CN112381694B - 基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统及方法，涉及公共卫生领域。通过在进入教学区域将智能口罩与学生的账户关联，可判断获取佩戴者是否位于公共区域，并在位于公共区域时，采集距离数据计算障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，采集影像数据，并在筛选到额头感兴趣区域后，计算额头温度，即可实现方便快捷的多次测温，配合显示模块，确定对面佩戴者的账户，基于以上获取的数据，进一步生成用于记录密切接触者的四元标签，当检测的额头温度大于预设温度时，获取对应学生的账户的所有四元标签tag，即可筛选得到所有密切接触者对应的账户。

Description

基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统及方法

技术领域

本发明涉及公共卫生技术领域，具体涉及一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统及方法。

背景技术

对于传染性疾病来说，密切接触者的确定是至关重要的一步。

现有用于校园教学楼或实验楼的控制方法均是在进楼前进行体温一次检测，但学生在楼内待的时间较长，单次体温检测并不能很好的对学生体温进行监控，尤其是对于位于潜伏期的患者来说，一旦进入教学楼，密切接触者就需要依靠人的记忆来筛选，容易造成遗漏。

如何针对校园的实际情况方便快速的对学生进行多次体温检测，并在出现发热症状后，有效快速的确认密切接触者是急需解决的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统及方法，解决了如何针对校园的实际情况方便快速的对学生进行多次体温检测，并在出现发热症状后，有效快速的确认密切接触者的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，提供了一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统，该系统包括：学生端、智能口罩和云计算端；

所述学生端，用于将学生的账户关联智能口罩；

所述智能口罩，包括：

室内定位模块，用于获取佩戴者pa位置信息；

距离采集模块，用于在佩戴者pa位于公共区域时，采集佩戴者pa面前的距离数据；

影像采集模块，用于在收到影像采集指令时，采集佩戴者pa面前的影像数据；

显示模块，用于显示佩戴者pa的识别码以及对面佩戴者pb的额头温度；

通信模块，用于收发与云计算端之间的数据传输；

供电模块，用于对智能口罩供电；

所述云计算端，包括：

区域计算模块，用于对教学区域进行划分，得到公共区域和隐私区域，还用于根据定位数据，判断定位位置是否位于公共区域；

障碍物距离计算模块，用于从距离采集模块获取距离数据，计算后输出障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，生成影像采集指令；

影像分析模块，用于基于从影像采集模块获取的影像数据分析得到额头感兴趣区域；还用于基于影像数据中的识别码确定对应的对面佩戴者pb的账户；

额头温度计算模块，用于基于额头感兴趣区域的影像数据计算额头温度；并将额头温度返回智能口罩的显示模块和对面佩戴者pb的账户；

四元标签生成模块，用于基于佩戴者账户、对面佩戴者账户、额头温度、距离数据接收时间，一一对应生成四元标签tag=(用户、密切接触者、密切接触者体温、接触时间)，并存储至佩戴者账户；

密切接触者筛选模块，用于当额头温度大于预设温度时，获取对应学生pb的账户的所有四元标签tag，筛选得到预设时间范围内pb的所有密切接触者对应的账户；

账户管理模块，用于存储接收及计算的数据。

进一步的，所述智能口罩还包括：

可拆卸的口罩、用于固定在所述口罩两侧的两个口罩夹具；

两个所述口罩夹具分别与包含距离采集模块和影像采集模块的数据采集组件以及显示模块中的显示屏固定连接；

所述显示屏和数据采集组件分别连接有用于佩戴和供电的弹性线缆，两侧的弹性线缆分别固定插在存储盒的两侧；

所述存储盒为中空结构，内部设置室内定位模块、显示模块的电路板、通信模块以及供电模块。

进一步的，所述弹性线缆包括位于外部的弹性套管，螺旋数据线设置在所述弹性套管的内部，所述螺旋数据线用于供电和数据传输。

进一步的，所述显示模块还用于在未关联学生的账户时，显示智能口罩的设备码。

第二方面，提供了一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制方法，该方法包括：

S1、进入教学区域时将智能口罩与学生的账户关联；

S2、获取佩戴者pa位置信息，在佩戴者pa位于公共区域时，采集佩戴者pa面前的距离数据；

S3、基于距离数据，计算障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，生成影像采集指令；

S4、收到影像采集指令后，采集佩戴者pa面前的影像数据；

S5、基于影像数据，获取额头感兴趣区域，并基于额头感兴趣区域的影像数据计算额头温度；还用于基于影像数据中的识别码确定对应的对面佩戴者pb的账户；

S6、用于基于佩戴者账户、对面佩戴者账户、额头温度、距离数据接收时间，一一对应生成四元标签tag=(账户、密切接触者、密切接触者体温、接触时间)，并存储至佩戴者账户；

S7、当额头温度大于预设温度时，获取对应学生pb的账户的所有四元标签tag，筛选得到pb的所有密切接触者对应的账户。

进一步的，所述智能口罩包括：

可拆卸的口罩、用于固定在所述口罩两侧的两个口罩夹具；

两个所述口罩夹具分别与包含距离采集模块和影像采集模块的数据采集组件以及显示模块中的显示屏固定连接；

所述显示屏和数据采集组件分别连接有用于佩戴和供电的弹性线缆，两侧的弹性线缆分别固定插在存储盒的两侧；

所述存储盒为中空结构，内部设置室内定位模块、显示模块的电路板、通信模块以及供电模块。

进一步的，所述弹性线缆包括位于外部的弹性套管，螺旋数据线设置在所述弹性套管的内部，所述螺旋数据线用于供电和数据传输。

进一步的，所述室内定位模块用于获取佩戴者位置信息；

所述距离采集模块用于在佩戴者位于公共区域时，采集佩戴者面前的距离数据；

所述影像采集模块用于在收到影像采集指令时，采集佩戴者面前的影像数据；

所述显示模块用于显示佩戴者的识别码以及对面佩戴者的额头温度；

所述通信模块用于收发与云计算端之间的数据传输；

所述供电模块用于对智能口罩供电。

（三）有益效果

通过在进入教学区域将智能口罩与学生的账户关联，可判断获取佩戴者是否位于公共区域，并在位于公共区域时，采集距离数据计算障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，采集影像数据，并在筛选到额头感兴趣区域后，计算额头温度，即可实现方便快捷的多次测温，配合显示模块，确定对面佩戴者的账户，基于以上获取的数据，进一步生成用于记录密切接触者的四元标签，当检测的额头温度大于预设温度时，获取对应学生的账户的所有四元标签tag，即可筛选得到所有密切接触者对应的账户。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明的系统框图；

图2为本发明的流程图；

图3为本发明的智能口罩的示意图；

图4为本发明的弹性线缆的示意图；

图3至4中，口罩1、口罩夹具2、数据采集组件3、显示屏4、弹性线缆5、弹性套管51、螺旋数据线52、存储盒6。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例通过提供一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统及方法，解决了如何针对校园的实际情况方便快速的对学生进行多次体温检测，并在出现发热症状后，有效快速的确认密切接触者的问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统，该系统包括：学生端、智能口罩和云计算端；

所述学生端，用于将学生的账户关联智能口罩；

所述智能口罩，包括：

室内定位模块，用于获取佩戴者位置信息；

距离采集模块，用于在佩戴者位于公共区域时，采集佩戴者面前的距离数据；

影像采集模块，用于在收到影像采集指令时，采集佩戴者面前的影像数据；

显示模块，用于显示佩戴者的识别码以及对面佩戴者的额头温度；

通信模块，用于收发与云计算端之间的数据传输；

供电模块，用于对智能口罩供电；

所述云计算端，包括：

区域计算模块，用于对教学区域进行划分，得到公共区域和隐私区域，还用于根据定位数据，判断定位位置是否位于公共区域；；

障碍物距离计算模块，用于从距离采集模块获取距离数据，计算后输出障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，生成影像采集指令；

影像分析模块，用于基于从影像采集模块获取的影像数据分析得到额头感兴趣区域；还用于基于影像数据中的识别码确定对应的对面佩戴者的账户；

额头温度计算模块，用于基于额头感兴趣区域的影像数据计算额头温度；并将额头温度返回智能口罩的显示模块和对面佩戴者的账户；

四元标签生成模块，用于基于佩戴者账户、对面佩戴者账户、额头温度、距离数据接收时间，一一对应生成四元标签tag=(用户、密切接触者、密切接触者体温、接触时间)，并存储至佩戴者账户；

密切接触者筛选模块，用于当额头温度大于预设温度时，获取对应学生的账户的所有四元标签tag，筛选得到预设时间范围内的所有密切接触者对应的账户；

账户管理模块，用于存储接收及计算的数据。

进一步的，所述智能口罩还包括：

可拆卸的口罩1、用于固定在所述口罩1两侧的两个口罩夹具2；

两个所述口罩夹具2分别与包含距离采集模块和影像采集模块的数据采集组件3以及显示模块中的显示屏4固定连接；

所述显示屏4和数据采集组件3分别连接有用于佩戴和供电的弹性线缆5，两侧的弹性线缆5分别固定插在存储盒6的两侧；

所述存储盒6为中空结构，内部设置室内定位模块、显示模块的电路板、通信模块以及供电模块。

进一步的，所述弹性线缆5包括位于外部的弹性套管51，螺旋数据线52设置在所述弹性套管51的内部，所述螺旋数据线52用于供电和数据传输。

进一步的，所述显示模块还用于在未关联学生的账户时，显示智能口罩的设备码。

下面对上述实施例的工作流程进行详细说明：

在进入教学区域前，例如进入教学楼或实验楼前，学生可通过学生端扫描智能口罩上显示的设备码，实现账户与智能口罩的关联，离开教学楼或是实验楼后，再取消关联。

进入后，学生佩戴上智能口罩，智能口罩的室内定位模块实时获取定位数据，云计算端判断是否位于公共位置，位于公共位置时，生成距离采集指令，为了进一步保护隐私，若位于隐私区域，则可生成距离采集模块关闭指令。

在佩戴者位于公共区域时，距离采集模块采集佩戴者面前的距离数据，所述距离采集模块可采用现有的测距设备，例如Lidar传感器或是超声波测距传感器。采集障碍物距离数据后，上传云计算端进行判定，计算后输出障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，生成影像采集指令；安全距离是指由公共卫生专家给出的数值。

在收到影像采集指令时，采集佩戴者面前的影像数据，采集的影像数据为佩戴者面前的影像数据，主要进行两部分计算，一个是测温，另一个是确定测温对象的账户，以便对其进行关联。

关于测温，由于学生佩戴有口罩，因此云计算端需要选取额头作为感兴趣区域，并利用现有的非接触式测温算法计算额头温度，若没有找到感兴趣区域，则判定为没有监测到人。并将额头温度返回佩戴者的智能口罩的显示模块，显示模块会将温度显示，此时对面佩戴者即可看见自己测得的温度。

而关于测温对象的账户，由于对面佩戴者的口罩上显示模块会显示该佩戴者对应的识别码，因此可对影像数据中的识别码进行放大识别，实现测温对象的确定。同时将测温结果存入对面佩戴者的账户，可方便的查看体温变化情况。

完成数据计算后，即可生成四元标签四元标签；

举例说明，智能口罩A的佩戴者Pa位于公共区域，此时云计算端计算出位于佩戴者Pa对面的智能口罩B的佩戴者Pb的额头温度为C，距离数据接收时间为T。

此时，佩戴者账户为Pa的账户，对面佩戴者账户为Pb的账户，额头温度为C，距离数据接收时间为T，生成的四元标签为： tag=(用户、密切接触者、密切接触者体温、接触时间)=（Pa的账户、Pb的账户、C、T）；

即Pa为用户，Pa的密切接触者为Pb，Pb的温度为C，接触时间为T，并存储至Pa的账户；Pa每次近距离接触其他人后，均会对对方的体温进行监测，同时其账户内会存储多个类似的四元标签；

若C大于预设温度，说明Pb有发热症状，此时，密切接触者筛选模块即可获取Pb的账户中的所有四元标签，根据需要进一步筛选，例如，只筛选当天的，即预设时间范围为当天，此时，Pb为用户，只要获取四元标签中的密切接触者即可得到，Pb当天的全部密切接触者。

关于智能口罩，口罩1与可拆卸的安装在所述口罩1两侧的两个口罩夹具2配合，能够实现口罩的更换；而其口罩夹具2靠近人脸的一侧和存储盒6靠近头部的一侧还可进一步设置硅胶垫，以更贴合人脸和头部。

显示屏4可采用OLED柔性屏，以便能适配不同形状。同时数据采集组件3用的传感器也可进一步设置为角度可调节的结构，以实现更大范围的检测，为了保证弹性线缆5的佩戴舒适度，螺旋数据线52和弹性套管51配合使用，拉长时，弹性套管51伸长，而原本弯曲的螺旋数据线52伸直变长，且弹性套管51可采用具有弹性且绝缘的橡胶材质，即可帮助智能口罩的佩戴，又可保护螺旋数据线52。

实施例2

一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制方法，该方法包括：

S1、进入教学区域时将智能口罩与学生的账户关联；

S2、获取佩戴者位置信息，在佩戴者位于公共区域时，采集佩戴者面前的距离数据；

S3、基于距离数据，计算障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，生成影像采集指令；

S4、收到影像采集指令后，采集佩戴者面前的影像数据；

S5、基于影像数据，获取额头感兴趣区域，并基于额头感兴趣区域的影像数据计算额头温度；还用于基于影像数据中的识别码确定对应的对面佩戴者的账户；

S6、用于基于佩戴者账户、对面佩戴者账户、额头温度、距离数据接收时间，一一对应生成四元标签tag=(账户、密切接触者、密切接触者体温、接触时间)，并存储至佩戴者账户；

S7、当额头温度大于预设温度时，获取对应学生的账户的所有四元标签tag，筛选得到所有密切接触者对应的账户。

可理解的是，本发明实施例提供的基于互联网的校园公用卫生综合智能控制方法与上述基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统中的相应内容，此处不再赘述。

综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：

通过在进入教学区域将智能口罩与学生的账户关联，可判断获取佩戴者是否位于公共区域，并在位于公共区域时，采集距离数据计算障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，采集影像数据，并在筛选到额头感兴趣区域后，计算额头温度，即可实现方便快捷的多次测温，配合显示模块，确定对面佩戴者的账户，基于以上获取的数据，进一步生成用于记录密切接触者的四元标签，当检测的额头温度大于预设温度时，获取对应学生的账户的所有四元标签tag，即可筛选得到所有密切接触者对应的账户。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统，其特征在于，该系统包括：学生端、智能口罩和云计算端；

所述学生端，用于将学生的账户关联智能口罩；

所述智能口罩，包括：

室内定位模块，用于获取佩戴者pa位置信息；

距离采集模块，用于在佩戴者pa位于公共区域时，采集佩戴者pa面前的距离数据；

影像采集模块，用于在收到影像采集指令时，采集佩戴者pa面前的影像数据；

显示模块，用于显示佩戴者pa的识别码以及对面佩戴者pb的额头温度；

通信模块，用于收发与云计算端之间的数据传输；

供电模块，用于对智能口罩供电；

所述云计算端，包括：

区域计算模块，用于对教学区域进行划分，得到公共区域和隐私区域，还用于根据定位数据，判断定位位置是否位于公共区域；

障碍物距离计算模块，用于从距离采集模块获取距离数据，计算后输出障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，生成影像采集指令；

影像分析模块，用于基于从影像采集模块获取的影像数据分析得到额头感兴趣区域；还用于基于影像数据中的识别码确定对应的对面佩戴者pb的账户；

额头温度计算模块，用于基于额头感兴趣区域的影像数据计算额头温度；并将额头温度返回智能口罩的显示模块和对面佩戴者pb的账户；

四元标签生成模块，用于基于佩戴者pa账户、对面佩戴者账户pb、额头温度、距离数据接收时间，一一对应生成四元标签tag=(账户、密切接触者、密切接触者体温、接触时间)，并存储至佩戴者pa账户；

密切接触者筛选模块，用于当额头温度大于预设温度时，获取对应学生pb的账户的所有四元标签tag，筛选得到预设时间范围内pb的所有密切接触者对应的账户；

账户管理模块，用于存储接收及计算的数据。

2.如权利要求1所述的一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统，其特征在于，所述智能口罩还包括：

可拆卸的口罩（1）、用于固定在所述口罩（1）两侧的两个口罩夹具（2）；

两个所述口罩夹具（2）分别与包含距离采集模块和影像采集模块的数据采集组件（3）以及显示模块中的显示屏（4）固定连接；

所述显示屏（4）和数据采集组件（3）分别连接有用于佩戴和供电的弹性线缆（5），两侧的弹性线缆（5）分别固定插在存储盒（6）的两侧；

所述存储盒（6）为中空结构，内部设置室内定位模块、显示模块的电路板、通信模块以及供电模块。

3.如权利要求2所述的一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统，其特征在于，所述弹性线缆（5）包括位于外部的弹性套管（51），螺旋数据线（52）设置在所述弹性套管（51）的内部，所述螺旋数据线（52）用于供电和数据传输。

4.如权利要求1所述的一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制系统，其特征在于，所述显示模块还用于在未关联学生的账户时，显示智能口罩的设备码。

5.一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制方法，其特征在于，该方法包括：

S1、进入教学区域时将智能口罩与学生的账户关联；

S2、获取佩戴者pa位置信息，在佩戴者pa位于公共区域时，采集佩戴者pa面前的距离数据；

S3、基于距离数据，计算障碍物距离值，并在障碍物距离值小于安全距离时，生成影像采集指令；

S4、收到影像采集指令后，采集佩戴者pa面前的影像数据；

S5、基于影像数据，获取额头感兴趣区域，并基于额头感兴趣区域的影像数据计算额头温度；还用于基于影像数据中的识别码确定对应的对面佩戴者pb的账户；

S6、用于基于佩戴者pa账户、对面佩戴者账户pb、额头温度、距离数据接收时间，一一对应生成四元标签tag=(账户、密切接触者、密切接触者体温、接触时间)，并存储至佩戴者pa账户；

S7、当额头温度大于预设温度时，获取对应学生pb的账户的所有四元标签tag，筛选得到pb的所有密切接触者对应的账户。

6.如权利要求5所述的一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制方法，其特征在于，所述智能口罩包括：

可拆卸的口罩（1）、用于固定在所述口罩（1）两侧的两个口罩夹具（2）；

两个所述口罩夹具（2）分别与包含距离采集模块和影像采集模块的数据采集组件（3）以及显示模块中的显示屏（4）固定连接；

所述显示屏（4）和数据采集组件（3）分别连接有用于佩戴和供电的弹性线缆（5），两侧的弹性线缆（5）分别固定插在存储盒（6）的两侧；

所述存储盒（6）为中空结构，内部设置室内定位模块、显示模块的电路板、通信模块以及供电模块。

7.如权利要求6所述的一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制方法，其特征在于，所述弹性线缆（5）包括位于外部的弹性套管（51），螺旋数据线（52）设置在所述弹性套管（51）的内部，所述螺旋数据线（52）用于供电和数据传输。

8.如权利要求6所述的一种基于互联网的校园公用卫生综合智能控制方法，其特征在于，所述室内定位模块用于获取佩戴者位置信息；

所述距离采集模块用于在佩戴者位于公共区域时，采集佩戴者面前的距离数据；

所述影像采集模块用于在收到影像采集指令时，采集佩戴者面前的影像数据；

所述显示模块用于显示佩戴者的识别码以及对面佩戴者的额头温度；

所述通信模块用于收发与云计算端之间的数据传输；

所述供电模块用于对智能口罩供电。

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