数据采集与上传方法、设备和介质与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，尤其是涉及数据采集与上传方法、设备和介质。


背景技术：

2.在医疗或者实验场景中，常需要对各类样本进行测试分析。以白细胞的数目、红细胞沉降速率、急性期蛋白等为代表的标示物可用于观察人体内发炎迹象以及发炎程度。其中c反应蛋白(crp)和血清淀粉样蛋白(saa)作为急性期蛋白中的两种代表，检测血液中cpr和saa的含量有利于医生进行疾病的判断。
3.目前常见的高精度crp/saa检测方法为全血crp/saa检测法。该检测方法基于乳胶散射法，将样本溶血后，样本里的抗原遇到吸附有抗体的胶乳颗粒时，抗原抗体结合而出现胶乳凝集。目前crp/saa的信号采集方法是，将样品放到反应杯中(反应盘内有几十个反应杯)，当放有样本的反应杯经过光学检测位时，光照射在凝集的乳胶上发生散射，散射光由传感器接收，并转换为电压值，所得电压值大小反应了crp/saa的浓度。
4.通常情况下，数据采集都是在加样和加试剂完成以后开始，同时要求在采数时杯位低速均匀移动，从而保证信号的一致性和稳定性，该类型采数属于停机采数。该方法数据采集速度慢，单个样本一个周期只能出一个采样点，同时因为需低速移动，导致单个样本出结果所需时间较长。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述问题，提供数据采集与上传方法、设备和介质。
6.一种数据采集与上传方法，应用于数据采集系统，所述数据采集系统包括光学检测装置、计数光耦装置、加样装置、数据存储及上传装置、反应盘及放置于所述反应盘上的多个反应杯，
7.所述光学检测装置基于光学检测仪对样本信号进行采样，得到采样信号；其中，所述样本信号为待测样本进行检测时产生的信号；
8.所述计数光耦装置用于对光耦状态进行检测，当光耦信号触发变化时，计算所述光学检测装置对应的反应杯编号，及所述计数光耦装置对应的反应盘位置；所述加样装置用于在反应杯中加样，以确定对应的反应杯是否需要进行数据采集，添加了样本的反应杯称为待测反应杯，待测反应杯每旋转运动到所述光学检测装置处，都需要进行数据采集；
9.在获取所述待测反应杯的目标采集数据后，所述数据存储与上传装置将所述目标采集数据存储至缓存地址，并更新当前采集次数，计算所述光学检测装置对应的反应杯编号，及所述计数光耦装置对应的反应盘位置，直至所述当前采集次数等于预设采集次数，将缓存地址下的所有目标采集数据进行上传。
10.在其中一个实施例中，所述将所述目标采集数据存储至缓存地址，并更新当前采集次数，包括：
11.将当前的反应盘位置作为缓存地址，输入到地址读取端口；
12.若所述地址读取端口输出的缓存结果不为0，则输出有效检测电压，并且在所述数据缓存地址中重新写入数据，所述数据包含更新后的当前采样次数。
13.在其中一个实施例中，所述方法还包括：
14.在所述反应盘转动过程中，所述计数光耦装置每触发一次，记所述反应盘对应位置计数加一；
15.在经过所述计数光耦但所述反应盘对应位置计数等于n时，将所述反应盘对应位置计数变为1，所述n为所述反应盘用于放置所述反应杯的杯位数。
16.在其中一个实施例中，所述方法还包括：
17.将上传的其中一个通道数据结果作曲线，获得所述待测反应杯内待测样本的反应曲线结果。
18.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述数据采集与上传方法的步骤。
19.一种数据采集与上传设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述数据采集与上传方法的步骤。
20.本发明提供了数据采集与上传方法、设备和介质，光学检测装置基于光学检测仪对样本信号进行采样，得到采样信号；其中，样本信号为待测样本进行检测时产生的信号；计数光耦装置用于对光耦状态进行检测，当光耦信号触发变化时，计算光学检测装置对应的反应杯编号，及计数光耦装置对应的反应盘位置；加样装置用于在反应杯中加样，以确定对应的反应杯是否需要进行数据采集，添加了样本的反应杯称为待测反应杯，待测反应杯每旋转运动到光学检测装置处，都需要进行数据采集；在获取待测反应杯的目标采集数据后，数据存储与上传装置将目标采集数据存储至缓存地址，并更新当前采集次数，计算光学检测装置对应的反应杯编号，及计数光耦装置对应的反应盘位置，直至当前采集次数等于预设采集次数，将缓存地址下的所有目标采集数据进行上传。在样本测试的数据采集中可以不需要停机采数，提高了采数效率，利用光耦触发位置采数，不受反应盘转速影响，保证准确性。
附图说明
21.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。
22.其中：
23.图1为第一实施例中数据采集与上传方法的流程示意图；
24.图2为第一实施例中数据采集系统的示意图；
25.图3为第二实施例中数据采集与上传方法的流程示意图；
26.图4为第二实施例中数据采集系统的示意图；
27.图5为一个实施例中多个反应杯依次设置有连续的编号的示意图；
28.图6为一个实施例中fpga的结构示意图；
29.图7为一个实施例中编号为1的反应杯转到计数光耦装置处的示意图；
30.图8为一个实施例中反应曲线结果的示意图；
31.图9为一个实施例中改变计数光耦装置的设置位置后的示意图；
32.图10为一个实施例中数据采集与上传设备的结构框图；
33.附图标记：反应盘100、反应杯110、光学检测装置200、加样装置300、计数光耦装置400。
具体实施方式
34.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作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。
35.如图1所示，图1为第一实施例中数据采集与上传方法的流程示意图，该第一实施例中的数据采集与上传方法应用于如图2所示的数据采集系统中。参见图2，数据采集系统包括光学检测装置200、反应盘100及放置于反应盘100上的多个反应杯110(图中省略了部分反应杯)。其中，反应盘100逆时针旋转，带动这些反应杯110依次经过光学检测装置200。待测反应杯每旋转运动到所述光学检测装置处，都需要进行数据采集，当存在胶乳凝集的待测反应杯转到光学检测装置200时，光照射在凝集的乳胶上发生散射，散射光再由光学检测装置200的传感器接收，并转换为电压值。本实施例中，还为每一个反应杯110还对应设置一个数据缓存地址，用于分别存储每个反应杯110的采集数据。
36.本第一实施例中数据采集与上传方法提供的步骤包括：
37.步骤102，当监测到反应盘处于旋转状态时，读取缓存地址下存储的当前缓存数据。
38.本实施例中，待测反应杯每旋转运动到所述光学检测装置处，都需要进行数据采集，而为待测反应杯设置的数据缓存地址为缓存地址{spin_pos，8’d0}。当监测到反应盘处于旋转状态时，读取缓存地址{spin_pos，8’d0}存储的当前缓存数据包括是否对待测反应杯进行数据采集及待测反应杯的当前采集次数，该当前采集次数指示对待测反应杯已完成几次数据采集。
39.步骤104，判断当前缓存数据是否指示对待测反应杯进行数据采集。若当前缓存数据指示对待测反应杯进行数据采集，则执行步骤106。
40.本实施例中，若当前缓存数据指示不对待测反应杯进行数据采集，则直接跳过对待测反应杯的数据采集操作，以判断是否对下一个待测反应杯进行数据采集。否则，执行步骤106。
41.步骤106，获取待测反应杯的目标采集数据，将目标采集数据存储至缓存地址，并更新当前采集次数。返回执行步骤102，直至当前采集次数等于预设采集次数，执行步骤108，将缓存地址下的所有目标采集数据进行上传。
42.若当前缓存数据指示对待测反应杯进行数据采集，则输出有效检测电压data_eff＝ad_data(a/d采集数据)作为目标采集数据，并存储至缓存地址{spin_pos，8’d0}。进一步的，若更新前的当前采集次数为1，则将当前采集次数更新为2。返回执行步骤102，以判断是
否对下一个待测反应杯进行数据采集。
43.可以理解的是，每当某一需要进行数据采集的反应杯旋转一周，都会执行步骤102-106一遍，从而得到该反应杯的多个目标采集数据，若该反应杯的数据采集已经全部完成，即当前采集次数no等于预设采集次数(本技术中设置预设采集次数＝40)时，将缓存地址{spin_pos，8’d0}下的所有目标采集数据进行上传。
44.上述数据采集与上传方法,当监测到反应盘处于旋转状态时，读取待测反应杯对应的缓存地址下存储的当前缓存数据。若该当前缓存数据指示对待测反应杯进行数据采集，则获取待测反应杯的目标采集数据，将目标采集数据存储至缓存地址，这样就能避免无需采集数据时而仍然采集到多余数据的情况，避免数据管理出现混乱。接着更新当前采集次数，并重复执行上述动作，直至当前采集次数等于预设采集次数，将缓存地址下的所有目标采集数据进行上传。这样对于某一个特定的反应杯而言，所有的采集数据都存储到对应的数据缓存地址下，采集完成后即可得到整个采集过程的采集数据，也就不会出现数据不匹配的问题，且由于每一个反应杯单独设置有一个数据缓存地址，各个反应杯之间的采集数据不易产生干扰，一旦在数据采集的过程中出现问题，就能基于数据缓存地址对问题进行定位。
45.如图3所示,图3为第二实施例中数据采集与上传方法的流程示意图，该第二实施例中的数据采集与上传方法应用于如图4所示的数据采集系统中。参照图4,数据采集系统包括计数光耦装置400、加样装置300、光学检测装置200、数据存储及上传装置(未示出)、反应盘100及放置于反应盘100上的多个反应杯110(图中省略了部分反应杯)。
46.其中,反应盘100逆时针旋转，带动这些反应杯110依次经过计数光耦装置400、加样装置300及光学检测装置200。如图5,这多个反应杯110(图中省略了部分反应杯)依次设置有连续的编号，示例性的,反应盘100上共设置有50个反应杯110,因此分别设置编号1-50。
47.光学检测装置基于光学检测仪对样本信号进行采样，得到采样信号；其中，样本信号为待测样本进行检测时产生的信号；计数光耦装置用于对光耦状态进行检测，当光耦信号触发变化时，计算光学检测装置对应的反应杯编号，及计数光耦装置对应的反应盘位置；加样装置用于在反应杯中加样，以确定对应的反应杯是否需要进行数据采集，添加了样本的反应杯称为待测反应杯，待测反应杯每旋转运动到光学检测装置处，都需要进行数据采集；在获取待测反应杯的目标采集数据后，数据存储与上传装置将目标采集数据存储至缓存地址，并更新当前采集次数，计算光学检测装置对应的反应杯编号，及计数光耦装置对应的反应盘位置，直至当前采集次数等于预设采集次数，将缓存地址下的所有目标采集数据进行上传。
48.如图6所示，基于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)执行本第二实施例的数据采集与上传方法，该fpga包括数据采集指令下发、光耦信号检测、反应盘位置计算、a/d采集、数据采集选择、数据采集存储，以及数据上传等单元。具体的：
49.数据采集指令下发单元，用于下发采集指令sample_en，进行数据采集控制。
50.在反应盘转动过程中光耦信号会发生改变，光耦信号检测单元则用于对光耦信号进行检测。
51.反应盘位置计算单元，根据光耦信号计算当前反应盘的位置。详细过程为：在反应盘转动过程中，每当一个反应杯旋转至计数光耦装置，光耦信号触发一次，反应盘对应位置spin_pos累计加1，即反应盘变化一个杯位。特别的是，本发明采数装置总共有50个杯位，因此当累加前的spin_pos等于50时，累加后的spin_pos变为1，表明此时所对的反应盘杯位为1号反应杯。
52.a/d采集单元，对反应杯内的样本进行数据采集，得到a/d采集数据，一个反应杯的a/d采集数据ad_data表现为一方波。
53.数据采集选择单元，进行数据选择及判断，并将有效的将采集数据输入到数据采集存储单元进行保存。
54.数据采集存储单元内为一个编号关联一个数据缓存地址。例如编号1关联的数据缓存地址为{1，8’d0}。
55.数据上传，用于对已采集预设次数的采集数据进行上传。
56.本第二实施例的数据采集与上传方法提供的步骤包括：
57.步骤302，当光耦信号触发变化时，计算光学检测装置对应的反应杯编号，及计数光耦装置对应的反应盘位置。
58.步骤304，将当前的反应盘位置作为缓存地址，输入到地址读取端口。
59.步骤306，若地址读取端口输出的缓存结果不为0，则输出有效检测电压，并且在数据缓存地址中重新写入数据，数据包含更新后的当前采样次数。
60.具体的，对应步骤302-306，
61.当采样信号sample_en＝1时，计算当时的光学检测装置对应的反应杯编号(id)及其转到光学检测装置时，计数光耦装置对应的反应盘位置spin_pos_det。可选的，id及spin_pos_det的计算方式可以如下式1-1，1-2所示；
62.id＝spin_cur_pos-opti_org_gap
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式1-1
63.spin_pos_det＝spin_cur_pos+opti_check_gap
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式1-2
64.公式1-1中opti_org_gap为加样装置300到计数光耦装置400的杯位间隔，由图4可知，本技术实施例中可以设置opti_org_gap＝n+k；
65.公式1-2中opti_check_gap为加样装置300到光学检测装置200的杯位间隔，由图4可知，本技术实施例中可以设置opti_check_gap＝z。
66.再在数据采集存储单元的特征缓存模块中记录当前采集次数no和id；存储地址为{spin_pos_det，8’d0}，当前采集次数no初始化为0，特征缓存模块还包含数据采集是否完成的标志位。
67.计数光耦每触发一次时，当前旋转盘位置spin_pos发生改变，将当前的反应盘位置{spin_pos，8’d0}作为缓存地址，输入到数据采集存储单元的ram读取地址端口；若ram输出的缓存结果r_ram_data不为0，则输出有效检测电压data_eff＝ad_data(a/d采集信号),并更新当前采集次数no(no＝no+1)。
68.示例性的,参见图7,当编号为1的反应杯转到计数光耦装置处时,计数光耦装置的状态被触发；同时，编号为47的反应杯转到光学检测装置处,将编号为47的反应杯作为待测反应杯。此时将{1，8’d0}作为缓存地址，输入到数据采集存储单元的地址读取端口，读取已写入的当前缓存数据r_ram_data。
69.步骤308,判断当前缓存数据是否指示对待测反应杯进行数据采集。若当前缓存数据指示对待测反应杯进行数据采集，则执行步骤310。
70.本实施例中，若当前缓存数据指示不对待测反应杯进行数据采集，即当前缓存数据r_ram_data＝0，则无需对当前的待测反应杯进行数据采集。否则，执行步骤310。
71.步骤310，获取待测反应杯的目标采集数据，将目标采集数据存储至缓存地址，并更新当前采集次数。返回执行步骤306，直至当前采集次数等于预设采集次数，执行步骤312，将缓存地址下的所有目标采集数据进行上传。
72.若数据采集存储单元输出的缓存数据r_ram_data不为0，则输出有效检测电压data_eff＝ad_data(a/d采集数据)作为目标采集数据，并存储到到数据采集存储单元的{spin_pos，8’d0}，同时令当前采集次数no+1。
73.可以理解的是，每当编号为47的反应杯旋转一周，都会执行步骤302-308一遍，若该反应杯的数据采集已经全部完成，即当前采集次数no达到要求(本技术中设置no＝40时该反应杯的据采集完成)时，关闭该反应杯的数据采集通道。具体实现方式为，将{1，8’d0}的数据采集完成标志位记为1。
74.因此，一旦当读取到的当前缓存数据r_ram_data的数据采集完成标志位为1时，则表示该位置的待测反应杯已经完成数据采集，此时开始进行数据上传，数据上传单元将读取数据一次上传，直至读取完所有数据。将数据上传单元所上传的其中一个通道数据结果作曲线，可得到加试剂后样本的反应曲线结果，如图8所示。该反应曲线可近似为线性曲线，可得该方法在快速获取结果的同时，数据的采集与上传相互分离，可提高系统的稳定性，减少出错的概率。
75.上述数据采集与上传方法，可去除一个周期内不同转速对采数带来的影响，保证结果的准确性。进一步的，本方法中的计数光耦装置、加样装置及光学检测装置之间的相对位置关系也相对灵活，由于为每个反应杯都设置了一个编号，只需要这些装置对应任意一个反应杯的位置设置，这样也极大方便了装置的安装。并且在样本测试的数据采集中可以不需要停机采数，提高了采数效率，利用光耦触发位置采数，不受反应盘转速影响，保证准确性。
76.图10示出了一个实施例中数据采集与上传设备的内部结构图。如图10所示，该数据采集与上传设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该数据采集与上传设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现数据采集与上传方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行数据采集与上传方法。本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的数据采集与上传设备的限定，具体的数据采集与上传设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
77.一种数据采集与上传设备，包括存储器、处理器以及存储在该存储器中并可在该处理器上执行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述数据采集与上传方法。
78.一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机
程序被处理器执行时上述数据采集与上传方法。
79.需要说明的是，上述数据采集与上传方法、装置、设备及计算机可读存储介质属于一个总的发明构思，数据采集与上传方法、装置、设备及计算机可读存储介质实施例中的内容可相互适用。
80.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
81.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
82.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。