基于自动化实验室工艺流程控制方法、装置、设备及介质与流程

1.本技术涉及实验室自动化领域，特别是涉及到一种基于自动化实验室工艺流程控制方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.随着计算机技术的不断进步和自动化技术的不断成熟，越来越多的任务可以被自动化实现，但是针对于工业实验中的自动化流程的设计适配的场景单一，无法支撑个性化实验的流程设计；不能自定义业务需要的组件以及组件的各个属性，流程设计运行后不能被人为调整，只能进行强制结束或等待流程结束，另外流程设计没有校验编译规则，若在组件数量庞大的复杂流程中，检查异常将是一件困难的事情；
3.因此针对自动化实验过程中生产和管理效率低、人工操作的误差和成本高以及自动化过程灵活性低的技术现状，如何提高自动化实验效率、增加过程灵活性、减少误差成本是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的为提供一种基于自动化实验室工艺流程控制方法、装置、设备及介质，旨在解决自动化实验过程中生产和管理效率低、人工操作的误差和成本高以及自动化过程灵活性低的技术问题。
5.为了实现上述发明目的，本技术提出一种基于自动化实验室工艺流程控制方法，所述方法包括：
6.一种基于自动化实验室工艺流程控制方法，所述方法包括：
7.识别导入的组件；
8.接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑；
9.基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；
10.将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；
11.按照所述步骤控制设备进行自动化实验，得到实验结果。
12.进一步地，所述识别导入的组件的步骤之前，包括：
13.基于dragger对各组件的属性元素进行设定，再由各个元素组成整个组件信息，并生成json格式数据表示整个组件；其中每个设备功能设计成一个组件，组件的属性参数按照功能所需的实际属性参数设置。
14.进一步地，所述组件包括已设计好的实验工艺流程通过xml文件进行解析得到的组件和/或后台自定义组件。
15.进一步地，所述接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑的步骤，包括：
16.接收用户的编辑指令；
17.对每个所述组件需要的参数值、物料以及数据进行编辑。
18.进一步地，所述基于已编辑的工艺流程进行编译的步骤，还包括：
19.基于用户的规则指令，设置预设规则，其中所述预设规则包括组件的各参数属性的数值规则、流程设计的编译规则、流程基本走向；
20.基于所述预设规则进行合法性校验；
21.若校验不通过，则生成提示错误组件的位置以及错误原因。
22.进一步地，所述基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件的步骤之后，包括：
23.若检测到有组件参数进行调整，将不同版本的参数进行保存。
24.进一步地，所述将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤，包括：
25.基于已经生成的编辑文件，在后端基于xml解析器对xml文件进行解析，其中编辑文件为xml文件，解析结果为按照顺序执行的流程步骤。
26.本技术还提出一种基于自动化实验室工艺流程控制装置，所述装置包括：
27.组件识别模块，识别导入的组件；
28.流程编辑模块，用于接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑；
29.流程编译模块，用于基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；
30.流程解析模块，用于将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；
31.自动化实验模块，用于按照所述步骤控制设备进行自动化实验，得到实验结果。
32.本技术还提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
33.本技术还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
34.本技术提供的一种基于自动化实验室工艺流程控制方法，能够支持用户针对实验室所有设备的功能进行自定义组件的设计，能够根据设计完成的组件进行实验工艺流程的设计，并支持对每个组件需要的参数、物料以及数据值进行编辑，之后对整个工艺流程进行编译，确保工艺流程的逻辑准确性、物料、数据、功能参数的合法性，确保工艺能正确运行；之后对工艺的xml文件进行解析，解析为流程顺序步骤，而后可以根据该工艺流程进行自动化实验，整个过程中可以对实验过程以及某个组件进行人为干预参数，进行一个实验调整，得到更加准确的实验结果，有效地解决了工作流适配各个具体的个性化业务场景，能够在实验过程中及时的调整实验数据和参数，适配实验室自动化设备自动化实验流程以及工厂自动化流程控制，可以实现流程在各个平台通用，同时做到与其业务的紧密关联。
附图说明
35.图1为本技术一实施例的基于自动化实验室工艺流程控制方法的流程示意图；
36.图2为本技术一实施例的基于自动化实验室工艺流程控制装置的结构示意框图；
37.图3为本技术一实施例的计算机设备的结构示意框图。
38.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
40.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一模块和全部组合。
41.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
42.参照图1，本发明实施例提供一种基于自动化实验室工艺流程控制方法，包括步骤s1-s5，具体地：
43.s1、识别导入的组件；
44.首先将设计好的组件导入系统中，并进行识别，包括识别组件的名称、类型、属性及参数等信息。在此之上，系统可以根据组件属性进行自动化的排布和连接，以构建完整的实验流程。
45.s2、接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑；
46.根据设计完的组件，用户可以根据实际需要设计实验工艺流程，并对每个组件需要的参数值进行编辑，进行物料以及数据的编辑，在用户进行了编辑操作时，系统接收到编辑指令，根据编辑指令对组件需要的参数值、物料以及数据进行生成。
47.s3、基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；
48.基于系统接收用户的编辑指令且已经编辑成功的工艺流程之后，系统会对已经编辑好的整个工艺流程进行编译，从而达到确保工艺流程的逻辑准确性，其中会对以及物料、数据、功能参数的合法性进行确认，确保工艺能正确运行；如果编译过程中没有出现报错，那么在编译成功之后，就会生成工艺流程的编辑文件，其中此编辑文件为xml文件。
49.s4、将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；
50.系统将所生成的工艺流程编辑文件进行解析，得到顺序执行的步骤。每一个步骤对应一个组件，包括对组件属性的设定、对设备的控制、对数据的采集等操作。
51.s5、按照所述步骤控制设备进行自动化实验，得到实验结果。
52.系统根据解析出来的步骤，对实验设备进行自动化控制和调整，自动执行工艺流程，实验过程中，系统会自动采集数据，并根据需要进行实时监测和记录，在实验的过程中可以通过自动化流程控制器对某个组件进行人为参数干预，进行实验调整，从而能够保证得到更加准确的实验结果；
53.同时，在实验结束后，系统将自动保存实验数据，并根据用户指定的方式进行处理和分析，用户可以根据需要进行数据处理和结果分析，以提炼出有价值的信息和结论。
54.本实施例将实验流程中的各个功能模块封装成独立的组件，使得各个组件之间具有较高的可重用性、扩展性和灵活性，并且本用户可以采用直观的可视化界面，操作简单明了，易于上手；在本实施例中系统能够自动采集实验数据，并提供丰富的数据处理和分析功能，帮助用户更好地理解实验结果，迅速找出有价值的信息和结论，可以灵活组合各种不同的实验功能模块，也可以根据客户需求进行高度定制化的开发，满足各种实验场景的需求，相对于传统实验室自动化系统来说，具有更高的灵活性、易用性和可定制化程度，也能够更好地满足客户不同的实验需求和要求；同时，该系统还注重数据处理和安全，有利于提高实验效率和质量。
55.在一个实施例中，上述识别导入的组件的步骤之前，包括：
56.s201、基于dragger对各组件的属性元素进行设定，再由各个元素组成整个组件信息，并生成json格式数据表示整个组件；其中每个设备功能设计成一个组件，组件的属性参数按照功能所需的实际属性参数设置。
57.在本实施例中，系统可以根据用户的指令，使用dragger工具对各组件的属性元素进行设定，然后把这些元素组合成整个组件信息，并用json格式数据表示整个组件；其中每个设备功能都被设计为一个组件，组件的属性参数按照该功能所需的实际属性参数进行设置；
58.通过dragger工具来完成对组件进行属性元素设定，让用户更加方便快捷地创建自己的实验室工艺流程，所生成的json格式数据，可以被方便地解析和处理，能够更好地与其他系统集成，且根据不同设备的功能要求，将其设计成一个独立的组件，使得组件更加清晰简单，易于维护和更新，每个组件的属性参数都是按照实际需要进行设置的，这样既提高了组件的灵活度和可重用性，同时也能够满足不同用户的不同需求。
59.在一个实施例中，上述所述组件包括已设计好的实验工艺流程通过xml文件进行解析得到的组件和/或后台自定义组件；
60.在本实施例中，可以直接导入xml文件并将其解析成组件，通过解析xml文件，可以将预先设计好的组件一次性导入到工艺流程中，从而显著提高了工艺流程的创建效率；此外，通过使用xml文件作为输入，可以更加方便地进行组件的统一管理和维护。
61.在一个实施例中，上述接收用户的编辑指令，对工艺流程进行编辑的步骤，包括：
62.s301、接收用户的编辑指令；
63.s302、对每个所述组件需要的参数值、物料以及数据进行编辑。
64.在本实施例中，系统可以接收用户的编辑指令，包括对每个组件所需要的参数值、物料和数据进行编辑，通过这个过程，用户可以根据自身需求更改组件相关的参数和物料，并设置合适的数据；这种灵活性可以满足用户不同的需求，对于一些需要实时调整的参数，比如温度、压力等，系统能够快速响应并更新相应的数值，保证实验数据准确性，而且后期可以为用户提供更好的实验管理和记录功能，便于后续查询、分析和统计。
65.在一个实施例中，上述所述基于已编辑的工艺流程进行编译的步骤，还包括：
66.s401、基于用户的规则指令，设置预设规则，其中所述预设规则包括组件的各参数属性的数值规则、流程设计的编译规则、流程基本走向；
67.s402、基于所述预设规则进行合法性校验；
68.s403、若校验不通过，则生成提示错误组件的位置以及错误原因。
69.在本实施例中，首先系统设定了预设规则，包括组件各参数属性的数值规则、流程设计的编译规则以及流程的基本走向，这些规则是根据用户的规则指令设定的；其次，系统会对工艺流程进行编译，并根据预设规则进行合法性校验；如果校验不通过，则系统会在界面上提示错误组件的位置以及错误原因，便于用户进行调整和修改，本实施例基于用户规则指令的自动化流程编译能够提高制造业生产效率和产品质量，降低人为失误和成本。
70.在一实施例中，上述所述基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件的步骤之后，包括：
71.s501、若检测到有组件参数进行调整，将不同版本的参数进行保存。
72.本实施例能够组件参数进行检测，如果检测到有组件参数进行调整，将不同版本的参数进行保存；
73.具体的，可以使用版本控制工具来实现组件参数的版本保存；在程序中为每个组件设置一个唯一标识符，并创建一个配置库来保存组件的不同版本参数；当检测到组件参数有调整时，可以将当前版本的参数保存到配置库中，并为其生成一个唯一的版本号；如果需要查看历史版本的组件参数，则可以根据版本号从配置库中获取相应的参数；
74.常用的版本控制工具包括git和svn等，可以将程序代码和配置库文件一起纳入版本控制管理；当程序代码发生变化时，版本控制工具会自动记录修改的内容和版本号，并将其保存到相应的版本库中，这样可以避免由于意外操作而导致的数据丢失和错误；若在python中，可以使用pickle模块来序列化和反序列化python对象，可以将组件参数存储为一个python字典对象，然后通过pickle模块将其序列化为二进制数据，并保存到文件中或者数据库中，当需要读取保存的参数时，只需从文件或数据库中读取对应的二进制数据，并使用pickle模块进行反序列化即可；可以在程序中封装一个版本管理类，用于统一管理参数的保存和读取操作，使操作更加方便和易于维护。
75.在一实施例中，上述将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤，包括：
76.s601、基于已经生成的编辑文件，在后端基于xml解析器对xml文件进行解析，其中编辑文件为xml文件，解析结果为按照顺序执行的流程步骤。
77.在本实施例中系统，基于xml解析器对一个编辑文件进行解析，并将其解析结果按照顺序执行，实现流程步骤的自动化执行，所述编辑文件为xml格式的文件，可以包含一些具体的指令和参数，在解析器的帮助下被解析成为可操作的流程步骤；基于xml解析器对编辑文件进行解析，并将其转化为可操作的流程步骤，可以实现流程步骤的自动化执行，提高工作效率和准确性，减少人工干预，同时，xml解析器具有良好的跨平台性和可扩展性，方便了程序的开发和维护。
78.参照图2，在一个实施例中，上述基于自动化实验室工艺流程控制装置，包括：
79.组件识别模块100，识别导入的组件；
80.流程编辑模块200，用于接收用户的编辑指令，对工艺流程进行编辑；
81.流程编译模块300，用于基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；
82.流程解析模块400，用于将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；
83.自动化实验模块500，用于按照所述步骤进行自动化实验，得到实验结果。
84.在一个实施例中，组件生成模块，包括：
85.属性设计单元，用于基于dragger对各组件的属性元素进行设定，再由各个元素组成整个组件信息，并生成json格式数据表示整个组件；其中每个设备功能设计成一个组件，组件的属性参数按照功能所需的实际属性参数设置。
86.在一实施例中，上述流程编辑模块200，包括：
87.接收指令单元，用于接收用户的编辑指令；
88.参数编辑单元，用于对每个所述组件需要的参数值、物料以及数据进行编辑。
89.在一实施例中，上述流程编译模块300，包括：
90.规则设定单元，用于基于用户的规则指令，设置预设规则，其中所述预设规则包括组件的各参数属性的数值规则、流程设计的编译规则、流程基本走向；
91.合法校验单元，用于基于所述预设规则进行合法性校验；
92.信息提示单元，用于若校验不通过，则生成提示错误组件的位置以及错误原因。
93.在一实施例中，上述流程解析模块400，包括：
94.文件解析单元，用于基于已经生成的编辑文件，在后端基于xml解析器对xml文件进行解析，其中编辑文件为xml文件，解析结果为按照顺序执行的流程步骤。
95.参照图3，本技术实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基于自动化实验室工艺流程控制方法过程中的使用数据等。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。进一步地，上述计算机设备还可以设置有输入装置和显示屏等。上述计算机程序被处理器执行时以实现多模态视频搜索排序的方法，包括如下步骤：识别导入的组件；接收用户的编辑指令，对工艺流程进行编辑；基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；按照所述步骤进行自动化实验，得到实验结果。
96.本领域技术人员可以理解，图3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计算机设备的限定。
97.本技术一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现一种基于自动化实验室工艺流程控制方法，包括如下步骤：识别导入的组件；接收用户的编辑指令，对工艺流程进行编辑；基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；按照所述步骤进行自动化实验，得到实验结果。
98.可以理解的是，本实施例中的计算机可读存储介质可以是易失性可读存储介质，也可以为非易失性可读存储介质。
99.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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，
本技术所提供的和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。非易失性存储器可以包括只读存储器(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)、双速据率sdram(ssrsdram)、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。
100.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
101.以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种基于自动化实验室工艺流程控制方法，其特征在于，所述方法包括：识别导入的组件；接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑；基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；按照所述步骤控制设备进行自动化实验，得到实验结果。2.根据权利要求1所述的基于自动化实验室工艺流程控制方法，其特征在于，所述识别导入的组件的步骤之前，包括：基于dragger对各组件的属性元素进行设定，再由各个元素组成整个组件信息，并生成json格式数据表示整个组件；其中每个设备功能设计成一个组件，组件的属性参数按照功能所需的实际属性参数设置。3.根据权利要求1所述的基于自动化实验室工艺流程控制方法，其特征在于，所述组件包括已设计好的实验工艺流程通过xml文件进行解析得到的组件和/或后台自定义组件。4.根据权利要求1所述的基于自动化实验室工艺流程控制方法，其特征在于，所述接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑的步骤，包括：接收用户的编辑指令；对每个所述组件需要的参数值、物料以及数据进行编辑。5.根据权利要求1所述的基于自动化实验室工艺流程控制方法，其特征在于，所述基于已编辑的工艺流程进行编译的步骤，还包括：基于用户的规则指令，设置预设规则，其中所述预设规则包括组件的各参数属性的数值规则、流程设计的编译规则、流程基本走向；基于所述预设规则进行合法性校验；若校验不通过，则生成提示错误组件的位置以及错误原因。6.根据权利要求1所述的基于自动化实验室工艺流程控制方法，其特征在于，所述基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件的步骤之后，包括：若检测到有组件参数进行调整，将不同版本的参数进行保存。7.根据权利要求1所述的基于自动化实验室工艺流程控制方法，其特征在于，所述将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤，包括：基于已经生成的编辑文件，在后端基于xml解析器对xml文件进行解析，其中编辑文件为xml文件，解析结果为按照顺序执行的流程步骤。8.一种基于自动化实验室工艺流程控制装置，其特征在于，所述装置包括：组件识别模块，识别导入的组件；流程编辑模块，用于接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑；流程编译模块，用于基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；流程解析模块，用于将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；自动化实验模块，用于按照所述步骤控制设备进行自动化实验，得到实验结果。9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请涉及实验室自动化领域，特别是涉及到一种基于自动化实验室工艺流程控制方法、装置、设备及介质，其中方法包括：识别导入的组件；接收用户的编辑指令，基于所述组件对工艺流程进行编辑；基于已编辑的工艺流程进行编译，若编译成功，则生成工艺流程的编辑文件；将所述编辑文件解析为顺序执行的步骤；按照所述步骤控制设备进行自动化实验，得到实验结果；本申请涉及的方法可以解决自动化实验过程中生产和管理效率低、人工操作的误差和成本高以及自动化过程灵活性低的技术问题。及自动化过程灵活性低的技术问题。及自动化过程灵活性低的技术问题。


技术研发人员：周洪峰 胡小军 左建波 何继平 谢聪 徐龙
受保护的技术使用者：深圳微品致远信息科技有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/9/22