CN107505011A - 空间卫生智能识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间卫生智能识别系统，包括：监测预警装置，其包括数据统计分析单元；微生物监测单元、温湿度测量单元、二氧化碳测量单元以及细颗粒物测量单元，其中监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据处于稳定状态时耦合得出的耦合数据作为健康数据并储存，监测预警装置将实时分析得出的耦合数据与健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。该识别系统基于多参数融合分析进行实时空间质量的精确辨识判断和健康诊断。
Description
技术领域
本发明涉及空间卫生领域，特别涉及一种空间卫生智能识别系统。
背景技术
空间卫生质量的好坏直接关系到人类的自身健康。空气是细菌、病毒传播的主要载体，一个人一天呼吸交换空气大约10立方米，随后会形成气溶胶长时间漂浮在空气中。空气中粒子携带病原菌形成微生物气溶胶可长时间悬浮在空气中，这些携带病菌粒子的大量存在直接导致局部空间卫生质量的劣化，进而会经空气传播引起相关疾病传染。
以流感为例，流感也称流行性感冒(Influenza)，是由流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病。自2009年4月在墨西哥爆发首例甲型H1N1流感以来，在很短时间内就已在世界各地迅速传播，普通咳嗽和打喷嚏均是该流感病毒的传播方式。在流感流行季节，有超过40％的学龄前儿童及30％的学龄儿童罹患流感。据相关研究，10岁之前的孩子在平均一年内至少发生3次流感，每年我国孩子因流感请假而损失的有效学习时间高达700万课时。政府机构工作人员也面临类似的情况。
当前政府、学校、家庭、酒店、医院等机构维持自身空间卫生质量，都是基于个人经验，依靠传统的、滞后的人工模式来完成相关空间卫生措施，不仅工作效率低，容易受各种因素影响，而且还面临对人员专业程度要求高且工作量大、成本高等难题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空间卫生智能识别系统，可以基于多参数融合分析进行实时空间质量的精确辨识判断和健康诊断。
为实现上述目的，本发明提供了一种空间卫生智能识别系统，包括：监测预警装置，其包括数据统计分析单元；微生物监测单元，其用来实时采集某空间范围内的微生物含量，并将该微生物含量数据传输给监测预警装置；温湿度测量单元，其用来实时采集空间范围内的温度和湿度参数，并将该温度和湿度参数传输给监测预警装置；二氧化碳测量单元，其用来实时采集空间范围内的二氧化碳浓度，并将该二氧化碳浓度数据传输给监测预警装置；以及细颗粒物测量单元，其用来实时采集空间范围内的细颗粒物浓度，并将该细颗粒物浓度数据传输给监测预警装置；其中监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据处于稳定状态时耦合得出的耦合数据作为健康数据并储存，监测预警装置将实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的数据与健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。
优选地，空间卫生智能识别系统还包括药液监测预警装置，该药液监测预警装置用来检测药液的药液浓度和活性数据并根据微生物含量数据确定施药速度。
优选地，监测预警装置将采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据异常于健康数据的异常数据作为空间卫生劣化的先兆特征并储存为历史数据，监测预警装置根据实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据与先兆特征比对来对空间卫生质量进行预警。
优选地，空间卫生智能识别系统还包括移动终端和云服务器，云服务器用来储存微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据，移动终端用来与监测预警装置和云服务器交换数据。
优选地，云服务器根据其储存的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据进行长期的数据分析来提高空间卫生智能识别系统的识别和预警精度。
优选地，监测预警装置对微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据分别设定预警阈值，当监测预警装置实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据超过预警阈值时发出报警信号。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过对温湿度、二氧化碳、细颗粒物等多参数进行实时在线采集，在多维度上更好的全面掌握空间环境的状态，同时方便搭建更符合实际的可靠性评估诊断模型和精确的预警系统，采用FUZZY数据模型进行多参数融合数据分析，采用灰色预测模型进行预测分析，以便更加准确地发出预警信号和分析故障原因。另外，系统对空间卫生质量进行诊断和劣化先兆预警，使空间卫生机器人能够及时了解空间卫生的异常状态，并可以对空间卫生健康状态做出准确的评估和预测，该智能识别系统通过对所在环境的多参数、长期、连续、实时的全面运行大数据的采集和积累，为空间卫生机器人运行的智能诊断、智能状态预警、智能运行控制、智能运行管理、智能维修维护等直接提供基础大数据。
附图说明
图1是根据本发明的空间卫生智能识别系统的使用示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种空间卫生智能识别系统，可以集成在机器人壳体9上，优选的，机器人壳体9的底部设有水平移动单元，水平移动单元存储有区域地图，水平移动单元上设有障碍物检测装置。本实施例的空间卫生智能识别系统包括监测预警装置4、微生物监测单元6、温湿度测量单元1、二氧化碳测量单元2、细颗粒物测量单元3以及药液监测预警装置5，监测预警装置4分别和微生物监测单元6、温湿度测量单元1、二氧化碳测量单元2、细颗粒物测量单元3以及药液监测预警装置5电连接实现数据传输，监测预警装置4包括数据统计分析单元，相当于中央处理器，微生物监测单元6用来实时采集空间范围内的微生物含量，并将该微生物含量数据传输给监测预警装置4，温湿度测量单元1用来实时采集空间范围内的温度和湿度参数，并将该温度和湿度参数传输给监测预警装置4，二氧化碳测量单元2用来实时采集空间范围内的二氧化碳浓度，并将该二氧化碳浓度数据传输给监测预警装置4，细颗粒物测量单元3用来实时采集空间范围内的细颗粒物浓度，并将该细颗粒物浓度数据传输给监测预警装置4，该药液监测预警装置5用来检测药液浓度和活性数据并根据微生物含量数据确定喷药速度。其中监测预警装置4将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据处于稳定状态时耦合得出的耦合数据作为健康数据并储存，监测预警装置将实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的数据与健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。本实施例中，多参数融合分析可以通过FUZZY数据模型进行。
上述方案中，微生物监测单元可以安装在空间卫生机器人的采样平台上。采样系统运转时一定量空气会进入检测单元内部，因此通过分析微生物含量在一定时间内的上升趋势和上升值，传输给监测预警装置4，以便及时采取措施。空间微生物含量是评定空间卫生质量的主要指标之一，对于大多数空间卫生场景来说，一定条件下，微生物含量具备特定的区间范围，在内部出现异常时，微生物含量会发生巨大变化，同时二氧化碳、细颗粒物等其他参数也可能会产生相应的变化。另外，作为一种机器人，水平移动单元上的障碍物检测装置通过安装传感装置实现自动移动，根据已有的传感装置，可以以非接触和/或接触式在其行动空间内对周围环境进行检测。比如可以设置一种距离传感器，该距离传感器可以在设备处于静止时检测，例如距离值的变化可以推断出物体的变化，如碎玻璃，物体转移或推断出有新物体出现。该变化数据由指定的软件记录，该软件相应产生报警信号。该数据记录可基于设备本身在给定时间段内，例如五分钟或更长时间，乃至数小时，例如四或六小时，进行连续观察检测和存储数据。也可以设置比如超声波或红外线扫描仪的传感装置，通过与存储的区域地图相比确定周围环境的变化，特别是暂时的变化。优选地，区域地图可以是家庭房间、酒店房间、医院病房等各种应用场景的地图。
作为一种优选实施例，监测预警装置4将采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据异常于健康数据的异常数据作为空间卫生劣化的先兆特征并储存为历史数据，监测预警装置根据实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据与先兆特征比对来对空间卫生质量进行预警。本实施例中，可以采用灰色预测模型进行预警分析，监测预警装置4通过耦合分析得出的耦合数据包括温度、湿度等基本参数，有二氧化碳、细颗粒物、微生物等特征参数，以及各参数的最大值、最小值、平均值、有效值等特征信息。统计得出的耦合数据包括闪变、骤升、骤降、重启、缓慢波动等发生的时间、次数和规模。以及起停时间、次数、波动变化及时间区间等工作管理信息。将原始参数和衍生参数与标准指标和历史数据进行对比分析，一旦达到预警要求，可以向外部设备发出预警信号。
需要说明的是，上述实施例的对空间卫生质量进行预警非常关键，根据大量的统计数据以及分析结果来看，空间卫生质量突然劣化通常是由于对早期的劣化征兆重视不够而引起的，由于不能及时发现以及及时处理，使其发展成为恶性质量劣化。空间卫生质量能否长期稳定在安全的区间，需要空间卫生机器人借助本实施例的空间卫生智能识别系统及时了解空间卫生质量的变化、并对空间卫生质量进行分析、判断和预警。
作为一种优选实施例，空间卫生智能识别系统还包括移动终端7和云服务器8，云服务器8用来储存微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据，移动终端7用来与监测预警装置4和云服务器8交换数据。
作为一种优选实施例，云服务器8根据其储存的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据进行长期的数据分析来提高空间卫生智能识别系统的识别和预警精度。本实施例中，云服务器8根据系统监测和储存的各种数据，进行长期历史运行数据的大数据分析，辅助空间卫生机器人进行自我进化和成长，更快更好地对空间卫生质量进行识别和预测。当然，在空间卫生机器人故障或报废后，云服务器8根据其寿命期内的长期历史运行数据，分析空间卫生机器人的缺陷，辅助完善空间卫生机器人的优化设计。
作为一种优选实施例，监测预警装置4对微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据分别设定预警阈值，当监测预警装置实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据超过预警阈值时发出报警信号。本实施例中，移动终端7通过无线网络设置系统的工作参数和预警阈值，并接收系统发出的预警信息，方便现场技术人员改变运行参数、及时了解空间卫生异常状态，并采取相应的措施。移动终端7可以是通用的智能手机，安装专用的APP即可，也可以是专门的手持机等。机器人在检测到数据超过给定的预警阈值时，可以立即或者有时间延迟地触发警报。在这里，触发警报可以通过设备触发声音和/或视觉，和/或通过设备将报警信息无线地，例如通过无线电，转发给接收器。正是在这种关联下，但在原则上也可以规定，这样进行警报的转发，使设备自身上的这种报警活动是不可见的。例如，可以将一个静止的，最好是可携带但是架设在确定地点的信号装置与设备进行相关的有效连接，该信号装置可发出声音和/或视觉信号。另外，云服务器(8)还可以随时记录空间卫生机器人状态，形成空间卫生机器人大数据，为空间卫生机器人的自我进化和成长提供可能性。
综上，本实施例的空间卫生智能识别系统，通过对温湿度、二氧化碳、细颗粒物等多参数进行实时在线采集，在多维度上更好的全面掌握空间环境的状态，同时方便搭建更符合实际的可靠性评估诊断模型和精确的预警系统，采用FUZZY数据模型进行多参数融合数据分析，采用灰色预测模型进行预测分析，以便更加准确地发出预警信号和分析故障原因。另外，系统对空间卫生质量进行诊断和劣化先兆预警，使空间卫生机器人能够及时了解空间卫生的异常状态，并可以对空间卫生健康状态做出准确的评估和预测，该智能识别系统通过对所在环境的多参数、长期、连续、实时的全面运行大数据的采集和积累，为空间卫生机器人运行的智能诊断、智能状态预警、智能运行控制、智能运行管理、智能维修维护等直接提供基础大数据。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (5)
1.一种空间卫生智能识别系统，其特征在于，包括：
监测预警装置，其包括数据统计分析单元；
微生物监测单元，其用来实时采集某空间范围内的微生物含量，并将该微生物含量数据传输给所述监测预警装置；
温湿度测量单元，其用来实时采集所述空间范围内的温度和湿度参数，并将该温度和湿度参数传输给所述监测预警装置；
二氧化碳测量单元，其用来实时采集所述空间范围内的二氧化碳浓度，并将该二氧化碳浓度数据传输给所述监测预警装置；以及
细颗粒物测量单元，其用来实时采集所述空间范围内的细颗粒物浓度，并将该细颗粒物浓度数据传输给所述监测预警装置；
药液监测预警装置，该药液监测预警装置用来检测药液的药液浓度和活性数据并根据所述微生物含量数据确定施药速度；
其中所述监测预警装置将所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，所述监测预警装置将所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据处于稳定状态时耦合得出的耦合数据作为健康数据并储存，所述监测预警装置将实时采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据耦合得出的数据与所述健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。
2.根据权利要求1所述的空间卫生智能识别系统，其特征在于，所述监测预警装置将采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据异常于所述健康数据的异常数据作为空间卫生劣化的先兆特征并储存为历史数据，所述监测预警装置根据实时采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据与所述先兆特征比对来对空间卫生质量进行预警。
3.根据权利要求2所述的空间卫生智能识别系统，其特征在于，所述空间卫生智能识别系统还包括移动终端和云服务器，所述云服务器用来储存所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据，所述移动终端用来与所述监测预警装置和所述云服务器交换数据。
4.根据权利要求3所述的空间卫生智能识别系统，其特征在于，所述云服务器根据其储存的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据进行长期的数据分析来提高所述空间卫生智能识别系统的识别和预警精度。
5.根据权利要求1所述的空间卫生智能识别系统，其特征在于，所述监测预警装置对所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据分别设定预警阈值，当所述监测预警装置实时采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据超过所述预警阈值时发出报警信号。
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