【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医药化工，具体涉及一种头孢噻肟钠智能结晶系统及其使用方法。
技术介绍
1、头孢噻肟钠在进行无菌结晶操作时，首先要对结晶釜及附属溶媒滴加管路及阀门、物料管路及阀门、氮气管路及阀门等附属设施，进行在线清洗(cip)和在线灭菌(sip)。需要根据操作经验人工控制清洗过程的流量、流速、压力、温度等参数，频繁调节相关阀门的开度及观测设备清洗和消毒状态，不同人员操作水平参差不齐，导致结晶过程中产品有外来异物或染菌的风险，不利于产品质量的稳定控制，导致制剂客户满意度下降。
2、头孢噻肟钠结晶过程中，随着结晶溶媒的滴入，结晶釜内搅拌液面不断升高。为了保证釜内液体上下层溶液搅拌均匀，同时还要控制晶型成长，因此要有一定线性的增加搅拌速度。通常都是通过操作人员的经验进行手动调节，人为的观察判断存在较大的偏差。
3、结晶溶媒滴加的时间和速度不仅影响着头孢噻肟钠晶型的好坏，同时还影响着头孢噻肟钠杂质的生成。通常为了让晶型成长，溶媒开始滴加的速度相对缓慢，但是当药物结晶的晶型基本稳定后，需要线性的提高溶媒滴加的速度，否则溶媒滴加时间过长，可能会导致杂质增多、变大。这种操作技术同样需要操作人员具有丰富的经验以及较强的观察能力来判断控制，而且通常相同或不同人员操作之间存在偏差较大，不利于产品质量控制以及晶型的稳定性控制。
4、为保证头孢噻肟钠结晶有良好的粒度分布和流动性，除上述控制因素外还要在滴加溶媒过程中实时观测釜内液面的浑浊状态，通过人工观察经验判断加入晶种的时机。不同操作人员视觉感官不同及光线影响，导致晶
5、结晶釜内的温度也是影响晶型的重要因素，上述进行所有操作过程中，同样不能忽视对结晶温度的控制。伴随着结晶溶媒的不断增加，搅拌转速的变化，物料晶型的转变，需要人工实时监测釜内温度变化幅度，及时调整结晶釜冷热媒管路阀门的开度。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种头孢噻肟钠智能结晶系统及其使用方法，把在线清洗、在线灭菌和氮气清扫保压、液位与搅拌转速调整、溶媒滴加速度和流量调整、浑浊加晶种养晶、温度调整等结晶过程涉及的操作单元整合在一起，进行自动调整和系统自学习，把经验数据总结成以电信号和视频的方式进行采集实现智能控制，从而实现对产品质量以及晶型的稳定控制，连续生产。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案如下:
3、一种头孢噻肟钠智能结晶系统，包括结晶釜、视觉识别模块、数据传输模块、液位识别模块、在线清洗/在线灭菌控制模块、其他模块、上位机和控制系统，视觉识别模块采集结晶釜内的液面浑浊图像信息并将液面浑浊图像信息通过数据传输模块传输至上位机和控制系统，液位识别模块采集结晶釜内的液面高度数值并将液面高度数值传输至上位机和控制系统，上位机将液面浑浊图像信息和液面高度数值与数据库中记录的经验数据进行比对分析，判断得出结晶釜内当前所处的养晶前后的时间段，并将判断结果的信号发回到控制系统，控制系统根据判断结果调节其它模块匹配当前时间段对应的结晶工艺参数。
4、作为优选的技术方案，结晶釜和配套使用的管路及阀门通过在线清洗/在线灭菌控制模块进行灭菌并维持特定温度、饱和蒸汽压力控制、提供自动重复和可靠的清洗溶液和冲洗水流量控制。
5、作为优选的技术方案，其他模块包括温度控制模块，温度控制模块将温度数值传输给上位机，结晶过程中结晶釜内温度上升，当温度数值接近工艺要求范围内的上限时，上位机发信号给控制系统，控制系统发出指令给温度控制模块，控制结晶釜内温度下降，控制温度始终处于工艺要求范围内。
6、作为优选的技术方案，其他模块还包括搅拌变频控制器和溶媒流速模块，溶媒流速模块包括与结晶釜连通的溶媒滴加管路，溶媒滴加管路上安装有电动防爆调节阀，搅拌变频控制器包括结晶釜搅拌电机和变频器，结晶釜搅拌电机与变频器连接，当视觉识别模块和液位识别模块采集的数据输入进控制系统时，控制系统根据上位机传来的判断结果的信号，按照预设程序输出指令给溶媒流速模块和搅拌变频控制器，溶媒流速模块和搅拌变频控制器分别按照预定结晶参数匹配结晶釜搅拌电机的转速和电动防爆调节阀的开度，当判断结果为结晶前时搅拌变频控制器的参数调整为快速搅拌，实时溶媒流速模块的参数调整为快速滴加溶媒；当判断结果为临近加入晶种的浑浊点时，搅拌变频控制器和溶媒流速模块线性的参数降低到养晶时的搅拌速度和滴加溶媒速度，当判断结果为养晶结束，搅拌变频控制器和溶媒流速模块先保持养晶时的搅拌转速和滴加溶媒速度，随着液位不断增高，搅拌变频控制器和溶媒流速模块的搅拌转速和滴加速度线性增加。
7、作为优选的技术方案，结晶釜上端安装有晶种称重加入模块，晶种称重加入模块的控制单元嵌入控制系统，上位机分析识别液面高度数值和液面浑浊图像信息，与数据库中的预设的工艺经验范围值比对，当判断结果为临近加入晶种的浑浊点时，上位机给控制系统发送信号，控制系统发出指令控制晶种称重加入模块启动，向结晶釜内加入晶种。
8、作为优选的技术方案，视觉识别模块包括设置在结晶釜上的智能视镜及配套补光装置，补光装置为结晶釜内提供稳定可靠的光源，智能视镜监测并采集结晶釜内的液面浑浊图像信息。
9、作为优选的技术方案，一种头孢噻肟钠智能结晶系统的使用方法，包括以下步骤：
10、步骤一，启动在线清洗/在线灭菌控制模块，按照程序设定参数进行清洗灭菌的操作；
11、步骤二，经无菌过滤后的头孢噻肟钠药液进入结晶釜内，系统按照预设程序启动搅拌变频控制器，控制系统根据反馈的温度、液面图像分析同时启动温控模块，再结合液面高度模块反馈的数值，启动溶媒流速模块按照预设范围滴加溶媒；
12、步骤三，随着液面高度、液面浊度逐渐增加，控制系统控制搅拌变频控制器和溶媒流速模块线性地降低搅拌速度和溶媒滴加流速，当对比分析达到经验值后，控制系统启动晶种称量加入模块全封闭自动加入晶种，搅拌变频控制器按照预设的搅拌转速慢搅拌养晶，溶媒流速模块停止溶媒滴加，计时养晶，温度控制模块实时控温；
13、步骤四，养晶结束，上位机再次根据结晶釜液面高度及实时图像分析，判断先按照养晶的搅拌转速和预设范围缓慢滴加溶媒，随着液面高度的线性增加、液面浑浊状态的深入，搅拌转速与溶媒滴加速度线性增加到预设值范围，待溶媒滴加到工艺量后，温度控制模块按照控制系统发出的指令进一步降低温度养晶；
14、步骤五，上位机对结晶过程形成电子记录、自动保存，分阶段分析总结归纳，优化系统结晶控制。
15、作为优选的技术方案，在线清洗/在线灭菌控制模块进行清洗灭菌的操作包括：配置碱液、控温，对结晶釜内壁、物料管路和溶媒滴加管路及附属阀门按照预设的流量流速进行无死角喷淋；进行ro水清洗至中性；氮气加热清扫结晶釜、管路、阀门；按照预设温度和压力饱和蒸汽灭菌；氮气加热吹干结晶釜、管路、阀门，并保压防止负压染菌；打印操作记录，工控机存档。
16、与现有技术相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，包括结晶釜、视觉识别模块、数据传输模块、液位识别模块、在线清洗/在线灭菌控制模块、其他模块、上位机和控制系统，所述视觉识别模块采集结晶釜内的液面浑浊图像信息并将液面浑浊图像信息通过数据传输模块传输至上位机和控制系统，所述液位识别模块采集结晶釜内的液面高度数值并将液面高度数值传输至上位机和控制系统，上位机将液面浑浊图像信息和液面高度数值与数据库中记录的经验数据进行比对分析，判断得出结晶釜内当前所处的养晶前后的时间段，并将判断结果的信号发回到控制系统，控制系统根据判断结果调节其它模块匹配当前时间段对应的结晶工艺参数。
2.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，所述结晶釜和配套使用的管路及阀门通过在线清洗/在线灭菌控制模块进行灭菌并维持特定温度、饱和蒸汽压力控制、提供自动重复和可靠的清洗溶液和冲洗水流量控制。
3.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，其他模块包括温度控制模块，所述温度控制模块将温度数值传输给上位机，结晶过程中结晶釜内温度上升，当温度数值接近工艺要求范围内的上限时
4.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，其他模块还包括搅拌变频控制器和溶媒流速模块，所述溶媒流速模块包括与结晶釜连通的溶媒滴加管路，所述溶媒滴加管路上安装有电动防爆调节阀，所述搅拌变频控制器包括结晶釜搅拌电机和变频器，所述结晶釜搅拌电机与变频器连接，当视觉识别模块和液位识别模块采集的数据输入进控制系统时，控制系统根据上位机传来的判断结果的信号，按照预设程序输出指令给溶媒流速模块和搅拌变频控制器，溶媒流速模块和搅拌变频控制器分别按照预定结晶参数匹配结晶釜搅拌电机的转速和电动防爆调节阀的开度，当判断结果为结晶前时搅拌变频控制器的参数调整为快速搅拌，实时溶媒流速模块的参数调整为快速滴加溶媒；当判断结果为临近加入晶种的浑浊点时，搅拌变频控制器和溶媒流速模块线性的参数降低到养晶时的搅拌速度和滴加溶媒速度，当判断结果为养晶结束，搅拌变频控制器和溶媒流速模块先保持养晶时的搅拌转速和滴加溶媒速度，随着液位不断增高，搅拌变频控制器和溶媒流速模块的搅拌转速和滴加速度线性增加。
5.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，所述结晶釜上端安装有晶种称重加入模块，所述晶种称重加入模块的控制单元嵌入控制系统，上位机分析识别液面高度数值和液面浑浊图像信息，与数据库中的预设的工艺经验范围值比对，当判断结果为临近加入晶种的浑浊点时，上位机给控制系统发送信号，控制系统发出指令控制晶种称重加入模块启动，向结晶釜内加入晶种。
6.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，所述视觉识别模块包括设置在结晶釜上的智能视镜及配套补光装置，所述补光装置为结晶釜内提供稳定可靠的光源，智能视镜监测并采集结晶釜内的液面浑浊图像信息。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统的使用方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统的使用方法，其特征在于，所述在线清洗/在线灭菌控制模块进行清洗灭菌的操作包括：配置碱液、控温，对结晶釜内壁、物料管路和溶媒滴加管路及附属阀门按照预设的流量流速进行无死角喷淋；进行RO水清洗至中性；氮气加热清扫结晶釜、管路、阀门；按照预设温度和压力饱和蒸汽灭菌；氮气加热吹干结晶釜、管路、阀门；打印操作记录，工控机存档。
...【技术特征摘要】
1.头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，包括结晶釜、视觉识别模块、数据传输模块、液位识别模块、在线清洗/在线灭菌控制模块、其他模块、上位机和控制系统，所述视觉识别模块采集结晶釜内的液面浑浊图像信息并将液面浑浊图像信息通过数据传输模块传输至上位机和控制系统，所述液位识别模块采集结晶釜内的液面高度数值并将液面高度数值传输至上位机和控制系统，上位机将液面浑浊图像信息和液面高度数值与数据库中记录的经验数据进行比对分析，判断得出结晶釜内当前所处的养晶前后的时间段，并将判断结果的信号发回到控制系统，控制系统根据判断结果调节其它模块匹配当前时间段对应的结晶工艺参数。
2.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，所述结晶釜和配套使用的管路及阀门通过在线清洗/在线灭菌控制模块进行灭菌并维持特定温度、饱和蒸汽压力控制、提供自动重复和可靠的清洗溶液和冲洗水流量控制。
3.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，其他模块包括温度控制模块，所述温度控制模块将温度数值传输给上位机，结晶过程中结晶釜内温度上升，当温度数值接近工艺要求范围内的上限时，上位机发信号给控制系统，控制系统发出指令给温度控制模块，控制结晶釜内温度下降，控制温度始终处于工艺要求范围内。
4.根据权利要求1所述的一种头孢噻肟钠智能结晶系统，其特征在于，其他模块还包括搅拌变频控制器和溶媒流速模块，所述溶媒流速模块包括与结晶釜连通的溶媒滴加管路，所述溶媒滴加管路上安装有电动防爆调节阀，所述搅拌变频控制器包括结晶釜搅拌电机和变频器，所述结晶釜搅拌电机与变频器连接，当视觉识别模块和液位识别模块采集的数据输入进控制系统时，控制系统根据上位机传来的判断结果的信号，按照预设程序输出指令给溶媒流速模块和搅拌变频控制器，溶媒流速模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：于广淋，于永宏，孙启欣，何彬，徐芳，
申请(专利权)人：辽宁美亚制药有限公司，
类型：发明
国别省市：
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