液氮罐校正后的历史数据xi、y′i，其中，1≤i≤k；将液氮罐重量数据与采样时间对应的时间点进行拟合，拟合后得到采样时间对应的时间点与校正处理后的液氮重量数据的关系方程：

其中xi代表采样时间点，y′i代表与采样时间点xi对应的校正后的液氮重量，经过拟合确定系数a，b的数值，

其中，

用户根据经验、使用需求、液氮罐存储物品的特性，设定安全线、警戒线，安全线、警戒线可以由用户通过个性化模块进行设定，所述安全线、警戒线为分数值；用户通过个性化模块设置安全线为ls，设置警戒线为la；液氮罐装满液氮时，所盛放的液氮的重量为N，则在液氮罐中剩余的液氮的重量在[lsN，N]时，表明液氮罐剩余液氮量安全；液氮罐中剩余的液氮的重量在[laN，lsN]时，表明液氮罐剩余液氮量有潜在风险，但不至于报警；液氮罐中剩余的液氮的重量在[0，laN]时，表明液氮罐剩余液氮量严重不足，需要报警；

通过所述数据分析模块获取到的该液氮罐在最新的采样时间对应的液氮罐的重量数据，计算液氮罐中的液氮重量达到安全线所需时间ts，作为液氮罐的安全线预警时间；计算液氮罐中的液氮重量达到警戒线所需时间ta，作为液氮罐的警戒线预警时间：

2.如权利要求1所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，其特征在于，所述数据分析模块将分析得到的结果存储在数据存储模块中，同时将分析结果发送到个性化模块中，将计算出的到达安全线的预警时间、到达警戒线的预警时间、到达警戒线的预警时间发送给个性化模块。

3.如权利要求1所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，其特征在于，所述个性化模块可以接收用户对系统的设置，包括设置监测周期、预警间隔每个液氮罐的重量范围、每个液氮罐的预警范围、预警开关、监测开关、数据存储时间、语音提醒功能；能够根据数据存储模块中的数据信息、数据分析模块得到的分析处理结果向用户呈现液氮的实时变化情况；可以向用户提供每个液氮罐的监测时间点和对应的重量数据；每个液氮罐的重量数据变化曲线图；根据计算出的到达安全线的预警时间、到达警戒线的预警时间，确定每个液氮罐的下次添加液氮的预测时间，并在该预测时间前提前预警，每天都播报预警；以彩色标注每个液氮罐的异常数据和对应的时间点；提示液氮罐的重量是否处于预警或者异常的状态；向用户提供历史记录浏览，历史记录包括各液氮罐的重量监测记录，包括监测时间点、与时间点对应的重量、数据是否异常，并能根据重量、时间进行排序。

4.如权利要求1所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，其特征在于，所述智能预警模块用于当液氮罐的重量不符合正常范围时向用户发出预警信息，预警信息包括预警的液氮罐的标号、预警的时间、当前的预警时间间隔以及液氮罐的正常数据范围值，预警方式可以为语音提醒、铃声提醒、信息预警或推送到用户终端中进行显示；还可以根据用户设置的预警方式和预警间隔对用户发送预警信息。

5.如权利要求1所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，其特征在于，采样间隔为半小时，并且用户可以在预警装置的个性化模块中设置系统所需的参数，或由用户选择使用系统的默认参数值。

6.如权利要求1所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，其特征在于，所述预警信息的展现方式包括屏幕提醒、语音、铃声。

7.一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统的使用方法，该方法应用于如权利要求

1‑6中任一项所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，包括：用户配置液氮罐，所述液氮罐的个数为N；

用户设置采样间隔，启动系统读取各液氮罐读取初始配置及参数；

基于所述液氮罐重量自动监测及智能预警的系统对液氮罐的重量进行自动监测及智能预警。

8.一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，其特征在于，包括：处理器，用于执行多条指令；

存储器，用于存储多条指令；

其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求

7所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统的使用方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如权利要求7所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统的使用方法。

说明书

一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统及使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及数据信息管理领域，尤其涉及一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统及使用装置。

背景技术

[0002] 液氮主要用于生物实验室和医学上的制冷剂，用于迅速冷冻生物组织或实验样本，防止组织或样本发生变化或腐烂变质。液氮通常由液氮罐在室内对液氮进行静置贮存。
储存在液氮罐中的生物组织或实验样本往往是极其稀有和珍贵的，而在实验室中使用或贮
存的过程中液氮极易挥发，一旦因为液氮挥发掉而又未得到及时补充，造成温度升高进而
导致生物组织或实验样本发生变化，将造成不可挽回的损失。因此，需要对液氮进行科学的
监测管理。

[0003] 目前智能液氮监测系统大多采用国外进口的液氮自动供给管理系统，这种监测系统和设备体积庞大、价格昂贵，一般的实验室会因为占用空间大和资金昂贵的问题而不购
买这种液氮自动供给管理设备。

[0004] 目前生物实验室或者医疗机构对液氮的管理方式通常都是采用人工监测的粗放方式，但由于无法24小时不停的监测液氮的变化，或者因为人为疏忽而忽略液氮的变化，可
能造成储存的生物组织或样本发生变化、甚至腐烂变质，造成不可挽回的损失。并且，由于
不同的液氮罐有着不同的重量、使用频率以及挥发程度，造成每个液氮罐的重量变化都不
一样。如果只是人工定期添加，可能带来添加液氮过于频繁，浪费人力和液氮，也可能由于
不及时添加液氮，对生物组织和实验样品的保存造成损害。也就是说，人工监测液氮的添加
方式难以达到安全、及时和有效的管理效果。同时，不能有效计算液氮罐中液氮含量距离达
到安全线、警戒线所需时间。

[0005] 因此，需要安全可靠、价格低廉的液氮管理系统。

发明内容

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统及使用方法，所述系统及使用方法，用以解决现有技术中液氮监测系统昂贵、体积大，人工
管理液氮又无法浪费人力和液氮，或者对生物组织和实验样品的保存造成损害；不能有效
计算液氮罐中液氮含量距离达到安全线、警戒线所需时间的技术问题。

[0007] 根据本发明的第一方面，提供一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，

[0008] 所述系统包括N个底座传感器、控制器、预警装置，每个底座传感器对应一个液氮罐；

[0009] 所述底座传感器为设置于液氮罐底部的传感器，根据用户设置的采样间隔，对液氮罐的重量进行采样，标记事件类型为常规采样，并将采样时间和与该采样时间对应的事
件类型、液氮罐的重量数据传输给控制器；所述底座传感器还对其对应的液氮罐发生的增
加样品管、减少样品管的事件进行感测，将增加样品管的事件类型标记为增加样品管，将减
少样品管的事件类型标记为减少样品管，并将液氮罐发生的增加样品管、减少样品管的事
件的时间点作为采样时间，并将该时间点及该时间点对应的事件类型、事件发生后液氮罐
的重量数据传输给控制器；所述液氮罐的重量数据包括液氮罐空罐的重量及与该液氮罐的
重量数据对应的采样时间点对应的时刻，液氮罐中包含的液氮重量数据；

[0010] 所述底座传感器包括重量测量模块和数据传输模块，所述重量测量模块用于测量底座传感器对应的液氮罐的重量；所述数据传输模块用于将时间点及与该测量时间点对应
的事件类型、重量数据传输给控制器；

[0011] 所述控制器接收底座传感器输出的模拟信号，经内部处理，将从传感器获得的采样时间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据传输给预警装置；所述预警装置包括数
据接收模块、自动监测模块、数据存储模块、数据分析模块、智能预警模块和个性化模块；

[0012] 所述数据接收模块用于通过有线或无线电路接收由控制器发送的采样时间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据；

[0013] 所述自动监测模块用于记录账户信息、系统所管理的N个液氮罐中每个液氮罐的标号信息、以及每个液氮罐的信息，所述液氮罐的信息包括该液氮罐重量正常范围值、智能
预警重量信息、智能预警开关信息、自动监测开关信息、数据存储的时间信息；

[0014] 所述数据存储模块用于存储数据接收模块接收到的数据，所述数据存储模块存储有控制器发送的各个液氮罐的底座传感器获取的各次历史数据，所述历史数据包括采样时
间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据；

[0015] 所述数据分析模块用于对所述数据存储模块中的数据进行分析处理；

[0016] 所述智能预警模块用于当液氮罐重量不处于正常范围值时向用户发出预警信息；所述预警信息包括预警的液氮罐标号、预警时间、添加液氮的时限、以及该液氮罐的正常范
围值；

[0017] 所述预警信息的展现方式包括屏幕提醒、语音、铃声；

[0018] 所述个性化模块用于接收用户设置的各个液氮罐的控制精度参数值，还能够根据数据分析模块的分析结果向用户呈现液氮的实时变化情况，以及接收用户对系统的设置；

[0019] 所述用户对系统的设置还包括使用系统时对系统进行改善和调整。

[0020] 进一步地，所述数据分析模块用于对所述数据存储模块中的数据进行分析处理，包括：获取个性化模块接收到的用户设置的该液氮罐的控制精度参数值k；该控制精度参数
值用于指示获取存储模块中存储的该液氮罐的历史数据个数；对获取到的k个历史数据进
行校正处理；预测该液氮罐的预警时间；

[0021] 所述对获取到的k个历史数据进行校正处理，包括：对k个历史数据按采样时间点从前到后的顺序排序，xi表示历史数据的采样时间点，Mi为与采样时间点xi对应的液氮罐的
重量数据，即包括液氮罐和液氮的重量数据，yi表示历史数据的与采样时间点xi对应的时
刻，液氮罐中包含的液氮重量数据；M0为液氮罐空罐的重量；yi＝Mi‑M0，1≤i≤k，y′i表示yi
校正处理后的液氮重量数据；

[0022] 若k个历史数据的事件类型均为常规采样，无增加或减少样品管时yi数据与校正前的历史数据集相同，将y′i赋值为yi；

[0023] 若k个历史数据中，若具有事件类型标记为增加样品管的历史数据，增加样品管的时间点为xj，与该时间点xj对应的液氮重量数据为yj；校正历史数据yj+1,……,yk中的全部
yp，其中j+1≤p≤k，将y′p赋值为yp‑(yj‑yj‑1)；2≤j≤k；

[0024] 若具有事件类型标记为减少样品管的历史数据，减少样品管的时间点为xo，与该时间点xo对应的液氮重量数据为yo；校正历史数据yo+1,……,yk中的全部yq，其中o+1≤q≤
k，将y'q赋值为yq；

[0025] 获取液氮罐校正后的历史数据xi、y′i，其中，1≤i≤k；将液氮罐重量数据与采样时间对应的时间点进行拟合，拟合后得到采样时间对应的时间点与校正处理后的液氮重量数
据的关系方程：

[0026]

[0027] 其中xi代表采样时间点，y′i代表与采样时间点xi对应的校正后的液氮重量，经过拟合确定系数a,b的数值，

[0028]

[0029]

[0030] 其中，

[0031] 用户根据经验、使用需求、液氮罐存储物品的特性，设定安全线、警戒线，安全线、警戒线可以由用户通过个性化模块进行设定，所述安全线、警戒线为分数值；用户通过个性
化模块设置安全线为ls，设置警戒线为la；液氮罐装满液氮时，所盛放的液氮的重量为N，则
在液氮罐中剩余的液氮的重量在[lsN,N]时，表明液氮罐剩余液氮量安全；液氮罐中剩余的
液氮的重量在[laN,lsN]时，表明液氮罐剩余液氮量有潜在风险，但不至于报警；液氮罐中剩
余的液氮的重量在[0,laN]时，表明液氮罐剩余液氮量严重不足，需要报警；

[0032] 通过所述数据分析模块获取到的该液氮罐在最新的采样时间对应的液氮罐的重量数据，计算液氮罐中的液氮重量达到安全线所需时间ts，作为液氮罐的安全线预警时间；
计算液氮罐中的液氮重量达到警戒线所需时间ta，作为液氮罐的警戒线预警时间：

[0033]

[0034]

[0035] 进一步地，所述数据分析模块将分析得到的结果存储在数据存储模块中，同时将分析结果发送到个性化模块中，将计算出的到达安全线的预警时间、到达警戒线的预警时
间、到达警戒线的预警时间发送给个性化模块。

[0036] 进一步地，所述个性化模块可以接收用户对系统的设置，包括设置监测周期、预警间隔每个液氮罐的重量范围、每个液氮罐的预警范围、预警开关、监测开关、数据存储时间、
语音提醒功能；能够根据数据存储模块中的数据信息、数据分析模块得到的分析处理结果
向用户呈现液氮的实时变化情况；可以向用户提供每个液氮罐的监测时间点和对应的重量
数据；每个液氮罐的重量数据变化曲线图；根据计算出的到达安全线的预警时间、到达警戒
线的预警时间，确定每个液氮罐的下次添加液氮的预测时间，并在该预测时间前提前预警，
每天都播报预警；以彩色标注每个液氮罐的异常数据和对应的时间点；提示液氮罐的重量
是否处于预警或者异常的状态；向用户提供历史记录浏览，历史记录包括各液氮罐的重量
监测记录，包括监测时间点、与时间点对应的重量、数据是否异常，并能根据重量、时间进行
排序。

[0037] 进一步地，所述智能预警模块用于当液氮罐的重量不符合正常范围时向用户发出预警信息，预警信息包括预警的液氮罐的标号、预警的时间、当前的预警时间间隔以及液氮
罐的正常数据范围值，预警方式可以为语音提醒、铃声提醒、信息预警或推送到用户终端中
进行显示；还可以根据用户设置的预警方式和预警间隔对用户发送预警信息。

[0038] 进一步地，采样间隔为半小时，并且用户可以在预警装置的个性化模块中设置系统所需的参数，或由用户选择使用系统的默认参数值。

[0039] 进一步地，所述预警信息的展现方式包括屏幕提醒、语音、铃声。

[0040] 根据本发明第二方面，提供一种液氮罐重量自动监测及智能预警的使用方法，该方法应用于如前所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，包括：

[0041] 用户配置液氮罐，所述液氮罐的个数为N；

[0042] 用户设置采样间隔，启动系统读取各液氮罐读取初始配置及参数；

[0043] 基于所述液氮罐重量自动监测及智能预警的系统对液氮罐的重量进行自动监测及智能预警。

[0044] 根据本发明第三方面，提供一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，包括：

[0045] 处理器，用于执行多条指令；

[0046] 存储器，用于存储多条指令；

[0047] 其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的使用方法。

[0048] 根据本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述的液氮罐重量自动监测及智能
预警的使用方法。

[0049] 根据本发明的上述方案，通过在实验环境中定时称重计算液氮的逐日消耗量，然后计算需要添加和购买液氮的时间点，可以达到自动监测和智能预警的目的。避免了人工
监测的不确定性和不稳定性，还能让用户实时观测到所有液氮罐的重量信息，基于数据信
息进行智能分析，对异常数据及时发出预警信息提醒用户，并对下次需要添加液氮的时间
做出预测。这样可以使用户24小时随时随地地监测液氮的变化，并及时得到预警信息，从而
使液氮的管理更加安全、智能、高效。

[0050] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

[0051] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明提供如下附图进行说明。在附图中：

[0052] 图1为本发明一个实施方式的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统结构图。

具体实施方式

[0053] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一
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。

[0054] 首先结合图1说明为本发明一个实施方式的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统结构图。

[0055] 所述系统包括N个底座传感器、控制器、预警装置，每个底座传感器对应一个液氮罐；

[0056] 所述底座传感器为设置于液氮罐底部的传感器，根据用户设置的采样间隔，对液氮罐的重量进行采样，标记事件类型为常规采样，并将采样时间和与该采样时间对应的事
件类型、液氮罐的重量数据传输给控制器；所述底座传感器还对其对应的液氮罐发生的增
加样品管、减少样品管的事件进行感测，将增加样品管的事件类型标记为增加样品管，将减
少样品管的事件类型标记为减少样品管，并将液氮罐发生的增加样品管、减少样品管的事
件的时间点作为采样时间，并将该时间点及该时间点对应的事件类型、事件发生后液氮罐
的重量数据传输给控制器；所述液氮罐的重量数据包括液氮罐空罐的重量及与该液氮罐的
重量数据对应的采样时间点对应的时刻，液氮罐中包含的液氮重量数据；

[0057] 所述底座传感器包括重量测量模块和数据传输模块，所述重量测量模块用于测量底座传感器对应的液氮罐的重量；所述数据传输模块用于将时间点及与该测量时间点对应
的事件类型、重量数据传输给控制器；

[0058] 所述控制器接收底座传感器输出的模拟信号，经内部处理，将从传感器获得的采样时间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据传输给预警装置；所述预警装置包括数
据接收模块、自动监测模块、数据存储模块、数据分析模块、智能预警模块和个性化模块；

[0059] 所述数据接收模块用于通过有线或无线电路接收由控制器发送的采样时间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据；

[0060] 所述自动监测模块用于记录账户信息、系统所管理的N个液氮罐中每个液氮罐的标号信息、以及每个液氮罐的信息，所述液氮罐的信息包括该液氮罐重量正常范围值、智能
预警重量信息、智能预警开关信息、自动监测开关信息、数据存储的时间信息；

[0061] 所述数据存储模块用于存储数据接收模块接收到的数据，所述数据存储模块存储有控制器发送的各个液氮罐的底座传感器获取的各次历史数据，所述历史数据包括采样时
间和与该采样时间对应的事件类型、重量数据；

[0062] 所述数据分析模块用于对所述数据存储模块中的数据进行分析处理；

[0063] 所述智能预警模块用于当液氮罐重量不处于正常范围值时向用户发出预警信息；所述预警信息包括预警的液氮罐标号、预警时间、添加液氮的时限、以及该液氮罐的正常范
围值；

[0064] 所述预警信息的展现方式包括屏幕提醒、语音、铃声；

[0065] 所述个性化模块用于接收用户设置的各个液氮罐的控制精度参数值，还能够根据数据分析模块的分析结果向用户呈现液氮的实时变化情况，以及接收用户对系统的设置；

[0066] 所述用户对系统的设置还包括使用系统时对系统进行改善和调整。

[0067] 具体地，

[0068] 所述数据分析模块用于对所述数据存储模块中的数据进行分析处理，包括：获取个性化模块接收到的用户设置的该液氮罐的控制精度参数值k；该控制精度参数值用于指
示获取存储模块中存储的该液氮罐的历史数据个数；对获取到的k个历史数据进行校正处
理；预测该液氮罐的预警时间；

[0069] 所述对获取到的k个历史数据进行校正处理，包括：对k个历史数据按采样时间点从前到后的顺序排序，xi表示历史数据的采样时间点，Mi为与采样时间点xi对应的液氮罐的
重量数据，即包括液氮罐和液氮的重量数据，yi表示历史数据的与采样时间点xi对应的时
刻，液氮罐中包含的液氮重量数据；M0为液氮罐空罐的重量；yi＝Mi‑M0，1≤i≤k，y′i表示yi
校正处理后的液氮重量数据；

[0070] 本实施例中需要注意，使用液氮罐时，最初不要立即增加样品管，满液氮罐进行重量称量后，才可以点击添加键，进而添加样品管。

[0071] 若k个历史数据的事件类型均为常规采样，无增加或减少样品管时yi数据与校正前的历史数据集相同，将y′i赋值为yi；

[0072] 若k个历史数据中，若具有事件类型标记为增加样品管的历史数据，增加样品管的时间点为xj，与该时间点xj对应的液氮重量数据为yj；校正历史数据yj+1,……,yk中的全部
yp，其中j+1≤p≤k，将y′p赋值为yp‑(yj‑yj‑1)；2≤j≤k；

[0073] 若具有事件类型标记为减少样品管的历史数据，减少样品管的时间点为xo，与该时间点xo对应的液氮重量数据为yo；校正历史数据yo+1,……,yk中的全部yq，其中o+1≤q≤
k，将y'q赋值为yq；

[0074] j,q的取值与使用液氮罐时的使用规定有关，例如使用液氮罐的最初不要直接向液氮罐增加样品管，在对液氮罐进行满液氮罐重量称量后，才可以点击添加键，添加样品
管。

[0075] 获取液氮罐校正后的历史数据xi、y′i，其中，1≤i≤k；将液氮罐重量数据与采样时间对应的时间点进行拟合，拟合后得到采样时间对应的时间点与校正处理后的液氮重量数
据的关系方程：

[0076]

[0077] 其中xi代表采样时间点，y′i代表与采样时间点xi对应的校正后的液氮重量，经过拟合确定系数a,b的数值，

[0078]

[0079]

[0080] 其中， 通过液氮罐的控制精度参数值k确定获取的历史数据数量，拟合出参数a及b；历史数据数量越多，拟合出的参数a和b越准确。作为接下来的
计算距离安全线、警戒线天数的基础。

[0081] 用户根据经验、使用需求、液氮罐存储物品的特性，设定安全线、警戒线，安全线、警戒线可以由用户通过个性化模块进行设定，所述安全线、警戒线为分数值；用户通过个性
化模块设置安全线为ls，设置警戒线为la；液氮罐装满液氮时，所盛放的液氮的重量为N，则
在液氮罐中剩余的液氮的重量在[lsN,N]时，表明液氮罐剩余液氮量安全；液氮罐中剩余的
液氮的重量在[laN,lsN]时，表明液氮罐剩余液氮量有潜在风险，但不至于报警；液氮罐中剩
余的液氮的重量在[0,laN]时，表明液氮罐剩余液氮量严重不足，需要报警；

[0082] 本实施例，通过所述数据分析模块获取到的该液氮罐在采样时间对应的液氮罐的重量数据，计算距离当前采样时间，液氮罐中的液氮重量达到安全线所需时间ts，作为液氮
罐的安全线预警时间；计算距离当前采样时间，液氮罐中的液氮重量达到警戒线所需时间
ta，作为液氮罐的警戒线预警时间：

[0083]

[0084]

[0085] 本实施例中，采样间隔为半小时，并且用户可以在预警装置的个性化模块中设置系统所需的参数，或由用户选择使用系统的默认参数值。

[0086] 进一步地，所述数据分析模块将分析得到的结果存储在数据存储模块中，同时将分析结果发送到个性化模块中，将计算出的到达安全线的预警时间、到达警戒线的预警时
间、到达警戒线的预警时间发送给个性化模块。

[0087] 进一步地，所述个性化模块可以接收用户对系统的设置，包括设置监测周期、预警间隔每个液氮罐的重量范围、每个液氮罐的预警范围、预警开关、监测开关、数据存储时间、
语音提醒功能；能够根据数据存储模块中的数据信息、数据分析模块得到的分析处理结果
向用户呈现液氮的实时变化情况；可以向用户提供每个液氮罐的监测时间点和对应的重量
数据；每个液氮罐的重量数据变化曲线图；根据计算出的到达安全线的预警时间、到达警戒
线的预警时间，确定每个液氮罐的下次添加液氮的预测时间，并在该预测时间前提前预警，
每天都播报预警；以彩色标注每个液氮罐的异常数据和对应的时间点；提示液氮罐的重量
是否处于预警或者异常的状态；向用户提供历史记录浏览，历史记录包括各液氮罐的重量
监测记录，包括监测时间点、与时间点对应的重量、数据是否异常，并能根据重量、时间进行
排序。

[0088] 进一步地，所述智能预警模块用于当液氮罐的重量不符合正常范围时向用户发出预警信息，预警信息包括预警的液氮罐的标号、预警的时间、当前的预警时间间隔以及液氮
罐的正常数据范围值，预警方式可以为语音提醒、铃声提醒、信息预警或推送到用户终端中
进行显示；还可以根据用户设置的预警方式和预警间隔对用户发送预警信息。

[0089] 进一步地，在确定需要进行预警后，将预警数据存储到所述数据存储模块中。

[0090] 进一步地，设置液氮罐状态表示，液氮罐空罐重量为M0，液氮罐灌满液氮的重量为M，定义液氮罐安全线为 在传感器监测到重量为 时，直接启动语音预警，提示信息
为“请注意，重量下降”；定义液氮罐警戒线为 在在传感器监测到重量为 时，直接
启动语音报警，报警信息为“请注意，重量不足”。

[0091] 每天定时预告到达液氮1/2安全线的时间，提示液氮含量需要及时补充；每天定时预告到达液氮1/3警戒线的时间，液氮含量需要立即补充。

[0092] 本发明实施例进一步给出一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统的使用方法，该方法应用于如前所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，包括：

[0093] 用户配置液氮罐，所述液氮罐的个数为N；

[0094] 用户设置采样间隔，启动系统读取各液氮罐读取初始配置及参数；

[0095] 基于所述液氮罐重量自动监测及智能预警的系统对液氮罐的重量进行自动监测及智能预警。

[0096] 本实施例提供一种采集数据并对数据进行校正的示例，如下所示：

[0097] 事件类型均为常规采样时，获得的时间点及校正后的重量对应关系如下表1。

[0098] 表1获得的时间点及时间点对应的重量数据

[0099]

[0100] 事件类型为增加试管时，获得的时间点及校正后的重量对应关系如下表2。

[0101] 可以在与用户交互的显示屏上设置一添加新样按键，底座传感器监测到重量发生变化时，计算出添加的试管的重量y0(y0＝ym+1‑ym)，并将该时间点之前的全部采样点的重量
值增加y0。

[0102] 表2添加试管时获得的时间点及时间点对应的重量数据

[0103]

[0104] 事件类型为减少试管时，获得的时间点及校正后的重量对应关系如下表3。

[0105] 可以在与用户交互的显示屏上设置一取出样本按键，底座传感器监测到重量发生变化时，在添加该样品管至减样点之前全部采样点的重量值减少y0(同表2添加点之后和表
3减样点之前)，在减样点及之后恢复称重值，不再减去y0。

[0106] 表3减少试管时获得的时间点及时间点对应的重量数据

[0107]

[0108] 本发明实施例进一步给出一种液氮罐重量自动监测及智能预警的系统，包括：

[0109] 处理器，用于执行多条指令；

[0110] 存储器，用于存储多条指令；

[0111] 其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的液氮罐重量自动监测及智能预警的方法。

[0112] 本发明实施例进一步给出一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述的液氮罐重量自动监测及智能预
警的方法。

[0113] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0114] 在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的
划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组
件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示
或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接
耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0115] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。

[0116] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

[0117] 上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机
装置(可以是个人计算机，实体机服务器，或者网络云服务器等，需安装Windows或者
Windows Server操作系统)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介
质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random 
Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0118] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发
明技术方案的范围内。