本发明公开了一种用于透明质酸钠生产的质量检测方法及系统，涉及质量检测技术领域，解决了现有技术无法对生产过程进行有效评估，导致透明质酸钠的产出比例和产品质量难以保证的技术问题；本发明综合透明质酸钠的生产过程及其本身参数来进行质量分析；主要通过对数据采集模块采集的生产数据进行划分获取若干阶段数据，整合若干阶段数据生产流程序列，结合成品预测模型确定产品预测产量，进而获取生产得分；通过对生产过程中条件数据和成分数据进行分析获取产品预测产量，对生产过程的成品出产率进行评估，联合分析产品数据获取的质量得分对透明质酸钠整个生产过程进行分析，保证产品比例和产品质量，提高对透明质酸钠生产过程质量监控的便捷性。
1.一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据采集模块和动态显示模块；数据采集模块与若干类型数据传感器相连接；其特征在于：数据采集模块通过若干类型的数据传感器依次采集生产数据和产品数据，并将采集的生产数据和产品数据进行预处理之后发送至中枢控制模块；其中，生产数据在生产过程中采集，产品数据在分析产品质量过程中获取；
中枢控制模块按照生产阶段将生产数据划分成若干阶段数据；整理若干阶段数据，整合拼接生成生产流程序列；将生产流程序列与成品预测模型结合起来预测对应生产过程的产品预测产量；其中，成品预测模型基于人工智能模型构建；
中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分；以及分析产品数据，获取质量得分；将生产得分和质量得分结合计算综合得分，进而判断质量是否合格，并通过动态显示模块对判断结果进行动态显示；
所述中枢控制模块根据划分获取的若干阶段数据进行整合拼接，生成生产流程序列；
根据生产阶段将生产数据划分为若干阶段数据；其中，生产阶段包括配置摇瓶种子液、配置种子罐种子液、发酵培养、发酵液提纯和干燥制粉；
对所述阶段数据中的条件数据与对应标准条件比较，确定条件偏离系数；将条件偏离系数与阶段数据中的成分数据拼接生成阶段流程序列；
将若干阶段数据对应的阶段流程序列拼接，生成生产流程序列；
所述中枢控制模块计算阶段数据中条件数据的条件偏离系数，包括：
从阶段数据中提取条件数据，将条件数据按照类型区分之后标记为i；其中，i=1，
判断条件数据i与对应标准条件之间的差值是否满足误差要求；是，则将差值映射为条件数据的条件得分TFi；否，将条件数据的得分TFi赋值为0；
通过公式TPX=β×∑(αi×TFi)计算条件偏离系数TPX；其中，β为根据经验设定的比例系数，αi为对应条件数据i的权重系数，且∑αi=1；
所述中枢控制模块基于成品预测模型和生产流程序列获取产品预测产量，包括：获取训练完成的成品预测模型；其中，成品预测模型通过标准训练数据训练获取，标准训练数据包括若干组生成流程序列以及对应的产品实际产量；
将生产流程序列输入至成品预测模型，获取输出的产品预测产量；其中，成品预测模型基于BP神经网络模型或者RBF神经网络模型构建。
2.根据权利要求1所述的一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统，其特征在于，所述中枢控制模块分别与数据采集模块和动态显示模块通信和/或电气连接；其中，动态显示模块通过控制显示屏对分析结果进行动态显示；
所述数据采集模块与若干类型的数据传感器通信和/或电气连接；其中，若干类型数据传感器用于监测生产过程和检测透明质酸钠成品。
3.根据权利要求1所述的一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统，其特征在于，所述中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分，包括：计算产品实际产量和产品预测产量的差值，标记为产量误差；
将产量误差带入至生产得分曲线获取对应的生产得分；其中，生产得分曲线以产量误差为自变量，生产得分为因变量构建的以自然数e为底的对数曲线。
4.根据权利要求3所述的一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统，其特征在于，所述中枢控制模块根据生产得分和质量得分计算综合得分，包括：将生产得分和质量得分分别标记为SF和ZF；
通过公式HF=γ1×SF+γ2×ZF计算综合得分HF；根据综合得分判断透明质酸钠生产过程是否合格；其中，γ1和γ2分别为权重系数，且γ1+γ2=1。
5.一种用于透明质酸钠生产的质量检测方法，基于权利要求1至4任意一项所述的一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统执行，其特征在于，包括：数据采集模块通过若干类型的数据传感器依次采集生产数据和产品数据；中枢控制模块按照生产阶段将生产数据整合拼接生成生产流程序列；将生产流程序列与成品预测模型结合起来预测对应生产过程的产品预测产量；
中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分；分析产品数据，获取对应的质量得分；将生产得分和质量得分结合计算综合得分，进而判断质量是否合格，并通过动态显示模块对判断结果进行动态显示。
6.一种用于透明质酸钠生产的质量检测装置，其特征在于，包括存储介质和处理器，所述存储介质存储操作指令，所述处理器执行操作指令控制权利要求1至4任意一项所述的一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统工作。
7.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被执行时实现权利要求1至4任意一项所述的一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统的工作。
一种用于透明质酸钠生产的质量检测方法及系统
技术领域
[0001] 本发明属于质量检测领域，涉及透明质酸钠的质量检测技术，具体是一种用于透明质酸钠生产的质量检测方法及系统。
背景技术
[0002] 透明质酸钠是今年迅速发展起来的新型保健食品添加剂，是一种优良的天然保湿剂，广泛应用于化妆品、食品、药品和临床医学领域。透明质酸钠在生产过程中，无论是通过生物提取法还是微生物发酵法，均需要经过多重工序，因此如何高效准确地对生产的透明质酸钠进行质量检测是非常重要的。
[0003] 现有技术在对生产的透明质酸钠进行质量检测时，一般是分析成品的相关参数来判断透明质酸钠的质量，如pH值、透光率、干燥失重等，该方式仅从产品角度进行质量检测，其得出的结论是生成的透明质酸钠是否符合理化特性要求，而没有考虑产出比例和反应条件的问题，无法有效评估整个生产过程，难以及时调整生产过程以提高透明质酸钠的产出比例和产品质量；因此，亟须一种能够结合反应过程的透明质酸钠的质量检测方法及系统。
发明内容
[0004] 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，本发明提出了一种用于透明质酸钠生产的质量检测方法及系统，用于解决现有技术仅能够的单一评估产品的理化特性，而无法对生产过程进行有效评估，导致透明质酸钠的产出比例和产品质量难以保证的技术问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据采集模块和动态显示模块；数据采集模块与若干类型数据传感器相连接；
[0006] 数据采集模块通过若干类型的数据传感器依次采集生产数据和产品数据，并将采集的生产数据和产品数据进行预处理之后发送至中枢控制模块；其中，生产数据在生产过程中采集，产品数据在分析产品质量过程中获取；
[0007] 中枢控制模块按照生产阶段将生产数据划分成若干阶段数据；整理若干阶段数据，整合拼接生成生产流程序列；将生产流程序列与成品预测模型结合起来预测对应生产过程的产品预测产量；其中，成品预测模型基于人工智能模型构建；
[0008] 中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分；以及分析产品数据，获取质量得分；将生产得分和质量得分结合计算综合得分，进而判断质量是否合格，并通过动态显示模块对判断结果进行动态显示。
[0009] 优选的，所述中枢控制模块分别与数据采集模块和动态显示模块通信和/或电气连接；其中，动态显示模块通过控制显示屏对分析结果进行动态显示；
[0010] 所述数据采集模块与若干类型的数据传感器通信和/或电气连接；其中，若干类型数据传感器用于监测生产过程和检测透明质酸钠成品。
[0011] 优选的，所述中枢控制模块根据划分获取的若干阶段数据进行整合拼接，生成生产流程序列；包括：
[0012] 根据生产阶段将生产数据划分为若干阶段数据；其中，生产阶段包括配置摇瓶种子液、配置种子罐种子液、发酵培养、发酵液提纯和干燥制粉；
[0013] 对所述阶段数据中的条件数据与对应标准条件比较，确定条件偏离系数；将条件偏离系数与阶段数据中的成分数据拼接生成阶段流程序列；
[0014] 将若干阶段数据对应的阶段流程序列拼接，生成生产流程序列。
[0015] 优选的，所述中枢控制模块计算阶段数据中条件数据的条件偏离系数，包括：
[0016] 从阶段数据中提取条件数据，将条件数据按照类型区分之后标记为i；其中，i=1，2，……，n，n为正整数；
[0017] 判断条件数据i与对应标准条件之间的差值是否满足误差要求；是，则将差值映射为条件数据的条件得分TFi；否，将条件数据的得分TFi赋值为0；
[0018] 通过公式TPX=β×∑(αi×TFi)计算条件偏离系数TPX；其中，β为根据经验设定的比例系数，αi为对应条件数据i的权重系数，且∑αi=1。
[0019] 优选的，所述中枢控制模块基于成品预测模型和生产流程序列获取产品预测产量，包括：
[0020] 获取训练完成的成品预测模型；其中，成品预测模型通过标准训练数据训练获取，标准训练数据包括若干组生成流程序列以及对应的产品实际产量；
[0021] 将生产流程序列输入至成品预测模型，获取输出的产品预测产量；其中，成品预测模型基于BP神经网络模型或者RBF神经网络模型构建。
[0022] 优选的，所述中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分，包括：
[0023] 计算产品实际产量和产品预测产量的差值，标记为产量误差；
[0024] 将产量误差带入至生产得分曲线获取对应的生产得分；其中，生产得分曲线以产量误差为自变量，生产得分为因变量构建的以自然数e为底的对数曲线。
[0025] 优选的，所述中枢控制模块根据生产得分和质量得分计算综合得分，包括：
[0026] 将生产得分和质量得分分别标记为SF和ZF；
[0027] 通过公式HF=γ1×SF+γ2×ZF计算综合得分HF；根据综合得分判断透明质酸钠生产过程是否合格；其中，γ1和γ2分别为权重系数，且γ1+γ2=1。
[0028] 本发明的第二方面提供了一种用于透明质酸钠生产的质量检测方法，包括：
[0029] 数据采集模块通过若干类型的数据传感器依次采集生产数据和产品数据；中枢控制模块按照生产阶段将生产数据整合拼接生成生产流程序列；将生产流程序列与成品预测模型结合起来预测对应生产过程的产品预测产量；
[0030] 中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分；分析产品数据，获取对应的质量得分；将生产得分和质量得分结合计算综合得分，进而判断质量是否合格，并通过动态显示模块对判断结果进行动态显示。
[0031] 本发明的第三方面提供了一种用于透明质酸钠生产的质量检测装置，包括存储介质和处理器，所述存储介质存储操作质量，所述处理器执行操作指令控制一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统工作。
[0032] 本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统的工作。
[0033] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对数据采集模块采集的生产数据进行划分获取若干阶段数据，整合若干阶段数据生产流程序列，结合成品预测模型确定产品预测产量，进而获取生产得分；通过对生产过程中条件数据和成分数据进行分析获取产品预测产量，对生产过程的成品出产率进行评估，联合分析产品数据获取的质量得分对透明质酸钠整个生产过程进行分析，保证产品比例和产品质量，提高了对透明质酸钠生产过程质量监控的便捷性。
附图说明
[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035] 图1为本发明的系统原理示意图；
[0036] 图2为本发明的工作步骤示意图。
具体实施方式
[0037] 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。
[0038] 请参阅图1‑图2，本发明第一方面实施例提供了一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统，包括中枢控制模块，以及与之相连接的数据采集模块和动态显示模块；数据采集模块与若干类型数据传感器相连接；数据采集模块通过若干类型的数据传感器依次采集生产数据和产品数据，并将采集的生产数据和产品数据进行预处理之后发送至中枢控制模块；中枢控制模块按照生产阶段将生产数据划分成若干阶段数据；整理若干阶段数据，整合拼接生成生产流程序列；将生产流程序列与成品预测模型结合起来预测对应生产过程的产品预测产量；中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分；以及分析产品数据，获取质量得分；将生产得分和质量得分结合计算综合得分，进而判断质量是否合格，并通过动态显示模块对判断结果进行动态显示。
[0039] 相较于现有技术仅根据透明质酸钠本身参数进行质量分析，本发明综合透明质酸钠的生产过程及其本身参数来进行质量分析。本发明通过对数据采集模块采集的生产数据进行划分获取若干阶段数据，整合若干阶段数据生产流程序列，结合成品预测模型确定产品预测产量，进而获取生产得分；通过对生产过程中条件数据和成分数据进行分析获取产品预测产量，对生产过程的成品出产率进行评估，联合分析产品数据获取的质量得分对透明质酸钠整个生产过程进行分析，保证产品比例和产品质量。
[0040] 本发明中生产数据在生产过程中采集，主要采集添加的成分数据和设置的条件数据；成分数据如培养液、糖、乙醇、硅藻土等，条件数据如灭菌条件、冷却条件、pH条件、干燥条件等。产品数据在分析产品质量过程中获取，主要包括生产的透明质酸钠的理化特性，如气味、pH值、澄清度、透光率、干燥失重、蛋白质含量等。具体的生产数据和条件数据可参考申请号为CN2010103010647的发明专利，具体为一种微生物发酵法生产透明质酸的方法，公开了基于生物发酵法的透明质酸生产方法。
[0041] 本发明中中枢控制模块分别与数据采集模块和动态显示模块通信和/或电气连接；数据采集模块与若干类型的数据传感器通信和/或电气连接；其中，若干类型数据传感器用于监测生产过程和检测透明质酸钠成品。需要说明的是，本发明的数据传感器包括温度传感器、压力传感器以及各种仪器仪表，必要时候还包括智能手机和电脑等，工作人员可以通过智能手机输入相关数据。
[0042] 动态显示模块通过控制显示屏对分析结果进行动态显示，对每个生产过程的工艺流程、成分数据、条件数据以及质量检测结果进行动态展示，而且对于不符合要求的数据进行标记预警。
[0043] 本发明中中枢控制模块根据划分获取的若干阶段数据进行整合拼接，生成生产流程序列；包括：根据生产阶段将生产数据划分为若干阶段数据；对阶段数据中的条件数据与对应标准条件比较，确定条件偏离系数；将条件偏离系数与阶段数据中的成分数据拼接生成阶段流程序列；将若干阶段数据对应的阶段流程序列拼接，生成生产流程序列。
[0044] 上述生产阶段包括配置摇瓶种子液、配置种子罐种子液、发酵培养、发酵液提纯和干燥制粉，当然在另外一些优选的实施例中生产阶段可能略有不同。每个阶段对应的成分数据和条件数据均不相同，成分数据一般按照设定值来条件即可，而条件数据主要是对反应条件的控制，并不是单纯设置一个值能够解决的，本发明通过条件偏离系数来描述对应阶段数据反应条件较标准值的偏离程度。
[0045] 在一个可选的实施例中，中枢控制模块计算阶段数据中条件数据的条件偏离系数，包括：从阶段数据中提取条件数据，将条件数据按照类型区分之后标记为i；判断条件数据i与对应标准条件之间的差值是否满足误差要求；是，则将差值映射为条件数据的条件得分TFi；否，将条件数据的得分TFi赋值为0；通过公式TPX=β×∑(αi×TFi)计算条件偏离系数TPX。
[0046] 各生产阶段中的每个反应条件均设置对应的标准条件，但是受限于设备表现以及环境影响，很难刚好处于标准条件，反应条件的偏离会影响反应进度和反应效率，因此需要对反应条件的偏离程度进行分析，以保证透明质酸钠的产出效率和产出比例。
[0047] 举例说明上述实施例：假设发酵培养阶段的标准条件包括121℃灭菌30分钟、冷却至37℃、通气量400‑600升/分钟、搅拌转速140‑160/分钟、37℃培养24‑26小时；而实际的条件数据(实际测得的)是115℃灭菌30分钟、冷却至35℃、通气量500升/分钟、搅拌转速150/分钟、37℃培养24小时。
[0048] i=1，2，3，4，5分别表示灭菌条件、冷却条件、通气量条件、搅拌条件和培养条件。在一个优选的实施例中，利用0和1来表示各条件数据是否符合要求，如灭菌条件不符合要求，则TF1=0；冷却条件不符合要求，则TF1=0；通气量条件符合，则TF3=1；搅拌转速符合要求，则TF4=1；培养条件符合要求，TF1=1。
[0049] 在另外一个优选的实施例中，根据偏离程度对条件数据进行打分，如上述假设，温度控制的允许误差为10摄氏度，灭菌条件在允许误差内每差1℃则扣除10分(满分100分)，则TF1=40，TF2=80；通气量每偏离中心值1升扣除1分，TF3=100分；搅拌速度可参考通气量来映射，TF4=100；培养时间每偏离中心值一小时扣除50分，则TF5=50。
[0050] 而αi为对应条件数据i的权重系数，反应条件越重要，对应的权重系数越大；β根据经验设定，一般取默认值1，当对应生产阶段越重要，则β越大。
[0051] 本发明中中枢控制模块基于成品预测模型和生产流程序列获取产品预测产量，包括：获取训练完成的成品预测模型；将生产流程序列输入至成品预测模型，获取输出的产品预测产量。
[0052] 成品预测模型通过标准训练数据训练获取，标准训练数据包括若干组生成流程序列以及对应的产品实际产量，标准训练数据是从日常正常的生产过程提取的，数据量越大越能够保证成品预测模型的精度。
[0053] 需要说明的是，对各阶段数据进行分析整合最终生成生产流程序列，实质就是将各生产阶段的成分数据和条件偏离系数拼接起来，如[(一阶段的成分数据，一阶段的条件偏离系数),(二阶段的成分数据，二阶段的条件偏离系数),(三阶段的成分数据，三阶段的条件偏离系数),(四阶段的成分数据，四阶段的条件偏离系数),(五阶段的成分数据，五阶段的条件偏离系数)]。
[0054] 本发明中中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分，包括：计算产品实际产量和产品预测产量的差值，标记为产量误差；将产量误差带入至生产得分曲线获取对应的生产得分。
[0055] 根据产品实际产量和产品预测产量的差值来确定该生产过程对应的生产得分，产量误差越大则对应的生产得分越低，反之生产得分越高。本发明中的产量误差是绝对值，即无论是产品实际产量比产品预测产量低或者高都说明生产过程的控制有问题，均需要及时定位问题。
[0056] 值得注意的是，本发明中的生产得分曲线以产量误差为自变量，生产得分为因变量构建的以自然数e为底的对数曲线，具体形式如y=ψ×lnx，y为因变量，x为自变量，ψ为模拟得到的比例系数。
[0057] 在一个优选的实施例中，中枢控制模块根据生产得分和质量得分计算综合得分，包括：将生产得分和质量得分分别标记为SF和ZF；通过公式HF=γ1×SF+γ2×ZF计算综合得分HF；根据综合得分判断透明质酸钠生产过程是否合格。
[0058] 质量得分是对透明质酸钠成品的各项理化指标分析得到的评分，用于表示成品质量。在计算综合得分之前，可以将生产得分和质量得分均归一化处理到100分制度。
[0059] 用综合得分来表征生产得分和质量得分，当综合得分比设定的分数值高时，则表示生产过程和透明质酸钠的质量是合格的；而当综合得分不高于设定的分数值时，则说明生产过程或者透明质酸钠成品质量至少有一个不合格，此时即可进行预警，以便于工作人员对生产过程进行及时调控。
[0060] 本发明的第二方面实施例提供了一种用于透明质酸钠生产的质量检测方法，包括：数据采集模块通过若干类型的数据传感器依次采集生产数据和产品数据；中枢控制模块按照生产阶段将生产数据整合拼接生成生产流程序列；将生产流程序列与成品预测模型结合起来预测对应生产过程的产品预测产量；中枢控制模块将产品预测产量和产品实际产量进行比较，获取生产得分；分析产品数据，获取对应的质量得分；将生产得分和质量得分结合计算综合得分，进而判断质量是否合格，并通过动态显示模块对判断结果进行动态显示。
[0061] 本发明的第三方面实施例提供了一种用于透明质酸钠生产的质量检测装置，包括存储介质和处理器，存储介质存储操作质量，处理器执行操作指令控制一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统工作。
[0062] 本发明的第四方面实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现一种用于透明质酸钠生产的质量检测系统的工作。
[0063] 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。
