基于大数据分析的食品检测样品管理系统及方法与流程

本发明涉及大数据，具体为基于大数据分析的食品检测样品管理系统及方法。

背景技术：

1、随着信息技术的飞速发展，大数据分析技术已经在众多领域得到了广泛应用，特别是在食品安全领域。传统的食品检测样品管理方式主要依靠人工操作，不仅效率低下，而且容易出现信息不准确、样品处理不规范等问题。为了提高食品检测样品管理的效率和质量，研究人员开始探索利用大数据分析技术进行样品管理的方法。

2、然而，现有的相关技术仍然存在一些不足之处。首先，传统的样品管理方式往往存在信息孤岛的问题，各个部门之间的信息交流不畅，导致样品信息的不准确和不完整。其次，样品的存储和处理往往依赖于人工经验，缺乏科学的决策支持，容易导致样品处理的失误。此外，现有的样品管理方式往往缺乏有效的追踪和反馈机制，无法对样品的处理过程进行有效的监控和评估。

3、相较于现有技术，本发明开发了一种基于大数据分析的食品检测样品管理系统，通过数据管理模块，系统能够收集、存储和提供准确的样品相关信息，解决了信息孤岛的问题。其次，智能匹配模块能够自动识别样品信息中的关键数据，提高了样品处理的准确性和效率。此外，区块链数据安全模块的使用保证了样品信息的安全性和不可篡改性。样品追踪与反馈模块能够记录样品的处理过程，为系统提供操作历史和用户反馈，实现了对样品处理过程的监控和评估；能够提高样品管理的效率和质量，保障食品安全。

技术实现思路

1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明解决的技术问题是：如何提高样品管理的效率和质量。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于大数据分析的食品检测样品管理系统，其特征在于，包括：数据管理模块(100)、智能匹配模块(200)、区块链数据安全模块(300)、存储条件推荐模块(400)、样品处理决策支持模块(500)、样品追踪与反馈模块(600)、系统管理与维护模块(700)、样品分类与智能分配模块(800)、样品位置导航与路径优化模块(900)以及移动端(1000)；

4、所述数据管理模块(100)负责存储和管理样品信息，当新样品信息输入时，存储和索引样品信息提供后续模块查询；

5、所述智能匹配模块(200)，在委托模式下与青之系统对接，自动导入样品信息；在抽检模式下，与食品安全抽样检验信息系统对接，自动处理样品信息；

6、所述样品信息包括样品名称、规格、型号、数量、生产厂家、生产日期、保质期、存储条件；

7、所述区块链数据安全模块(300)，使用区块链技术加密存储样品信息，确保数据的安全性和不可篡改；

8、所述存储条件推荐模块(400)，根据样品基础信息、存储知识库和历史数据，计算并推荐最适宜的存储条件，并根据计算的存储条件计算生成建议存储的管理库号和柜号；同时移动端生成人工操作注意事项；

9、所述样品处理决策支持模块(500)，分析样品信息和推荐的存储条件，生成样品处理和管理的决策建议；

10、根据样品当前状态和内置的决策知识库，样品处理决策支持模块自动提出处理建议和处置决策；根据决策结果自动生成相关的处理记录和报告，用于审核和追溯；所述决策知识库实时根据最新指导文件进行更新；

11、所述样品追踪与反馈模块(600)，记录样品从接收到处理的每个步骤，为系统提供操作历史和用户反馈，包括三个功能追踪记录、效果分析、反馈循环；

12、所述追踪记录包括自动记录样品从接收、检测、存储到最终处置的全过程，每个环节的数据和时间都被记录下来；

13、所述效果分析包括通过样品追踪与反馈模块，对处理过程和结果进行分析，评估样品处理的效果和质量；

14、所述反馈循环包括收集处理过程中的用户反馈和建议，系统根据反馈信息调整和优化存储推荐、处理决策；

15、所述系统管理与维护模块(700)，管理系统配置、用户权限以及系统的维护任务；

16、所述样品分类与智能分配模块(800)，根据样品信息和存储条件，智能地将样品分类并分配到相应的存储区域；

17、所述样品位置导航与路径优化模块(900)，为样品存取提供最优导航路径，减少检索和存放所需的时间；

18、当需要人工存取样品时，操作人员在移动端输入样品信息，对于单种类样品，直接计算出最佳路径，输出在站内导航，进行路径指引；

19、对于多种类样品，使用多路径优化算法，计算最优路径和柜号顺序，输出在站内导航，进行路径指引；

20、当需要机器人存取样品时，直接将计算结果输出给机器人，由机器人进行存取；

21、所述移动端(1000)，提供移动设备访问支持，使用户能够通过智能手机或平板电脑远程查看样品信息、接收通知和执行数据录入。

22、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述数据管理模块(100)包括数据收集子模块(101)、数据验证子模块(102)、数据存储子模块(103)、数据检索子模块(104)；

23、将样品基础信息和测试结果输入至所述数据收集子模块(101)，通过移动端或手动输入，得到规范化的样品信息(111)；将规范化的样品信息(111)输入至数据验证子模块(102)，对数据的完整性和准确性进行校验，确保数据质量，得到验证后的样品信息(112)；将验证后的样品信息(112)输入至数据存储子模块(103)，使用关系型数据库和非关系型数据库技术，进行安全存储，形成样品信息数据库(110)；将样品信息数据库(110)提供给数据检索子模块(104)，支持高效的数据查询和检索功能，以支持快速访问样品信息。

24、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述智能匹配模块(200)包括信息导入子模块(201)、匹配算法子模块(202)和数据同步子模块(203)；

25、所述信息导入子模块(201)负责自动从外部系统导入样品信息到管理系统中，通过与其他系统的接口对接，实现样品信息的自动化输入和实时更新；

26、所述匹配算法子模块(202)对导入的样品信息进行智能识别和分类，确保数据的准确匹配和有效整合，为系统中的其他模块提供准确和完整的样品信息；

27、所述数据同步子模块(203)负责在智能匹配模块与系统中其他模块之间同步更新样品信息，确保整个系统中数据的一致性和时效性，支持实时数据分析和决策；

28、所述区块链数据安全模块(300)包括数据加密子模块(301)和区块链存储子模块(302)；

29、所述数据加密子模块(301)对敏感数据进行加密处理；

30、所述区块链存储子模块(302)利用区块链技术保证数据的安全存储和不可篡改性。

31、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述存储条件推荐模块(400)包括条件分析子模块(401)和推荐算法子模块(402)；

32、所述条件分析子模块(401)分析样品特性，确定最佳存储条件；

33、所述推荐算法子模块(402)基于条件分析结果，智能推荐存储条件；

34、所述推荐算法子模块(402)首先根据存储条件分析结果(131)，从样品信息数据库(110)中查询当前样品储存室的存储空间情况，所述样品储存室包括检样存储室和备样存储室，所述存储空间情况包括各个存储区域的可用容量、温度、湿度、氧气浓度参数；

35、然后，根据当前样品储存室的存储空间情况，使用模糊逻辑算法，计算出各个存储区域与样品的匹配度，即：

36、

37、其中，mij表示第i个存储区域与第j个样品的匹配度，ti,hi,oi表示第i个存储区域的温度、湿度、氧气浓度，tj,hj,oj表示第j个样品的最佳存储温度、湿度、氧气浓度，表示模糊隶属度函数，用于描述样品的最佳存储参数在存储区域的参数范围内的适应程度；

38、接着，根据各个存储区域与样品的匹配度，使用最大匹配算法，为每个样品分配一个最适宜的存储区域，即：

39、

40、其中，m表示存储区域的数量，n表示样品的数量，xij表示第i个存储区域是否分配给第j个样品，如果是则为1，否则为0；

41、最后，根据最大匹配算法的结果，生成推荐的存储条件(130)，包括样品分配的存储区域编号、存储区域的实际参数、存储区域的位置信息；

42、将匹配和识别后的样品信息(120)输入至条件分析子模块(401)，根据样品特性和历史存储数据进行分析，得到存储条件分析结果(131)；将存储条件分析结果(131)输入至推荐算法子模块(402)，采用决策支持系统和智能算法，生成推荐的存储条件(130)。

43、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述样品处理决策支持模块(500)包括决策规则库(501)和决策生成子模块(502)；

44、所述决策规则库(501)存储样品处理的规则和指南；

45、所述决策生成子模块(502)根据样品状态和规则库，生成处理建议；

46、对于委托样品，当样品到达时，基于决策规则库(501)中的规则，决策支持模块分析样品特性和检测需求，智能推荐最适合的样品制备流程；

47、决策生成子模块(502)根据实验室的工作负荷和检测项目的紧急程度，智能安排样品的检测顺序和时间，优化实验室资源分配；

48、决策支持模块根据样品的保质期和存储条件，分析监管规定，智能推荐处置方案；

49、对于过期样品，模块自动触发处置流程，根据样品存放时间和存放处理规定，生成直接处理处置的方案，并生成样品处置记录；

50、对于监督抽检样品的处理，决策支持模块利用决策规则库(501)和决策生成子模块(502)，根据检测项目的紧急程度和实验室资源，智能安排样品的检测流程；

51、决策支持模块根据检验结论出具的时间点，智能推荐各级市场监管部门和本单位进行综合利用；当样品保质期到期时，模块自动触发样品处置流程；对于不合格样品，模块在样品存放六个月后，根据样品特性和相关法规，推荐进行样品处置；

52、所述相关法规包括国家相关法规、规章及文件要求；

53、实时监控样品的存放周期，一旦检测到样品超过存放周期，会自动触发处理流程；

54、若样品适合自行处理，系统会提供具体的处理步骤和注意事项，确保处理过程的安全和合规；

55、若样品适合进行慈善捐助，首先检索上级安排的捐赠任务目录，指导操作人员，进行捐赠；

56、若当前的样品无法与上级安排的捐赠任务目录匹配，系统将进入捐赠机构推荐流程；

57、将推荐的存储条件(130)和样品信息数据库(110)中的样品处理历史数据输入至决策规则库(501)，根据预设的处理规则和标准，进行决策分析，得到决策分析结果(141)；将决策分析结果(141)输入至决策生成子模块(502)，综合考虑样品特性和处理要求，生成样品处理决策(140)。

58、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述样品追踪与反馈模块(600)包括追踪记录子模块(601)和效果评估子模块(602)；

59、所述追踪记录子模块(601)记录样品的管理和处理过程；

60、所述效果评估子模块(602)分析样品处理结果，评估效果和提供改进建议；

61、所述效果评估子模块(602)首先根据样品的类型和特性，确定样品的质量评价指标包括合格率、不合格率、偏差率、精密度、准确度；

62、根据样品的质量评价指标，从样品信息数据库(110)中查询样品检测结果数据，以及样品的质量标准和质量控制数据，包括样品的质量要求、质量限值、质量控制图、质量控制样；

63、接着，根据样品检测结果数据和质量标准和质量控制数据，使用质量评价方法，计算样品质量评价指标的实际值，如：

64、

65、其中，p表示样品的合格率，f表示样品的不合格率，d表示样品的偏差率，rsd表示样品的相对标准偏差，re表示样品的相对误差，nq表示合格样品的数量，nf表示不合格样品的数量，n表示样品的总数量，xi表示第i个样品的检测值，xs表示样品的标准值，xt表示样品的真实值；

66、最后，根据质量评价方法的结果，生成评价分析结果(152)，包括样品质量评价指标的实际值、评价等级、评价意见；

67、所述系统管理与维护模块(700)包括系统配置子模块(701)和用户管理子模块(702)；

68、所述系统配置子模块(701)管理系统设置和配置；

69、所述用户管理子模块(702)负责用户账户和权限管理。

70、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述样品分类与智能分配模块(800)包括分类算法子模块(801)和分配逻辑子模块(802)；

71、所述分类算法子模块(801)根据样品特性使用算法进行分类；

72、所述分配逻辑子模块(802)智能分配样品到适宜的存储区域；

73、将样品处理决策(140)和匹配和识别后的样品信息(120)输入至分类算法子模块(801)，采用分类算法对样品进行智能分类，得到样品分类结果(161)；将样品分类结果(161)和推荐的存储条件(130)输入至分配逻辑子模块(802)，根据样品储存室布局和存储空间情况，智能分配样品到适宜的存储位置或处理流程，得到样品分类和分配信息(160)。

74、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述样品位置导航与路径优化模块(900)包括导航算法子模块(901)和路径优化子模块(902)；

75、所述导航算法子模块(901)计算最优导航路径，指导样品的快速检索和存放；

76、所述路径优化子模块(902)根据当前环境和样品储存室布局动态优化路径。

77、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理系统的一种优选方案，其中：所述移动端模块(1000)包括移动访问子模块(1001)和实时通知子模块(1002)；

78、所述移动访问子模块(1001)支持通过移动设备访问系统；

79、所述实时通知子模块(1002)向用户发送样品状态更新和安全警报。

80、本发明的另外一个目的是提供一种基于大数据分析的食品检测样品管理方法，其能通过样品的智能匹配与识别模块、存储条件推荐、样品追踪与反馈，以及样品处理决策支持有效提升了数据的安全性和处理效率，同时优化了样品的存储和管理决策，确保了样品信息的准确性和管理流程的高效性。

81、作为本发明所述的基于大数据分析的食品检测样品管理方法的一种优选方案，其中：包括当食品样品到达检测中心时，根据检测的模式，操作人员使用移动端进行样品信息的录入；

82、接收新样品并在数据管理模块录入样品的基础信息，通过智能匹配模块与外部系统自动同步，确保数据的准确性和完整性；

83、接收的样品信息通过区块链数据安全模块进行加密处理和存储，确保数据的安全性和防止篡改，为样品的追踪和管理提供坚实的数据基础；

84、存储条件推荐模块根据样品的基础信息、存储知识库和历史数据，智能计算并推荐最适宜的存储条件；

85、将计算的存储条件与数据库进行比对计算匹配度，当达到匹配度阈值时，生成推荐具体的管理库号和柜号，并在移动端生成人工操作的注意事项，指导操作人员进行正确的存储；

86、对于存储时间到达周期的样品，样品处理决策支持模块分析并生成具体的样品处理和管理决策建议；

87、利用内置的决策知识库，所述决策知识库实时更新样品管理指导文件，自动提出处理建议和处置决策，包括生成处理记录和报告，便于后续审核和追溯；

88、样品分类与智能分配模块将样品智能分类并分配到指定的存储区域；

89、当需要人工存取样品时，操作人员在移动端输入样品信息，对于单种类样品，直接计算出最佳路径，输出在站内导航，进行路径指引；

90、对于多种类样品，使用多路径优化算法，计算最优路径和柜号顺序，输出在站内导航，进行路径指引；

91、当需要机器人存取样品时，直接将计算结果输出给机器人，由机器人进行存取；

92、通过样品追踪与反馈模块对样品接收、检测、存储进行记录和追踪，确保样品管理的透明度和可追溯性；

93、通过分析处理过程和结果，评估样品处理的效果和质量，同时收集用户反馈和建议，根据这些信息调整和优化存储推荐、处理决策，持续优化改进。

94、本发明的有益效果：本发明的有益效果主要体现在提升数据安全性、操作效率与准确性、优化存储条件、加强样品追踪与管理，以及增强决策支持能力等方面，显著提高了食品检测样品管理的整体效率和质量，保障了食品安全监管的有效性。