实验室化学物质检测系统技术方案

本发明专利技术涉及化学检测技术领域，具体涉及一种实验室化学物质检测系统，包括终端检测系统和数据处理系统，终端检测系统包括化学物质检测设备和数据上传处理终端，化学物质检测设备将检测后的数据通过数据上传处理终端上传至数据处理系统，数据处理系统利用数据分类算法、数据加密算法和相似数据处理算法处理后通过通信系统将处理后的数据传送至实验室控制终端；本发明专利技术通过化学物质检测设备检测待检测物质，并将检测的结果通过数据处理系统，利用数据分类算法、数据加密算法和相似数据处理算法处理后得到安全性更高、准确度更好，数据冗余更低的检测结果，并通过通信系统实现远程智能连接，具有很强的创造性。

Laboratory chemical testing system

The invention relates to the technical field of chemical detection, in particular to a laboratory chemical substance detection system, including a terminal detection system and a data processing system, wherein the terminal detection system includes a chemical substance detection device and a data upload processing terminal, wherein the chemical substance detection device uploads the detected data to the data processing system through a data upload processing terminal, and the data processing system is advantageous After being processed by data classification algorithm, data encryption algorithm and similar data processing algorithm, the processed data is transmitted to the laboratory control terminal through the communication system; the invention detects the substance to be detected through the chemical substance detection device, and the detection result is processed by the data processing system, and is obtained by using the data classification algorithm, data encryption algorithm and similar data processing algorithm Detection results with higher security, better accuracy and lower data redundancy, and remote intelligent connection through communication system, have strong creativity.

【技术实现步骤摘要】
实验室化学物质检测系统
本专利技术涉及化学检测
，具体涉及一种实验室化学物质检测系统。
技术介绍
实验室(Laboratory/Lab)即进行试验的场所。实验室是科学的摇篮，是科学研究的基地，科技发展的源泉，对科技发展起着非常重要的作用。化学物质检测中，REACH是欧盟法规是一个涉及化学品生产、贸易、使用安全的法规提案，法规旨在保护人类健康和环境安全，保持和提高欧盟化学工业的竞争力，以及研发无毒无害化合物的创新能力，防止市场分裂，增加化学品使用透明度，促进非动物实验，追求社会可持续发展等。REACH指令要求凡进口和在欧洲境内生产的化学品必须通过注册、评估、授权和限制等一组综合程序，以更好更简单地识别化学品的成分来达到确保环境和人体安全的目的。该指令主要有注册、评估、授权、限制等几大项内容。任何商品都必须有一个列明化学成分的登记档案，并说明制造商如何使用这些化学成分以及毒性评估报告。所有信息将会输入到一个正在建设的数据库中，数据库由位于芬兰赫尔辛基的一个欧盟新机构———欧洲化学品局来管理。该机构将评估每一个档案，如果发现化学品对人体健康或环境有影响，他们就可能会采取更加严格的措施。根据对几个因素的评估结果，化学品可能会被禁止使用或者需要经过批准后才能使用。因此对于提供一种检测效率更高，实现数据智能传送，数据处理更加科学的实验室化学物质检测系统迫在眉睫。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种实验室化学物质检测系统，本专利技术利用数据分类算法、数据加密算法和相似数据处理算法处理后得到安全性更高、准确度更好，数据冗余更低的检测结果，并通过通信系统实现远程智能连接。本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种实验室化学物质检测系统，其特征在于，包括终端检测系统和数据处理系统，所述终端检测系统包括化学物质检测设备和数据上传处理终端，所述化学物质检测设备将检测后的数据通过数据上传处理终端上传至数据处理系统，所述数据处理系统利用数据分类算法、数据加密算法和相似数据处理算法处理后通过通信系统将处理后的数据传送至实验室控制终端。优选的，所述化学物质检测设备利用各种化学物质敏感的传感系统并将其浓度转换为电信号进行检测；所述数据上传处理终端对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输，可由人工或自动化装置进行处理。优选的，所述数据分类算法中，将上传到处理终端的数据进行最优规划，得到每条数据属于每个类别的权重系数；其中，为构建目标函数值最小的最优规划，s.t.为限制条件，wi,j为上传处理终端的第i条数据属于第j个类别的概率，di,j为上传处理终端的第i条数据与第j个类别的中心距离，p为数据上传处理终端上传的数据总条数，K为预设的将所述上传处理终端的数据分为K个类别，N*为正整数集合。优选的，在最优规划过程中，其中，Ci,l为上传处理终端的第i条数据的第l个值，Fj,l为预设的第j个类别的中心的第l个值，l为每条数据所含有的值的个数。优选的，所述数据分类算法通过如下步骤确定预设类别数k：T1、初始化，令K＝2，选择数据上传处理终端上传的第一条和第二条数据作为初始分类中心；T2、分别计算上传处理终端的每条数据与分类中心的距离di,j，获取上传处理终端上传的每条数据与所有的分类中心的距离di,j，将每条数据与所有的分类中心的距离di,j中的最小值对应的分类作为这条数据所分类别；T3、计算类别总体稳定度；其中，DK为分为K类的稳定度，i∈Fj为i的取值为所有属于第j类的上传处理终端的数据，Sj为第j类含有的上传处理终端的数据的总条数，λ为预设干扰系数，且λ∈N*；T4、将每个类别的所有数据的中心点作为新的分类中心；T5、将分类数增加1，且新增加的类的分类中心如下所示：其中，Fk+1,l为新增加的类的分类中心的第l个值；T6、重复计算T2和T3，判断DK≤DK+1是否满足，如果满足则所述数据上传处理终端上传的数据分为K类，且分类中心为T4所确定的分类中心，否则令K＝K+1后重复T2到T6。优选的，在所述相似数据处理算法中，对数据进行定义，数据集BD＝(C2，A)，数值集C2＝(C21,C22,C23…C2P),类别集A＝{A1,A2,...AK},且对于数值集中的每一个数据C2P所属类别均能在类别集A中找到。优选的，在所述相似数据处理算法中，对数据相似度进行计算，执行以下步骤：S1、获取类别集中的某个类别所对应的所有数值集中的数据作为该类别的计算数据集；S2、将所述计算数据集的所有数据的中心点作为类别中心；S3、计算所述计算数据集中的所有数据分别与类别中心的匹配度；其中，ρi为计算数据集中第i条数据与类别中心的匹配度，C3i,t为计算数据集中的第i条数据的第t个值，Zt为类别中心的第t个值，l为数值集C2中的每个元素所含有值的个数,i＝1、2、3…V,V为计算数据集中含有的数据的总条数；S4、计算所选择的类别的相似度ρ；将所有类别的相似度求解得到的集合，则为数据相似度，同时对于任意增加的数据，计算该数据与所有的类别中心的匹配度，选择匹配度最大的类别作为增加数据的类别。优选的，所述数据分类算法中，将数据上传处理终端上传的数据表示成下面的数学规划函数使得1≤i≤n；uij≥0,1≤i≤n,1≤j≤c；1≤j≤c,再有是空间的s维数据集，其中n,i,j,m,c均是自然数，n是数据集中样本个数，c是聚类中心数，m是权重系数。优选的，所述数学规划函数中，dij＝||xi-vj||是样本点xi和聚类中心vj的距离，且满足uij是第i个样本属于j类的隶属度，Rs为特定数据集合。优选的，所述数据分类算法包括以下步骤：T1、初始化，选取E>0，初始聚类中，令K＝1；若则其中r和E为自然数，如果存在i，r使得dij(k)＝0,则Uij(k)＝1且对j≠r,Uij(k)＝0；T2、计算V(k+1)T3、如果||V(k)-V(k+1)||＜E停止，否则令k＝k+1，回到T1中。优选的，所述相似数据处理算法中，对数据进行定义，数据集D＝(O，A)，对象集O＝{o1,o2,....om},属性集A＝{A1,A2,...Ad},对象o∈O，属性Ai的值为则存在对象p∈O，使得至少有K个对象p′∈O满足dist(o,p′)≤dist(o,p),并且最多有k-1个对象p′∈O满足dist(o,p′)≤dist(o,p)，则o的k-距离k-dist(o)＝dist(o,p)。优选的，所述相似数据处理算法中，对数据相似度进行计算，d为相似度，设定o∈O，Ai∈A，则o关于属性Ai的相似定义为：其中优选的，所述数据加密算法中，首先对数据上传处理终端上传的数据进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实验室化学物质检测系统，其特征在于，包括终端检测系统和数据处理系统，所述终端检测系统包括化学物质检测设备和数据上传处理终端，所述化学物质检测设备将检测后的数据通过数据上传处理终端上传至数据处理系统，所述数据处理系统利用数据分类算法、数据加密算法和相似数据处理算法处理后通过通信系统将处理后的数据传送至实验室控制终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种实验室化学物质检测系统，其特征在于，包括终端检测系统和数据处理系统，所述终端检测系统包括化学物质检测设备和数据上传处理终端，所述化学物质检测设备将检测后的数据通过数据上传处理终端上传至数据处理系统，所述数据处理系统利用数据分类算法、数据加密算法和相似数据处理算法处理后通过通信系统将处理后的数据传送至实验室控制终端。


2.根据权利要求1所述的实验室化学物质检测系统，其特征在于，所述化学物质检测设备利用各种化学物质敏感的传感系统并将其浓度转换为电信号进行检测；所述数据上传处理终端对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输，可由人工或自动化装置进行处理。


3.根据权利要求1所述的实验室化学物质检测系统，其特征在于，所述数据分类算法中，将上传到处理终端的数据进行最优规划，得到每条数据属于每个类别的权重系数；






其中，为构建目标函数值最小的最优规划，s.t.为限制条件，wi,j为上传处理终端的第i条数据属于第j个类别的概率，di,j为上传处理终端的第i条数据与第j个类别的中心距离，p为数据上传处理终端上传的数据总条数，K为预设的将所述上传处理终端的数据分为K个类别，N*为正整数集合。


4.根据权利要求3所述的实验室化学物质检测系统，其特征在于，在最优规划过程中，



其中，Ci,l为上传处理终端的第i条数据的第l个值，Fj,l为预设的第j个类别的中心的第l个值，l为每条数据所含有的值的个数。


5.根据权利要求3所述的实验室化学物质检测系统，其特征在于，所述数据分类算法通过如下步骤确定预设类别数k：
T1、初始化，令K＝2，选择数据上传处理终端上传的第一条和第二条数据作为初始分类中心；
T2、分别计算上传处理终端的每条数据与分类中心的距离di,j，获取上传处理终端上传的每条数据与所有的分类中心的距离di,j，将每条数据与所有的分类中心的距离di,j中的最小值对应的分类作为这条数据所分类别；
T3、计算类别总体稳定度；



其中，DK为分为K类的稳定度，i∈Fj为i的取值为所有属于第j类的上传处理终端的数据，Sj为第j类含有的上传处理终端的数据的总条数，λ为预设干扰系数，且λ∈N*；
T4、将每个类别的所有数据的中心点作为新的分类中心；
T5、将分类数增加1，且新增加的类的分类中心如下所示：



其中，Fk+1,l为新增加的类的分类中心的第l个值；
T6、重复计算T2和T3，判断DK≤DK+1是否满足，如果满足则所述数据上传处理终端上传的数据分为K类，且分类中心为T4所确定的分类中心，否则令K＝K+1后重复T2到T6。


6.根据权利要求1所述的实验室化学物质检测系统，其特征在于，在所述相似数据处理算法中，对数据进行定义，数据集BD＝(C2，A)，数值集C2＝(C21,C22,C23…C2P),类别集A＝{A1,A2,...AK},且对于数值集中的每一个数据C2P所属类别均能在类别集A中找到。


7.根据权利要求6所述的实验室化学物质检测系统，其特征在于，在所述相似数据处理算法中，对数据相似度...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢希学，
申请(专利权)人：北京戴纳实验科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11