[發(fā)明專利]一種用于基因數(shù)據(jù)分析和處理的云端管理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011374662.7
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112185468B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 符義琴;陳偉;蔣丹丹;馬棟
• 申請（專利權(quán)）人: 南京溯遠(yuǎn)基因科技有限公司
• 主分類號: G16B40/10
• 分類號: G16B40/10;G16B50/30;G16B45/00;G16B25/00;G16B25/20;G16B20/20;G16B20/50
• 代理公司: 南京蘇博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32411
• 代理人: 陳婧

1.一種用于基因數(shù)據(jù)分析和處理的云端管理系統(tǒng)，其特征在于，

所述用于基因數(shù)據(jù)分析和處理的云端管理系統(tǒng)包括邊緣計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、前端展示模塊和后端數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊與所述邊緣計(jì)算模塊連接，所述前端展示模塊和所述后端數(shù)據(jù)處理模塊均與所述數(shù)據(jù)存儲模塊連接；

所述邊緣計(jì)算模塊，用于采集并存儲由儀器傳輸?shù)臒晒庑盘枖?shù)據(jù)，并根據(jù)不同功能需求，對所述熒光信號數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理、DNA測序、STR片段分析以及CT值監(jiān)控，以及根據(jù)云端發(fā)出的指令，在對應(yīng)的5G切片網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分別生成控制告警指令、熒光數(shù)據(jù)、分析結(jié)果的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息；

所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對所述邊緣計(jì)算模塊上傳至云端的所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息、基因原始數(shù)據(jù)及系統(tǒng)運(yùn)行過程中生成的臨時(shí)和結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；

所述前端展示模塊，用于用戶登入信息、5G網(wǎng)絡(luò)切片需求設(shè)置、所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息的檢索結(jié)果、異常告警結(jié)果、數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果以及報(bào)表生成結(jié)果的展示；

所述后端數(shù)據(jù)處理模塊，用于用戶權(quán)限管理、審查、所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息的二次開發(fā)訓(xùn)練和編碼；

其中，所述后端數(shù)據(jù)處理模塊包括二次開發(fā)單元和編碼建模單元，所述二次開發(fā)單元與所述數(shù)據(jù)存儲模塊和所述前端展示模塊連接，所述編碼建模單元與所述二次開發(fā)單元連接；

所述二次開發(fā)單元，用于對所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、分類分析和異常分析；

所述編碼建模單元，用于利用向?qū)交驅(qū)＜夷Ｊ綄λ龆伍_發(fā)單元進(jìn)行更新；

其中，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的字段定義表包括：熒光數(shù)據(jù)熒光數(shù)據(jù)采集及處理算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表、DNA測序算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表、PCR擴(kuò)增CT值監(jiān)測算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表及STR片段分析算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表；

所述數(shù)據(jù)熒光數(shù)據(jù)采集及處理算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表其字段包括：邊緣計(jì)算設(shè)備ID_生物儀器ID_時(shí)間戳、熒光信號數(shù)目、染色劑信息、bining相關(guān)信息、光譜校正矩陣條件數(shù)C、解譜信號質(zhì)量值q、光譜校正矩陣、解譜后的信號值、儀器狀態(tài)、相關(guān)業(yè)務(wù)人員ID及可擴(kuò)展；

所述DNA測序算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表其字段包括：邊緣計(jì)算設(shè)備ID_生物儀器ID_時(shí)間戳、熒光信號數(shù)目、染色劑信息、峰信號值向量、對應(yīng)幀數(shù)據(jù)段、堿基判讀結(jié)果、堿基質(zhì)量值、儀器狀態(tài)、相關(guān)業(yè)務(wù)人員ID及可擴(kuò)展；

所述PCR擴(kuò)增CT值監(jiān)測算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表其字段包括：邊緣計(jì)算設(shè)備ID_生物儀器ID_時(shí)間戳、濾光輪數(shù)目、染色劑信息、輸出信號向量、CT值、基線起始循環(huán)數(shù)、基線終止循環(huán)數(shù)、均值和標(biāo)準(zhǔn)差、樣品名、儀器狀態(tài)、相關(guān)業(yè)務(wù)人員ID及可擴(kuò)展；

所述STR片段分析算法單元輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)字段表其字段包括：邊緣計(jì)算設(shè)備ID_生物儀器ID_時(shí)間戳、熒光信號數(shù)目、染色劑信息ladder內(nèi)標(biāo)通道信號值、內(nèi)標(biāo)片段大小、ladder內(nèi)標(biāo)峰信息、擬合出的各個(gè)內(nèi)標(biāo)峰系數(shù)、ladder內(nèi)標(biāo)信號幀轉(zhuǎn)BP結(jié)果、質(zhì)量值SQ、ladder其他通道信號值、峰信息、ladder其他通道各基因座的質(zhì)量GQ、更新后的基因座范圍、ladder其他通道質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)、樣本內(nèi)標(biāo)通道信號值、內(nèi)標(biāo)片段大小、樣本內(nèi)標(biāo)峰信息、擬合出的各個(gè)內(nèi)標(biāo)峰系數(shù)、樣本內(nèi)標(biāo)信號幀轉(zhuǎn)BP結(jié)果、質(zhì)量值SQ、樣本其他通道信號值、峰信息、樣本其他通道各基因座的質(zhì)量GQ、樣本其他通道質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)、儀器狀態(tài)、相關(guān)業(yè)務(wù)人員ID及可擴(kuò)展；其中，所述ladder其他通道質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)包括OS、MPH、LPH、BD；所述樣本其他通道質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)包括OS、BIN、PHR、MPH、LPH、AN、BD、OVL。

2.如權(quán)利要求1所述的用于基因數(shù)據(jù)分析和處理的云端管理系統(tǒng)，其特征在于，

所述前端展示模塊包括用戶登錄單元和切片設(shè)置單元，所述用戶登錄單元與所述數(shù)據(jù)存儲模塊連接，所述切片設(shè)置單元與所述后端數(shù)據(jù)處理模塊連接；

所述用戶登錄單元，用于根據(jù)用戶的登錄信息，獲取對應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)；

所述切片設(shè)置單元，用于據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求對5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切片設(shè)置，劃分為控制及告警指令切片、熒光數(shù)據(jù)切片、分析結(jié)果的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)切片，以及對不同的切片網(wǎng)段設(shè)置不同的訪問權(quán)限。