CN111798955A - 一种移动便携式药物滥用在线监测分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动便携式药物滥用在线监测分析系统，包括：用于自动采集目标地点污水和定时排放污水的采集单元；将采集到的污水样品进行自动化前处理和自动分析检测以获取目标物质浓度信息的检测分析单元；对目标物质中的药物浓度信息进行分类整合、数据对比、滥用量计算以及滥用人数推算的药物滥用数据分析平台，所述药物滥用数据分析平台将分析出的数据信息采用无线通信的方式输出同时发出预警信号。该系统实现污水滥用药监督的一体化控制，使得该移动便携式药物滥用在线监测分析系统具有操作简单、移动便携、可以随时更换监测区域以及实时在线分析监控等优点，今后将成为禁毒必备的有力武器。
Description
技术领域
本发明涉及药物滥用监控分析领域，尤其涉及一种移动便携式药物滥用在线监测分析系统。
背景技术
药品作为一种政府部门监管的特殊商品，其分为合法药物和非法药物。其中合法药物的消费反应了一个地区的人民健康水平，而了解非法药物的消费则对打击违法犯罪行为具有重要意义。毒品作为一种特殊的非法药物，不仅严重危害人体健康而且给社会带来了高犯罪率、经济损失、社会公共安全和公众健康等问题。由于我国国土幅员辽阔，区域跨度较大，传统方法往往具有调查人群较大，造成调查周期长，需要大量人力物力等缺点，难以做到快速、精准地分析。尤其难以做到实时的药物滥用监测，通过传统调查得到的数据通常较为滞后，反应的情况往往是某一时间段内的药物滥用情况，难以具体到某一时间点的药物滥用情况。除此之外，要想获得一段时间内的药物滥用变化趋势难度较大。
目前出现了通过基于污水药物浓度信息的药物消费检测方法，具有不涉及个人隐私或医学伦理问题，可以对污水进行实时监测，并且及时准确的反映当地消费数量；采样和分析方便、耗时少，成本低和客观性强，能够真实的反映不同物质的实际消费量，更是可以反应社区等小范围和每天消费变化这种短时间的消费趋势，同时还能测定新型化学物质的消费量，对使用发展趋势进行预测。
但是目前还没有一种将此方法与网络信息结合起来的在线监测分析设备。无法通过大数据实现实时对比监测，且需要在特定实验室内进行药物浓度的测量与数据的处理，缺少一种移动便携式的药物滥用在线监测分析。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种移动便携式药物滥用在线监测分析系统，具体方案包括：
用于自动采集目标地点污水和定时排放污水的采集单元；
将采集到的污水样品进行自动化前处理和自动分析检测以获取目标物质浓度信息的检测分析单元；
对目标物质中的药物浓度信息进行分类整合、数据对比、滥用量计算以及滥用人数推算的药物滥用数据分析平台，所述药物滥用数据分析平台将分析出的数据信息采用无线通信的方式输出同时发出预警信号。
进一步的，所述采集单元包括自动采集装置和自动储水排水装置；
所述自动采集装置包括污水提升设备和智能控制面板，所述智能控制面板用于接收用户输入的采样模式，所述污水提升设备将污水收集并输送至自动储水排水装置中进行存储，所述自动储水排水装置设置有储水阈值和排水周期。
进一步的，所述检测分析单元包括前处理单元、再次处理单元和自动分析设备；
所述前处理单元对污水样品采用0.22μm的滤膜进行过滤处理；所述再次处理单元根据欲检测的不同种类的目标物质适当添加不同种类的前处理试剂用以进行富集浓缩；所述自动分析设备采用自动进样器将前处理好的污水样品导入液相色谱质谱分析仪进行目标药物的浓度分析、将分析结果传送至药物滥用数据分析平台内。
进一步的，所述药物滥用数据分析平台包括参数设定模块、数据处理模块以及毒品监测与预警模块和云端数据存储模块；
所述参数设定模块用于采样和分析污水采样装置的清洗设定、试剂维护以及样品分析的时间设定；
数据处理模块，用于计算药物滥用量、将所得到的目标药物浓度信息转化为滥用量与滥用人数；
毒品监测与预警模块，将获取的药物滥用量和滥用人数与系统内存储的数据(警方掌握的毒情信息、该区域过去的监测结果及其他区域的监测结果)进行对比，当超过设定阈值或超过以往掌握的毒情数据时，系统会将毒品类别与现有的禁毒数据相结合并输出预警信号；
云端数据存储模块，用于对该系统监测到的某个区域的目标药物浓度信息、滥用量和滥用人数进行云存储。
进一步的，所述数据处理模块采用如下方式将目标药物浓度信息转化为滥用量与滥用人数：
某种药物的人均滥用量采用如下计算方式：
其中，CT为测定的污水中药物代谢产物的浓度，F为污水流量，fT为人体代谢校正因子，P为该污水处理厂的服务人群数量；
某个药物滥用人群数量采用如下计算方式
其中，Pc为滥用人群数量；n为每天滥用次数；D为每人每天滥用剂量，二者的乘积为每人每天滥用数量。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种移动便携式药物滥用在线监测分析系统，该系统将采集单元、检测分析单元、药物滥用数据分析平台进行组合、实现污水滥用药监督的一体化控制，使得该移动便携式药物滥用在线监测分析系统具有操作简单、移动便携、可以随时更换监测区域以及实时在线分析监控等优点。该发明将为加快推进大数据智能化建设应用，全面提升科技信息化工作能力，开创新时代科技信息化工作新局面做出新的更大贡献。除此之外，该系统将传统的禁毒方式转变为实时监控的手段，不仅能实时准确的反映一个地区违禁药品的滥用水平，为公安精确地打击毒品提供科学依据，还克服了传统打击毒品方法的诸多弊端，节省了大量的人力物力，将推动我国的禁毒行动迈向新的台阶。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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。
图1为本发明系统的结构原理图。
图2为本发明自动采集装置的结构原理图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：
如图1和图2所示的一种移动便携式药物滥用在线监测分析系统，包括三个模块即采集单元、检测分析单元、药物滥用数据分析平台。
其中采集单元主要是对样品进行采集储存，其分为自动采集装置和自动储水排水装置。自动采集装置分为污水提升设备和智能控制面板，通过智能控制设定所需的采样模式，通过污水提升设备将污水收集到自动储水排水装置进行储存。同时在自动储水排水装置中设定好储水阈值与排水周期，以保证系统正常运行。具体操作如下：
首先选定目标区域，将自动采集装置中的采集器放入污水中，通过控制面板设定采样时间和采样间隔，例如设置采样器程序为：每2h自动采集50mL水样，每日采集12次，进行混合处理，作为当日的样品。
设定好采样程序后，将污水的自动采集装置的探头放入污水中，通过内置的提升泵将污水抽入自动储水排水装置。自动储水装置内置储水瓶，可以一次性储存数量不同的样品。采集的污水混合后将通过管道连接器流入下一模块进行分析，而多余的水样则通过自动排水装置排出。
所述检测分析单元包括前处理单元、再次处理单元和自动分析设备，主要功能是将采集到的污水样品进行自动化前处理与自动分析检测以获取目标物质浓度信息。采集单元收集污水样品输送至检测分析单元后，首先进入前处理单元、通过0.22μm的滤膜对样品进行过滤，除去大颗粒悬浮物，有效地将分析的目标物与干扰物组分分离。可通过定期更换滤膜来保证这一步的有效进行。净化后的污水样品进入再次处理单元，通过安装萃取柱或者添加萃取剂来实现样品的富集浓缩。其具体操作步骤为，通过面板设定好相应的程序，包括活化、上样、洗脱的顺序及所需的前处理试剂的剂量。所述自动分析设备为液相色谱质谱分析仪。最后浓缩得到的样品进入通过自动进样器进入液相色谱质谱分析仪进行目标药物的浓度分析，机器可自动得出药物的浓度信息，得出浓度信息后，通过信号传输到下一模块即药物滥用数据分析平台进行后续数据分析。
其中药物滥用数据分析平台对接收到的药物浓度信息进行分类整合、数据对比、滥用量计算、滥用人数推算，同时结合预警装置和无线传输系统以实时在线数据分析。药物滥用数据分析平台为智能化在线监测分析装置，是整个移动便携式药物滥用在线监测分析系统的控制中枢，其具体原理和操作包括以下模块：
药物滥用数据分析平台包括参数设定模块、数据处理模块以及毒品监测与预警模块和云端数据存储模块。
参数设定模块，主要用于采样和分析装置的清洗设定、试剂维护以及样品分析的时间设定等。通过采样和分析装置的清洗设定可以控制采集系统的启动，通过接入自来水管道可以实现定期清洗，同时可以根据需要关闭采集系统；试剂维护以及样品分析的时间设定主要是根据不同物质的样品分析程序设定适合目标物的跑样时间及所需的试剂载体来获取目标物的浓度参数。
数据处理模块，用于计算药物滥用量和预测滥用人数；
例如计算苯丙胺类药物的人均滥用量采用如下计算方式：
其中，CT为测定的污水中苯丙胺药物的浓度，F为采集区域的污水流量，fT为人体苯丙胺类药物的代谢校正因子，P为该采集区域的服务人群数量。
苯丙胺类药物滥用人群数量采用如下计算方式
其中，Pc为滥用人群数量；n为每天滥用苯丙胺类药物的次数；D为每人每天滥用苯丙胺类药物的剂量，二者的乘积为每人每天滥用数量。
通过数据处理模块得到的一系列数据将于用后续分析，同时可以根据实际需要构建不同的计算模型，例如流行率、滥用指数等。
毒品监测与预警模块，用于智慧禁毒的毒品监测与预警，通过与互联网大数据相结合，构建大数据智能化建设和应用。以苯丙胺类毒品为例，前述模块得到苯丙胺类毒品的滥用量和滥用人数后，数据将立刻上传至数据库，与现有的大数据和禁毒数据相结合，系统会根据情况作出自动预警，例如滥用量和滥用人数高于现有数据和禁毒数据，则会作出相应的警报，以提醒相关人员采取相应的缉毒调查；如果远低于现有数据，则证明该时间段内的禁毒效果较为明显。得到的一系列数据都将通过无线传输至网络终端，只要登录系统就可以实现实时在线监控。
其中云端数据存储模块用于对该系统监测到的某个区域的毒品滥用数据信息如目标药物浓度信息、滥用量和滥用人数进行云存储。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种移动便携式药物滥用在线监测分析系统，其特征在于包括：
用于自动采集目标地点污水和定时排放污水的采集单元；
将采集到的污水样品进行自动化前处理和自动分析检测以获取目标物质浓度信息的检测分析单元；
对目标物质中的药物浓度信息进行分类整合、数据对比、滥用量计算以及滥用人数推算的药物滥用数据分析平台，所述药物滥用数据分析平台将分析出的数据信息采用无线通信的方式输出同时发出预警信号。
2.根据权利要求1所述的移动便携式药物滥用在线监测分析系统，其特征还在于：所述采集单元包括自动采集装置和自动储水排水装置；
所述自动采集装置包括污水提升设备和智能控制面板，所述智能控制面板用于接收用户输入的采样模式，所述污水提升设备将污水收集并输送至自动储水排水装置中进行存储，所述自动储水排水装置设置有储水阈值和排水周期。
3.根据权利要求1所述的移动便携式药物滥用在线监测分析系统，其特征还在于：所述检测分析单元包括前处理单元、再次处理单元和自动分析设备；
所述前处理单元对污水样品采用0.22μm的滤膜进行过滤处理；所述再次处理单元根据欲检测的不同种类的目标物质适当添加不同种类的前处理试剂用以进行富集浓缩；所述自动分析设备采用自动进样器将前处理好的污水样品导入液相色谱质谱分析仪进行目标药物的浓度分析、将分析结果传送至药物滥用数据分析平台内。
4.根据权利要求1所述的移动便携式药物滥用在线监测分析系统，其特征还在于：所述药物滥用数据分析平台包括参数设定模块、数据处理模块以及毒品监测与预警模块和云端数据存储模块；
所述参数设定模块用于采样和分析污水采样装置的清洗设定、试剂维护以及样品分析的时间设定；
数据处理模块，用于计算药物滥用量、将所得到的目标药物浓度信息转化为滥用量与滥用人数；
毒品监测与预警模块，将获取的药物滥用量和滥用人数与系统内存储的数据进行对比，当超过设定阈值或超过历史掌握的毒情数据时，则将毒品类别与现有的禁毒数据相结合并输出预警信号；
云端数据存储模块，用于对该系统监测到的某个区域的目标药物浓度信息、滥用量和滥用人数进行云存储。
5.根据权利要求4所述的移动便携式药物滥用在线监测分析系统，其特征还在于：所述数据处理模块采用如下方式将目标药物浓度信息转化为滥用量与滥用人数：
某种药物的人均滥用量采用如下计算方式：
其中，CT为测定的污水中药物代谢产物的浓度，F为污水流量，fT为人体代谢校正因子，P为该污水处理厂的服务人群数量；
某个药物滥用人群数量采用如下计算方式
其中，Pc为滥用人群数量；n为每天滥用次数；D为每人每天滥用剂量，二者的乘积为每人每天滥用数量。
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