CN112967487A - 用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，包括采集分析管理预警设备、消毒设备、用户端、追溯分析平台和监测预警平台，采集分析管理预警设备采集健康数据并上传至用户端和追溯分析平台，用户端和追溯分析平台对接收到的健康数据进行展示，用户端和/或追溯分析平台上报数据至监测预警平台，监测预警平台对数据自动分析，设置不同的预警模式，以查看各个区域传染病发生情况。本发明减少人工输入行为，采用硬件机器采集数据，进行数据的整理与追溯，全面做到校园传染病疫情防控监测手段以及监测项目，通过硬件软件耗材数据上报等方式全方位进行校园传染病疫情防控监测。

Description

用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统

技术领域

本发明涉及常态化传染病预警监测技术，特别是涉及一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统。

背景技术

目前校园传染病预防都采用人工检测的方式(以测温为主)，这种方式容易出现检测不及时，检测错误，漏检，并且对于学生的检查结果无法进行数据的整理与追踪，无法掌握学生的检查信息，对于有症状的学生无法进行记录与追踪，对于生病的学生无法进行病程追踪，无法掌握就诊信息与康复信息，政府监管部门不能第一时间掌握所在辖区学生健康状况，无法对校园传染病疫情防控做到有效预警与监测。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，解决目前校园传染病疫情防控监测手段的缺点，尽量减少人工输入行为，采用硬件机器采集数据，进行数据的整理与追溯，全面做到国家要求的校园传染病疫情防控监测手段以及监测项目，通过硬件软件耗材数据上报等方式全方位进行校园传染病疫情防控监测。

为了达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，包括用于采集健康数据的采集分析管理预警设备、放置在所述采集分析管理预警设备内部用于提供消毒耗材以及机器自清洁的消毒设备、用于访问和接收健康数据的用户端、用于健康数据记录管理的追溯分析平台和监测预警平台，所述采集分析管理预警设、用户端、追溯分析平台和监测预警平台通过有线网络连接、无线网络连接、4G连接、5G连接、近距离无线通信进行联网，所述采集分析管理预警设备采集健康数据，通过人脸识别、语音声控、按键、遥控器、刷卡识别、蓝牙识别或指纹识别确认后将健康数据传输至所述用户端和追溯分析平台，所述健康数据包括但不限于生长发育指标数据、口腔情况、手部情况、温度情况，所述用户端和追溯分析平台对接收到的健康数据进行展示，所述用户端和/或追溯分析平台上报数据至监测预警平台，所述监测预警平台对数据自动分析，通过云计算大数据自动生成考勤人数统计与分析、症状汇总与分析、病种汇总与分析、学校统计数据汇总与分析、带病上课人数汇总与分析、病程追踪汇总与分析、缺勤统计与分析、每日温度异常统计与分析、服药汇总与分析、晨检健康数据汇总与分析、儿童生长发育的相关指标的监测以及数据的汇总和分析、学校报备汇总与分析，设置不同的预警模式，以查看各个区域传染病发生情况。

优选的，所述采集分析管理预警设备包括设备主体、固定在所述设备主体底部的称重模块、与所述设备主体固定连接的身高测量模块、与所述设备主体固定连接的消毒耗材放置模块、用于获取手部视频以及图像的第一摄像模块、用于获取口腔视频以及图像的第二摄像模块、设置在所述设备主体上的体温测量模块、设置在所述设备主体上的显示模块、设置在所述设备主体上的手部洗手与消毒模块、设置在所述设备主体上的生长发育指标模块、设置在所述设备主体上的机器自清洁模块和设置在所述设备主体内部的控制模块，所述控制模块分别与所述称重模块、身高测量模块、第一摄像模块、第二摄像模块、体温测量模块、显示模块、手部洗手与消毒模块、生长发育指标模块、机器自清洁模块连接，所述机器自清洁模块包括但不限于物表消毒、空气消毒和换新风装置。

优选的，所述身高测量模块为超声波测高模块，所述体温测量模块为非接触式测温感应器。

优选的，所述设备主体还包括与所述控制模块连接的身份识别模块。

优选的，所述身份识别模块为人脸识别模块、语音声控识别模块、按键识别模块、遥控器识别模块、刷卡识别模块、蓝牙识别模块或指纹识别模块。

优选的，所述显示模块为触摸显示屏，所述采集分析管理预警设备开机后进入待机状态，所述显示模块显示待机界面，点击待机界面后进入主界面，所述主界面包括配置卡界面、老师配置卡界面、常规晨检界面和症状选择界面，所述配置卡界面包括软件版本、MCU版本、IP地址、端口、WiFi SSID、WiFi密码、LoraID、序列号、更新名单、查找附近WiFi、升级MCU、升级APK、手部喷液、机器消毒喷液、确认；所述老师配置卡界面包括晨检、测身高体重、消毒、临时出园、临时入园、快速模式、机器消毒喷液、确认；所述常规晨检界面包括口腔及手部视频以及照片、学生姓名、班级、身高、体重、温度、口腔、手部、症状、异常离园；所述症状选择界面包括口腔及手部视频以及照片、红眼、出疹、咳嗽、呕吐、腹泻、黄疸、外伤、其他、返回、确认。

优选的，所述用户端包括但不限于家长手机端、老师手机端、校园负责人手机端、政府主要监管部门负责人手机端。

优选的，所述追溯分析平台包括但不限于校园数据记录管理追溯分析平台、托幼机构园长数据记录管理追溯分析平台。

优选的，所述监测预警平台包括但不限于政府主管部门大数据平台、政府专业监管部门大数据平台。

本发明的有益效果在于：解决目前校园传染病疫情防控监测手段的缺点，尽量减少人工输入行为，采用硬件机器采集数据，进行数据的整理与追溯，全面做到国家要求的校园传染病疫情防控监测手段以及监测项目，通过硬件软件耗材数据上报等方式全方位进行校园传染病疫情防控监测。

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是本发明实施例提供的用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统的原理框图；

图2是采集分析管理预警设备的原理框图。

图中，1-采集分析管理预警设备、2-消毒设备、3-用户端、4-追溯分析平台、5-监测预警平台、6-称重模块、7-身高测量模块、8-第一摄像模块、9-第二摄像模块、10-体温测量模块、11-显示模块、12-控制模块、13-身份识别模块。

具体实施方式

下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明提出了一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，包括用于采集健康数据的采集分析管理预警设备1、放置在采集分析管理预警设备1内部用于提供消毒耗材的消毒设备2、用于访问和接收健康数据的用户端3、用于健康数据记录管理的追溯分析平台4和监测预警平台5，消毒设备2可实现机器自洁消毒功能，外挂洗手消毒，机器采集分析管理预警设、用户端、追溯分析平台和监测预警平台通过有线网络连接、无线网络连接、4G连接、5G连接、近距离无线通信进行联网，采集分析管理预警设备1采集健康数据，通过人脸识别、语音声控、按键、遥控器、刷卡识别、蓝牙识别或指纹识别确认后将健康数据传输至用户端3和追溯分析平台4，健康数据包括但不限于在校学生考勤、每日温度汇总、异常温度筛查、晨午检数据汇总、疑似疾病汇总、症状统计、病种统计、同期数据对比、请假情况统计、病程追踪统计、消毒情况统计、服药情况统计、带病上课人数统计与追踪，发热咳嗽出疹呕吐腹泻红眼黄疸外伤，用户端3和追溯分析平台4对接收到的健康数据进行展示，用户端3和/或追溯分析平台4上报数据至监测预警平台5，监测预警平台5对数据自动分析，通过云计算大数据自动生成考勤人数统计与分析、症状汇总与分析、病种汇总与分析、学校统计数据汇总与分析、带病上课人数汇总与分析、病程追踪汇总与分析、缺勤统计与分析、每日温度异常统计与分析、服药汇总与分析、晨检健康数据汇总与分析、儿童生长发育的相关指标的监测以及数据的汇总和分析、学校报备汇总与分析，设置不同的预警模式，以查看各个区域传染病发生情况。

采集分析管理预警设备1包括设备主体、固定在设备主体底部的称重模块6、与设备主体固定连接的身高测量模块7、与设备主体固定连接的消毒耗材放置模块、用于获取手部视频以及图像的第一摄像模块8、用于获取口腔视频以及图像的第二摄像模块9、设置在设备主体上的体温测量模块10、设置在设备主体上的显示模块11和设置在设备主体内部的控制模块12，控制模块12分别与称重模块6、身高测量模块7、第一摄像模块8、第二摄像模块9、体温测量模块10和显示模块11连接。身高测量模块7为超声波测高模块，体温测量模块10为非接触式测温感应器，具体的，可采用红外测温感应器。控制模块12连接通信模块和存储模块，在实际应用过程中，判断某校园中的采集分析管理预警设备1的数量是否大于1，若是，则该校园中的所有采集分析管理预警设备1通过通信模块进行数据交互，任一采集分析管理预警设备1采集到的健康数据广播传输给其他采集分析管理预警设备1，采集分析管理预警设备硬件设备1接收之后进行实时上传至追溯分析平台4。

在其他的实施例中，追溯分析平台4连接有前置服务器、应用服务器、存储服务器，属于同一校园的采集分析管理预警设备1采用同一协议，采集分析管理预警设备定时或达到设定条件后上传采集到的健康数据至前置服务器，经消息队列处理后，根据该校园对应的协议进行数据解析，数据解析后传输给存储服务器的REDIS和HBASE，REDIS的数据通过应用服务器进行实时展示，应用服务器直接调用HBASE的数据以实现在线数据挖掘，还可通过HIVE对HBASE中的数据进行关联映射，通过SQL的方式进行数据分析，并将分析后的结果存入Mysql中，并提供离线数据分析的展示。

为了实现在线数据挖掘，消息队列生成时为其匹配唯一的Rowkey，校园序号_采集分析管理预警设备唯一识别号_采集分析管理预警设备序号_当前时间戳_数据。在完成数据解析后，根据健康数据的症状不同，存储到不同的HBASE表中，并供追溯分析平台进行展示。HBASE表的Rowkey在追溯分析平台根据是否感染及其相关情况进行设计，方便分类，同时数据存入HBASE表时会同时存储其名称和入库时间作为数据属性以方便溯源。

设备主体还包括与控制模块12连接的身份识别模块13。身份识别模块13为人脸识别模块、语音声控识别模块、按键识别模块、遥控器识别模块、刷卡识别模块、蓝牙识别模块或指纹识别模块。身份识别模块13用于实现学生与学生数据的一一对应，方便进行追溯。

显示模块11为触摸显示屏，所述采集分析管理预警设备1开机后进入待机状态，所述显示模块11显示待机界面，点击待机界面后进入主界面，所述主界面包括配置卡界面、老师配置卡界面、常规晨检界面和症状选择界面，所述配置卡界面包括软件版本、MCU版本、IP地址、端口、WiFi SSID、WiFi密码、LoraID、序列号、更新名单、查找附近WiFi、升级MCU、升级APK、手部喷液、机器消毒喷液、确认；所述老师配置卡界面包括晨检、测身高体重、消毒、临时出园、临时入园、快速模式、机器消毒喷液、确认；所述常规晨检界面包括口腔及手部视频以及照片、学生姓名、班级、身高、体重、温度、口腔、手部、症状、异常离园；所述症状选择界面包括口腔及手部视频以及照片、红眼、出疹、咳嗽、呕吐、腹泻、黄疸、外伤、其他、返回、确认。

用户端3包括但不限于家长手机端、老师手机端、校园负责人手机端、政府主要监管部门负责人手机端。追溯分析平台4包括但不限于校园数据记录管理追溯分析平台4、托幼机构园长数据记录管理追溯分析平台4。监测预警平台5包括但不限于政府主管部门大数据平台、政府专业监管部门大数据平台。

采集分析管理预警设备1还可通过无线网络或者蓝牙与学生的智能穿戴设备链接，获取学生的智能穿戴设备获取的身体特征，包括但不限于心率、呼吸、脉率和血氧等生理参数。追溯分析平台4和监测预警平台5将生理参数作为数据记录追溯和监管的非必要参数。

采集分析管理预警设备1在上传健康数据时可以首先对数据是否正常进行初步判定，初步判定具体指的是采用先知经验判断逻辑对数据进行预甄别，然后通过人工和计算机辅助执行的方式完成对所采集数据的预处理，得到初步判定结果，将初步判定结果与原始数据一起打包后上传至用户端3和追溯分析平台4。

追溯分析平台4和监测预警平台5可以设置传染病的温度、口腔、手部、症状的确认参数，可包括自动确认和人工确认，温度的阈值可由追溯分析平台4和监测预警平台5自主确认，口腔及手部照片的确认可由自动确认或人工确认后保存至采集分析管理预警设备1。出疹、咳嗽、呕吐、腹泻、黄疸、外伤的确认一般由老师负责确认，然后老师将确认结果保存至采集分析管理预警设备1。

监测预警平台5还包括抽查确认功能模块，用于对未监测出异常的健康数据按照一定比例进行抽查和确认。

监测预警平台5还通过UML静态图建立了健康数据和传染病属性信息管理的处理方法、约束条件以及联系因素，设计各个校园健康数据和传染病数据的多元数据库结构，利于GIS技术生成各个学校的健康数据展示地图，并将获取的健康数据存储到数据库中，对健康数据有效性进行整理和筛选。

本发明的工作原理为：本发明通过硬件软件耗材大数据平台四个部门进行环动监测与预警，硬件设备采集设备进行检测信息的采集与上报；耗材搭配采集分析管理预警设备1辅助系统，达到完善的消毒与洗手管理制度；软件部分分为手机端口(家长手机端、老师手机端、园长，校长手机端、政府主要监管部门负责人手机端等)、校园数据记录管理追溯分析平台4、托幼机构园长数据记录管理追溯分析平台4等；大数据平台分为政府主管部门大数据平台、政府专业监管部门大数据平台(疾控中心、教育体育局、卫建委等)。通过硬件数据采集系统采集数据进行上报给政府监管部门(疾控中心、教育体育局)包含在校学生考勤、每日温度汇总、异常温度筛查、晨午检数据汇总、疑似疾病汇总、8大症状统计、17大病种统计、同期数据对比、请假情况统计、病程追踪统计、消毒情况统计、服药情况统计、带病上课人数统计与追踪等。数据自动分析，通过云计算大数据自动生成发病率、构成比，以及传染病趋势走向图表,设置红、黄、绿三种不同的预警模式，方便迅速查看各个学校传染病发生情况，提前进行预警与干预。

监测预警平台5通过云计算大数据自动生成发病率、构成比，以及传染病趋势走向图表,设置红、黄、绿三种不同预警模式并设置各自对应的预警阈值，若某一校园的同一症状的发病人数、发病率、构成比、异常发病总数、发病率、构成比达到黄色预警模式，则监测预警平台5向该校园的采集分析管理预警设备1、用户端3和追溯分析平台4下发健康数据采集指令，采集分析管理预警设备1获取学生的健康数据并上传至用户端3和追溯分析平台4，所述监测预警平台5根据采集分析管理预警设备1与用户端3之间的地理位置，获取传染病的地理位置趋势走向，同时，根据传染病的地理位置趋势走向，监测预警平台5向趋势范围内的校园对应的采集分析管理预警设备和用户端发送预警信息，接收到预警信息的采集分析管理预警设备和用户端可选地采集健康数据。若某一校园的同一症状的发病人数、发病率、构成比、异常发病总数、发病率、构成比达到红色预警模式，则监测预警平台5向校园的采集分析管理预警设备1下发数据采集驱动程序，通过该数据采集驱动程序快速访问某传染病的相关数据，数据采集驱动程序定义数据采集的物理连接参数、数据发送与接收的方法。监测预警平台5直接从采集分析管理预警设备1中获取数据，防止人为因素造成的缺报瞒报漏报等问题。

监测预警平台5用于管理预警分析过程，显示预警结果，其交互方式包括WEB客户端、小程序等，其功能模块包括发病率展示模块、趋势展示模块、预警分析模块、系统配置模块和系统管理模块，可以动画、图表和文字等多媒体方式展示预警分析所产生的过程数据和结果数据。

本发明可以解决目前校园传染病疫情防控的弊端。真正有效落实校园传染病管理制度，解决人为因素造成的缺报瞒报漏报等问题，解决数据的延时性问题，解决政府有关部门对于校园传染病数据上报的虚假问题，建立完善的家-校-局联防联控机制，使传染病扼杀在摇篮中，数据的整理与分析可以有效区分传染病爆发趋势，不同的预警模式可以加快政府主管部门进行有效干预，提出有效的干预手段，最大程度的降低控制传染病。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求书范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，包括用于采集健康数据的采集分析管理预警设备、放置在所述采集分析管理预警设备内部用于提供消毒耗材以及机器自清洁的消毒设备、用于访问和接收健康数据的用户端、用于健康数据记录管理的追溯分析平台和监测预警平台，所述采集分析管理预警设、用户端、追溯分析平台和监测预警平台通过有线网络连接、无线网络连接、4G连接、5G连接、近距离无线通信进行联网，所述采集分析管理预警设备采集健康数据，通过人脸识别、语音声控、按键、遥控器、刷卡识别、蓝牙识别或指纹识别确认后将健康数据传输至所述用户端和追溯分析平台，所述健康数据包括但不限于生长发育指标数据、口腔情况、手部情况、温度情况，所述用户端和追溯分析平台对接收到的健康数据进行展示，所述用户端和/或追溯分析平台上报数据至监测预警平台，所述监测预警平台对数据自动分析，通过云计算大数据自动生成考勤人数统计与分析、症状汇总与分析、病种汇总与分析、学校统计数据汇总与分析、带病上课人数汇总与分析、病程追踪汇总与分析、缺勤统计与分析、每日温度异常统计与分析、服药汇总与分析、晨检健康数据汇总与分析、儿童生长发育的相关指标的监测以及数据的汇总和分析、学校报备汇总与分析，设置不同的预警模式，以查看各个区域传染病发生情况。

2.根据权利要求1所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述采集分析管理预警设备包括设备主体、固定在所述设备主体底部的称重模块、与所述设备主体固定连接的身高测量模块、与所述设备主体固定连接的消毒耗材放置模块、用于获取手部视频以及图像的第一摄像模块、用于获取口腔视频以及图像的第二摄像模块、设置在所述设备主体上的体温测量模块、设置在所述设备主体上的显示模块、设置在所述设备主体上的手部洗手与消毒模块、设置在所述设备主体上的生长发育指标模块、设置在所述设备主体上的机器自清洁模块和设置在所述设备主体内部的控制模块，所述控制模块分别与所述称重模块、身高测量模块、第一摄像模块、第二摄像模块、体温测量模块、显示模块、手部洗手与消毒模块、生长发育指标模块、机器自清洁模块连接，所述机器自清洁模块包括但不限于物表消毒、空气消毒和换新风装置。

3.根据权利要求2所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述身高测量模块为超声波测高模块，所述体温测量模块为非接触式测温感应器。

4.根据权利要求2所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述设备主体还包括与所述控制模块连接的身份识别模块。

5.根据权利要求4所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述身份识别模块为人脸识别模块、语音声控识别模块、按键识别模块、遥控器识别模块、刷卡识别模块、蓝牙识别模块或指纹识别模块。

6.根据权利要求2所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述显示模块为触摸显示屏，所述采集分析管理预警设备开机后进入待机状态，所述显示模块显示待机界面，点击待机界面后进入主界面，所述主界面包括配置卡界面、老师配置卡界面、常规晨检界面和症状选择界面，所述配置卡界面包括软件版本、MCU版本、IP地址、端口、WiFi SSID、WiFi密码、LoraID、序列号、更新名单、查找附近WiFi、升级MCU、升级APK、手部喷液、机器消毒喷液、确认；所述老师配置卡界面包括晨检、测身高体重、消毒、临时出园、临时入园、快速模式、机器消毒喷液、确认；所述常规晨检界面包括口腔及手部视频以及照片、学生姓名、班级、身高、体重、温度、口腔、手部、症状、异常离园；所述症状选择界面包括口腔及手部视频以及照片、红眼、出疹、咳嗽、呕吐、腹泻、黄疸、外伤、其他、返回、确认。

7.根据权利要求1所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述用户端包括但不限于家长手机端、老师手机端、校园负责人手机端、政府主要监管部门负责人手机端。

8.根据权利要求1所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述追溯分析平台包括但不限于校园数据记录管理追溯分析平台、托幼机构园长数据记录管理追溯分析平台。

9.根据权利要求1所述的一种用于校园传染病疫情防控检测及数据上报监测预警系统，其特征在于，所述监测预警平台包括但不限于政府主管部门大数据平台、政府专业监管部门大数据平台。

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