CN116359497A - 一种公共空间病毒自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公共空间病毒自动检测装置，涉及病毒检测技术领域。可以解决在公共空间中检测结果出现异常时，无法及时的通知相关部门进行有效的应对的问题。本发明的公共空间病毒自动检测装置，包括空气样本收集器、空气样本浓缩器、抗原自动监测器和检测报告系统，检测报告系统包括视觉识别系统和通讯系统，所述视觉识别系统实时监控所述检测台，将获取到的检测信号发送给所述通讯系统；所述通讯系统根据收到的所述检测信号，发送相应的信息到指定接收终端；通过对抗原检测试纸的变化进行有效评估，实现对公共空间是否携带病毒进行严格有效的把控，及时对本装置所在的公共空间进行相应的封控消毒处理，提高了对公共空间的监控以及管理效果。
Description
技术领域
本发明涉及病毒检测技术领域，特别涉及一种公共空间病毒自动检测装置。
背景技术
抗原检测是指用已知细菌抗体检测患者体内有无相应抗原的一种检测方法。抗原检测一般用于细菌感染性疾病的辅助诊断。关于公共空间病毒检测已有相关专利，比如申请号：CN202021172034.6公开了即时检测空气中新冠病毒的移动式检测装置，包括检测车和检测装置，检测装置设置在检测车上并可检测检测车周围一定区域内是否存在新冠病毒，检测车顶部设置有闪烁灯，检测车侧面设置有垃圾桶，检测装置包括新冠病毒检测传感器、电源、报警装置和控制装置。
上述专利虽然解决了可以检测出公共场所内部是否含有新型冠状病毒，但在实际使用过程中仍存在以下几点问题：
1、现有技术中，采用移动式检测装置进行检测，然而由于检测结果的滞后性，无法保证检测结果与检测地点空间的一致性；
2、在公共空间中检测结果出现异常时，无法及时的通知相关部门进行有效的应对，由装置进行报警易造成所在空间人员的恐慌，导致病毒的二次扩散的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公共空间病毒自动检测装置，通过对抗原检测试纸的变化进行有效评估，实现对公共空间是否携带病毒进行严格有效的把控，及时对本装置所在的公共空间进行相应的封控消毒处理，提高了对公共空间的监控以及管理效果，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种公共空间病毒自动检测装置，包括空气样本收集器、空气样本浓缩器、抗原自动监测器和检测报告系统，所述空气样本收集器的外壳呈漏斗状，空气样本收集器上端内壁直径最大处安装有收集风扇，空气样本浓缩器由柔性软管和储液瓶构成，柔性软管上端与空气样本收集器下表面嵌套连接，柔性软管下端放置在储液瓶内，柔性软管管壁设置有数量不等的透气孔，抗原自动监测器由取样器和检测台构成，检测台上设置有抗原检测试纸，取样器定时在储液瓶内取样并输送至抗原检测试纸进行检测；所述检测报告系统包括视觉识别系统和通讯系统，所述视觉识别系统实时监控所述检测台、空气样本收集器及其周围环境，将获取到的检测信号发送给所述通讯系统；所述通讯系统根据收到的所述检测信号，发送相应的信息到指定接收终端。
进一步的，所述取样器一侧安装有取样机械臂，取样机械臂包括旋转底座、驱动气缸、伸缩气缸、连接头和支撑杆，旋转底座上表面通过轴承与驱动气缸转动连接，驱动气缸上端通过气缸杆与支撑杆一端固定连接，支撑杆一侧通过螺栓与伸缩气缸固定连接，伸缩气缸的气缸杆贯穿支撑杆与连接头固定连接，连接头下端安装取样器。
进一步的，所述取样器包括上支撑板、下固定板、下活动板和支撑柱，所述连接头内设置有内置电机，内置电机的输出轴与一传动轴固定连接，支撑柱中心设置有与传动轴相适配的通孔，支撑柱套设在传动轴外部，传动轴与支撑柱转动连接；传动轴的底部与下活动板中心固定连接，支撑柱上下两端外壁依次与上支撑板和下固定板中心固定连接，支撑柱上端部与连接头固定连接，上支撑板、下固定板和下活动板表面分别设置有直径一致的通孔，上支撑板、下固定板对应的通孔之间固定有采样管，下活动板上表面设置有一个通孔，通过内置电机驱动传动轴转动带动下活动板旋转实现各个采样管的启用与关闭。
进一步的，所述上支撑板和所述下固定板之间设置有多个所述取样管，多个所述取样管围绕所述支撑柱呈圆周阵列式分布；
所述柔性软管上的透气孔的分布密度沿着柔性软管的上端至下端的方向逐渐增大，且所有透气孔的孔径均小于2mm；
所述收集风扇的下方设置有过滤网，所述收集风扇吹动的气流通过所述过滤网至所述柔性软管内。
进一步的，所述储液瓶的下部分呈圆柱状，所述储液瓶的上部分呈圆锥状，所述储液瓶的上部分的圆锥面上铺设有太阳能电池板，且所述太阳能电池板在所述圆锥面上围成一周；
所述收集风扇的旋转轴与驱动电机连接，所述驱动电机位于所述收集风扇的下侧，并与所述太阳能电池板电连接，所述太阳能电池板给所述驱动电机供电，以驱动所述收集风扇旋转。
进一步的，检测报告系统包括视觉识别系统和通讯系统，所述视觉识别系统实时监控所述检测台，将获取到的检测信号发送给所述通讯系统；所述通讯系统根据收到的所述检测信号，发送相应的信息到指定接收终端。
进一步的，所述视觉识别系统，包括：
数据采集单元，用于获取所述检测台、空气样本收集器及其周围环境的实时监控视频数据，并将采集到的所述实时监控视频数据主动上传至云端缓存；
特征点提取单元，用于基于时间数据提取所述实时监控视频数据中的重要数据段，并对所述重要数据段进行特征点提取，确定出重要数据段的数据特征；
其中，重要数据段包括基于时间序列的所述抗原检测试纸的监控视频数据；
数据匹配单元，用于将重要数据段中的特征点一一与标准数据特征点进行匹配，并根据有效数据特征对所述重要数据段进行过滤，得到目标数据；
标记单元，用于提取目标数据的数据特征，并基于所述数据特征对所述目标数据进行聚集整合，得到实时监控视频数据的重要数据段组，并依据数据特征提取关键词进行标记；
数据传输单元，用于构建视觉识别系统与通讯系统的数据传输链路，构建视觉识别系统与指定接收端的数据传输链路，并基于所述数据传输链路将所述实时监控视频数据的重要数据段组对应的关键词在所述通讯系统进行同步显示。
进一步的，所述数据传输单元，还包括时延监控模块，用于对数据传输链路的数据传输时间进行监控，所示时延监控模块通过以下步骤计算数据在传输过程中的总时延T：
T＝t1+t2+t3+t4
其中，t1为数据发送时延，所述数据发送时延为所述数据传输链路从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间，数据发送时延t1＝h/s，其中h为数据帧长度(b)，s为信道带宽(b/s)；
t2为数据传播时延，数据传播时延为电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间，t2＝L/V，其中L为信道长度(m)，V为电磁波在信道上的传播速率(m/s)；
t3为数据处理时延，数据处理时延为主机或路由器在收到分组时进行处理需要花费的时间；
t4为排队时延，所述排队时延为分组在经过网络传输时，经过多个路由器，分组在进入路由器后排队的时间；
上述各个阶段的时延数值和总时延T实时上传至时延监控模块，当所述时延监控模块计算得出数据传输链路的数据传输时间的总时延数值和/或某个阶段的时延数值超过预设时延阀值时，发出警报提示，所述阶段包括数据发送阶段、数据传播阶段、数据处理阶段和排队阶段。
进一步的，所述通讯系统，包括：
数据读取单元，用于获取所述实时监控视频数据的重要数据段组，基于抗原测试数据库对所述实时监控视频数据的重要数据段组中的抗原检测试纸的颜色进行读取，得到颜色变化列表；
数据分析单元，用于对所述颜色变化列表的颜色信息进行分析，将所述颜色信息基于颜色特征分割为多个特征分块，获取每个特征分块的颜色关键词，并进行数值化处理，得到每个特征分块的类型值；
信号确定单元，用于根据每个情景特征分块的类型值确定每个所述目标数据文件的颜色变化曲线，基于所述颜色变化曲线确定收集到的空气从开始检测到结束检测的试纸颜色总变化值，判断所述试纸颜色总变化值是否在正常范围内，同时，基于所述试纸颜色总变化值确定对应的检测信号。
进一步的，所述指定接收端，包括：
数据展示单元，用于将获取的所述检测信号与检测结果进行匹配，得到检测信号结果，并在所述指定接收端显示所述检测信号结果，同时，确定所述检测空气是否正常；
预警单元，用于当接收到所述检测信号结果为异常时，生成预警报告，并获取所述异常结果对应的所述实时监控视频数据；其中，在所述检测信号结果中针对异常结果进行突出显示，并在检测信号结果中，调取异常结果对应的所述实时监控视频数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过收集风扇收集装置所在位置的空气样本，将空气样本通过空气样本收集器吸至柔性软管内，空气样本通过透气孔进入储液瓶内的反应液中进行反应，由取样器定时取出反应液至检测台，将反应液浸渍抗原检测试纸，通过观察抗原检测试纸的变化进行空气样本的判断，整体结构紧凑，实现公共空间空气中病毒抗原的收集、检测和自动报告，占地面积小，适合公共空间高密度部署。
2.通过旋转底座以固定相位转动，配合驱动气缸和伸缩气缸的高度和长度调节，带动取样器在检测台和储液瓶之间来回移动，将储液瓶内的液体输送至检测台，取样器转动至检测台上方后，下活动板转动将取样管内的取样液体与抗原检测试纸接触，抗原检测试纸对取样液体进行检测，根据抗原检测试纸检测结果判断空气是否含有病毒，提高了检测安全性与及时性，避免了二次扩散，降低感染的风险。
3.通过判断该设备所在的公共区域是否携带病毒，并及时进行数据的自动报告，能够自动化地精确提取抗原检测试纸检测病毒的特征，从而提升病毒检测的精度和实时性，大大减少了人工成本，降低人工劳动力，节约了病毒检测成本，通过对抗原检测试纸的变化进行有效评估，实现对公共空间是否携带病毒进行严格有效的把控，且在抗原检测试纸的评估结果出现异常时，及时对本装置所在的公共空间进行相应的封控消毒处理，提高了对公共空间的监控以及管理效果。
附图说明
图1为本发明的公共空间病毒自动检测装置结构轴测图；
图2为本发明的空气样本收集器与空气样本浓缩器分解轴测图；
图3为本发明的抗原自动检测器轴测图；
图4为本发明的取样器分解轴测图；
图5为本发明的检测报告系统模块图；
图6为本发明的视觉识别系统模块图；
图7为本发明的通讯系统和指定接收端模块图。
图中：1、空气样本收集器；11、收集风扇；2、空气样本浓缩器；21、柔性软管；22、储液瓶；23、透气孔；3、抗原自动监测器；31、取样器；311、上支撑板；312、下固定板；313、下活动板；314、支撑柱；315、取样管；32、检测台；321、控制按键；322、显示屏；33、取样机械臂；331、旋转底座；332、驱动气缸；333、伸缩气缸；334、连接头；335、支撑杆；336、传动轴；34、抗原检测试纸；4、检测报告系统。
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做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。
为了解决公共空间人员密度较高，一旦在此类场所存在病毒，可能会造成大面积的传染的技术问题，请参阅图1-3，本实施例提供以下技术方案：
一种公共空间病毒自动检测装置，包括空气样本收集器1、空气样本浓缩器2、抗原自动监测器3和检测报告系统4，空气样本收集器1外壳呈漏斗状，即空气样本收集器1上端内壁直径大于其下端内壁直径，空气样本收集器1上端内壁直径最大处安装有收集风扇11，空气样本浓缩器2由柔性软管21和储液瓶22构成，柔性软管21设置为一端开口另一端封闭的中空软管，柔性软管21上端与空气样本收集器1下表面嵌套连接，柔性软管21下端放置在储液瓶22内，柔性软管21管壁设置有数量不等的透气孔23，抗原自动监测器3由取样器31和检测台32构成，取样器31设置在检测台32上方，检测台32设置在储液瓶22一侧。
具体的，通过收集风扇11收集装置所在位置的空气样本，将空气样本通过空气样本收集器1吸至柔性软管21内，空气样本通过透气孔23进入储液瓶22内的反应液中进行反应，由取样器31定时从储液瓶22内取出反应液至检测台32，将反应液浸渍抗原检测试纸34，通过观察抗原检测试纸34的变化进行空气样本的判断，再由检测报告系统4输出检测结果。本发明装置整体结构紧凑，实现公共空间空气中病毒抗原的收集、检测和自动报告，占地面积小，适合公共空间高密度部署。
为了解决由装置进行报警易造成所在空间人员的恐慌，导致病毒的二次扩散的技术问题，请参阅图1-4，本实施例提供以下技术方案：
取样器31一侧安装有取样机械臂33，取样机械臂33包括旋转底座331、驱动气缸332、伸缩气缸333和连接头334，旋转底座331上表面通过轴承与驱动气缸332转动连接，驱动气缸332上端通过其气缸杆与支撑杆335一端固定连接，支撑杆335一侧通过螺栓与伸缩气缸333固定连接，伸缩气缸333的气缸杆贯穿支撑杆335与连接头334固定连接，控制连接头334沿支撑杆335轴向伸缩运动，连接头334下端安装有取样器31；
取样器31包括上支撑板311、下固定板312、下活动板313和支撑柱314，连接头334内设置有内置电机，内置电机通过输出轴与传动轴336固定连接或通过蜗轮蜗杆结构与所述传动轴336传动连接，支撑柱314中心设置有与传动轴336相适配的通孔，支撑柱314套设在传动轴336外部，传动轴336与支撑柱314转动连接；传动轴336的底部与下活动板313中心固定连接，支撑柱314上下两端外壁与上支撑板311和下固定板312中心固定连接，下活动板313上表面与下固定板312下表面抵接，支撑柱314上端部通过螺栓与连接头334固定连接；上支撑板311、下固定板312和下活动板313周向分别设置有直径一致的对应的通孔，其中，上支撑板311和下固定板312表面设置有一个或多个通孔，通孔圆心在同一轴线上，上支撑板311、下固定板312对应的通孔之间固定有采样管315，下活动板313上表面设置有一个通孔，通过内置电机驱动传动轴336转动带动下活动板313旋转实现各个采样管315的启用与关闭，当下固定板312和下活动板313的通孔连通时，对应采样管315可以进样，当下固定板312和下活动板313的通孔完全错开时，对应采样管315关闭。检测台32表面放置有抗原检测试纸34，检测台32一侧分别安装有控制按键321和显示屏322。
具体的，通过旋转底座331以固定相位转动，配合驱动气缸332和伸缩气缸333的高度和长度调节，带动取样器31在检测台32和储液瓶22之间来回移动，将储液瓶22内的液体输送至检测台32，取样器31转动至检测台32上方后，下活动板313转动将取样管315内的取样液体与抗原检测试纸34接触，抗原检测试纸34对取样液体进行检测，根据抗原检测试纸34检测结果判断空气是否含有病毒，提高了检测安全性与及时性，避免了二次扩散，降低感染的风险。
工作原理：旋转底座331转动，驱动气缸332的气缸杆上移，取样器31同步上移同时伸缩气缸333伸缩带动连接头334同步水平移动，连接头334带动取样器31同步移动至储液瓶22上端，驱动气缸332的气缸杆下移至储液瓶22内，取样器31下表面位于储液瓶22内的液体水平面下，连接头334中的内置电机转动带动下活动板313转动，下活动板313一侧的通孔与下固定板312一侧的通孔相连通，将液体保存在取样管315内后，再转动下活动板313将下活动板313一侧的通孔与下固定板312一侧的通孔完全错开，同理，将取样器31移动至检测台32上端，下活动板313转动，将取样管315内的液体放入检测台，由抗原检测试纸34进行抗原检测。
在一些实施例中，上支撑板311和下固定板312之间设置有多个取样管315，多个取样管315围绕支撑柱314呈圆周阵列式分布；多个取样管315可以定时、间隔地分别从储液瓶22内取样检测，以实现持续监测，当检测结果异常时，则需要更换或者清洗取样器31。
柔性软管21上的透气孔23的分布密度沿着柔性软管21的上端至下端的方向逐渐增大，从而更多的空气从柔性软管21靠近下端的位置流出，且各个透气孔23的气压较为均匀，能够使得空气与储液瓶22内的液体更均匀地混合。进一步地，所有透气孔23的孔径均小于2mm，从而使得气泡更小，增大气体与液体的接触面积，进一步提高空气与储液瓶22内的液体的混合均匀性。
在一些实施例中，收集风扇11的下方设置有过滤网，收集风扇11吹动的气流通过过滤网至柔性软管21内。通过设置过滤网可以过滤空气中的固体颗粒，避免杂质进入柔性软管21堵塞透气孔23。
在一些实施例中，储液瓶22的下部分呈圆柱状，储液瓶22的上部分呈圆锥状，储液瓶22的上部分的圆锥面上铺设有太阳能电池板，且太阳能电池板在圆锥面上围成一周；收集风扇11的旋转轴与驱动电机连接，驱动电机位于收集风扇11的下侧，并与太阳能电池板电连接，太阳能电池板给驱动电机供电，以驱动收集风扇11旋转。通过设置太阳能电池板，收集风扇11能够在有光线的情况下旋转，更加绿色环保。
此外，由于太阳能电池板设置在圆锥面上，因此无论储液瓶22在什么角度均能够有效地接受光照。
请参阅图5-6，检测报告系统4包括视觉识别系统和通讯系统，所述视觉识别系统实时监控所述检测台32、取样器31及其周围环境，将获取到的检测信号发送给所述通讯系统；所述通讯系统根据收到的所述检测信号，发送相应的信息到指定接收终端。
所述视觉识别系统，包括：数据采集单元，用于获取所述检测台32、取样器31及其周围环境的实时监控视频数据，并将采集到的所述实时监控视频数据主动上传至云端缓存；特征点提取单元，用于基于时间数据提取所述实时监控视频数据中的重要数据段，并对所述重要数据段进行特征点提取，确定出重要数据段的数据特征；其中，重要数据段包括基于时间序列的所述抗原检测试纸34的监控视频数据，基于时间数据，可以筛选获得抗原检测试纸34产生颜色变化时间段内的监控数据，一般是取样器31滴样后3-5分钟；数据匹配单元，用于将重要数据段中的特征点一一与标准数据特征点进行匹配，并根据有效数据特征对所述重要数据段进行过滤，得到目标数据；特征点提取可以基于抗原检测试纸34的特征进行特征点提取，从而可以筛选获得抗原检测试纸34相关的监控数据；标记单元，用于提取目标数据的数据特征，并基于所述数据特征对所述目标数据进行聚集整合，得到实时监控视频数据的重要数据段组，并依据数据特征提取关键词进行标记；起到对数据整理与标注的作用，方便数据传输的有序进行，同时后续的预警单元可根据数据标记调取对应的重要数据段组。数据传输单元，用于构建视觉识别系统与通讯系统的数据传输链路，构建视觉识别系统与指定接收端的数据传输链路，并基于所述数据传输链路将所述实时监控视频数据的重要数据段组对应的关键词在所述通讯系统进行同步显示。
在一个具体实施例中，视觉识别系统高清摄像头对检测台32、取样器31及其周围环境的画面进行图像摄像，在取样管315内的液体放入检测台32后，等待3-5分钟，抗原检测试纸34显示检测结果，视觉识别系统实时记录并上传检测台32的取样、滴液和抗原检测试纸34、及周围环境的视频画面至云端缓存；特征点提取单元，基于时间数据，提取在取样管315内的液体放入检测台32后3-5分钟的所述实时监控视频数据获得重要数据段，并对所述重要数据段进行抗原检测试纸34的特征点提取，确定出重要数据段的数据特征；数据匹配单元，将重要数据段中的特征点一一与标准数据特征点进行匹配，过滤去除非抗原检测试纸34的监控视频数据，得到目标数据；标记单元，提取目标数据的数据特征(试纸显色区域的颜色特征)，并基于从无色到显色的变化过程对所述目标数据进行聚集整合，得到实时监控视频数据的重要数据段组，并依据数据特征提取关键词进行标记；数据传输单元，将所述实时监控视频数据的重要数据段组对应的关键词在所述通讯系统进行同步显示。
本发明通过获取实时监控视频数据对视频数据中的抗原检测试纸34的检测结果进行判断，判断该设备所在的公共区域是否携带病毒，并及时进行数据的自动报告，能够自动化地精确提取抗原检测试纸34检测病毒的特征，从而提升病毒检测的精度和实时性，大大减少了人工成本，降低人工劳动力，节约了病毒检测成本。
进一步的，所述数据传输单元，还包括时延监控模块，用于对数据传输链路的数据传输时间进行监控，时延监控模块通过以下步骤计算数据在传输过程中的总时延T：
T＝t1+t2+t3+t4
其中，t1为数据发送时延，所述数据发送时延为所述数据传输链路从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间，数据发送时延t1＝h/s，其中h为数据帧长度(b)，s为信道带宽(b/s)；
t2为数据传播时延，数据传播时延为电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间，t2＝L/V，其中L为信道长度(m)，V为电磁波在信道上的传播速率(m/s)；
t3为数据处理时延，数据处理时延为主机或路由器在收到分组时进行处理需要花费的时间；例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等等；
t4为排队时延，所述排队时延为分组在经过网络传输时，经过多个路由器，分组在进入路由器后排队的时间；分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理，在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发；
上述各个阶段的时延数值和总时延T实时上传至时延监控模块，当所述时延监控模块计算得出数据传输链路的数据传输时间的总时延数值和/或某个阶段的时延数值超过预设时延阀值时，发出警报提示，超出预设时延意味着潜在故障或问题，属于报错或报警，提示相关人员处理。所述阶段包括数据发送阶段、数据传播阶段、数据处理阶段和排队阶段。
上述技术方案的原理和技术效果为：通过对数据传输链路的数据传输时间进行监控，能够对数据传输的实时性和效率进行监视和掌握，由于数据在传输过程中均必然存在滞后性，例如，核酸检测结果从出来到传输至用户端中间的时间差即为滞后性，通过计算上述数据在传输过程中可能存在产生时延的具体情况进行分析，得到在各个阶段的时延数值，以及总时延数值，如果某个阶段的时延数值超过预设阀值，则可能导致总时延数值超过预设阀值，进而影响数据传输的实时性和效率，即便是单个阶段的时延数值没有超过预设阀值，如果是总时延数值超过预设阀值，也会影响数据传输的实时性和效率，造成数据传输的滞后，本发明通过对各个阶段以及整体的时延进行把控，能够准确发现造成数据传输滞后的原因，并及时进行警报，方便针对性检测和管理，进而确保数据传输的及时性，降低检测结果传输总存在滞后性的概率。
为了解决在公共空间中检测结果出现异常时，无法及时的通知相关部门进行有效的应对以及为了解决由于检测结果的滞后性，无法保证检测结果与检测地点空间的一致性的技术问题，请参阅图7，本实施例提供以下技术方案：
所述通讯系统，包括：数据读取单元，用于获取所述实时监控视频数据的重要数据段组，基于抗原测试数据库对所述实时监控视频数据的重要数据段组中的抗原检测试纸34的颜色进行读取，得到颜色变化列表；数据分析单元，用于对所述颜色变化列表的颜色信息进行分析，将所述颜色信息基于颜色特征分割为多个特征分块，获取每个特征分块的颜色关键词如：红色、黄色等，并进行数值化处理，根据颜色关键词的数值化处理结果，每个颜色对应有不同的数值范围，确定该范围的数值范围对应的类型值得到每个特征分块的类型值；信号确定单元，用于根据每个情景特征分块的类型值确定每个所述目标数据文件的基于时间序列的颜色变化曲线，基于所述颜色变化曲线确定收集到的空气从开始检测到结束检测的试纸颜色总变化值，判断所述试纸颜色总变化值是否在正常范围内，同时，基于所述试纸颜色总变化值确定对应的检测信号。
所述指定接收端，包括：数据展示单元，用于将获取的所述检测信号与检测结果进行匹配，得到检测信号结果，并在所述指定接收端显示所述检测信号结果，同时，确定所述检测空气是否正常；预警单元，用于当接收到所述检测信号结果为异常时，生成预警报告，并获取所述异常结果对应的所述实时监控视频数据通知工作人员，其中，在所述检测信号结果中针对异常结果进行突出显示，包括时延监控模块的警报提示，并在检测信号结果中，调取异常结果对应的所述实时监控视频数据。若具有时延监控模块的警报提示，则说明数据传输存在明显时延，工作人员在前往对本装置所在的公共空间进行相应的封控消毒处理时，要特别注意核实对应的所述实时监控视频数据上的空间位置，保证处理时与检测地点空间的一致性。
通过对抗原检测试纸34的变化进行有效评估，实现对公共空间是否携带病毒进行严格有效的把控，且在抗原检测试纸34的评估结果出现异常时，通知指定终端接收异常信号，及时对本装置所在的公共空间进行相应的封控消毒处理，提高了对公共空间的监控以及管理效果。
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披露的技术范围内，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 (10)
1.一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：包括空气样本收集器(1)、空气样本浓缩器(2)、抗原自动监测器(3)和检测报告系统(4)，所述空气样本收集器(1)的外壳呈漏斗状，空气样本收集器(1)上端内壁直径最大处安装有收集风扇(11)，空气样本浓缩器(2)由柔性软管(21)和储液瓶(22)构成，柔性软管(21)上端与空气样本收集器(1)下表面嵌套连接，柔性软管(21)下端放置在储液瓶(22)内，柔性软管(21)管壁设置有数量不等的透气孔(23)，抗原自动监测器(3)由取样器(31)和检测台(32)构成，检测台(32)上设置有抗原检测试纸(34)，取样器(31)定时在储液瓶(22)内取样并输送至抗原检测试纸(34)进行检测；所述检测报告系统(4)包括视觉识别系统和通讯系统，所述视觉识别系统实时监控所述检测台(32)、空气样本收集器(1)及其周围环境，将获取到的检测信号发送给所述通讯系统；所述通讯系统根据收到的所述检测信号，发送相应的信息到指定接收终端。
2.如权利要求1所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述取样器(31)一侧安装有取样机械臂(33)，取样机械臂(33)包括旋转底座(331)、驱动气缸(332)、伸缩气缸(333)、连接头(334)和支撑杆(335)，旋转底座(331)上表面通过轴承与驱动气缸(332)转动连接，驱动气缸(332)上端通过气缸杆与支撑杆(335)一端固定连接，支撑杆(335)一侧通过螺栓与伸缩气缸(333)固定连接，伸缩气缸(333)的气缸杆贯穿支撑杆(335)与连接头(334)固定连接，连接头(334)下端安装取样器(31)。
3.如权利要求2所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述取样器(31)包括上支撑板(311)、下固定板(312)、下活动板(313)和支撑柱(314)，所述连接头(334)内设置有内置电机，内置电机的输出轴与一传动轴(336)固定连接，支撑柱(314)中心设置有与传动轴(336)相适配的通孔，支撑柱(314)套设在传动轴(336)外部，传动轴(336)与支撑柱(314)转动连接；传动轴(336)的底部与下活动板(313)中心固定连接，支撑柱(314)上下两端外壁依次与上支撑板(311)和下固定板(312)中心固定连接，支撑柱(314)上端部与连接头(334)固定连接，上支撑板(311)、下固定板(312)和下活动板(313)表面分别设置有直径一致的通孔，上支撑板(311)、下固定板(312)对应的通孔之间固定有采样管(315)，下活动板(313)上表面设置有一个通孔，通过内置电机驱动传动轴(336)转动带动下活动板(313)旋转实现各个采样管(315)的启用与关闭。
4.如权利要求3所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述上支撑板(311)和所述下固定板(312)之间设置有多个所述取样管(315)，多个所述取样管(315)围绕所述支撑柱(314)呈圆周阵列式分布。
5.如权利要求1所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述柔性软管(21)上的透气孔(23)的分布密度沿着柔性软管(21)的上端至下端的方向逐渐增大；所述收集风扇(11)的下方设置有过滤网，所述收集风扇(11)吹动的气流通过所述过滤网至所述柔性软管(21)内。
6.如权利要求1所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述储液瓶(22)的下部分呈圆柱状，所述储液瓶(22)的上部分呈圆锥状，所述储液瓶(22)的上部分的圆锥面上铺设有太阳能电池板；所述收集风扇(11)的旋转轴与驱动电机连接，所述驱动电机位于所述收集风扇(11)的下侧，并与所述太阳能电池板电连接，所述太阳能电池板给所述驱动电机供电，以驱动所述收集风扇(11)旋转。
7.如权利要求1所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述视觉识别系统，包括：
数据采集单元，用于获取所述检测台(32)、空气样本收集器(1)及其周围环境的实时监控视频数据，并将采集到的所述实时监控视频数据主动上传至云端缓存；
特征点提取单元，用于基于时间数据提取所述实时监控视频数据中的重要数据段，并对所述重要数据段进行特征点提取，确定出重要数据段的数据特征；
其中，重要数据段包括基于时间序列的所述抗原检测试纸(34)的监控视频数据；
数据匹配单元，用于将重要数据段中的特征点一一与标准数据特征点进行匹配，并根据有效数据特征对所述重要数据段进行过滤，得到目标数据；
标记单元，用于提取目标数据的数据特征，并基于所述数据特征对所述目标数据进行聚集整合，得到实时监控视频数据的重要数据段组，并依据数据特征提取关键词进行标记；
数据传输单元，用于构建视觉识别系统与通讯系统的数据传输链路，构建视觉识别系统与指定接收端的数据传输链路，并基于所述数据传输链路将所述实时监控视频数据的重要数据段组对应的关键词在所述通讯系统进行同步显示。
8.如权利要求7所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述数据传输单元，还包括时延监控模块，用于对数据传输链路的数据传输时间进行监控，所示时延监控模块通过以下步骤计算数据在传输过程中的总时延T：
T＝t1+t2+t3+t4
其中，t1为数据发送时延，所述数据发送时延为所述数据传输链路从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间，数据发送时延t1＝h/s，其中h为数据帧长度，s为信道带宽；
t2为数据传播时延，数据传播时延为电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间，t2＝L/V，其中L为信道长度，V为电磁波在信道上的传播速率；
t3为数据处理时延，数据处理时延为主机或路由器在收到分组时进行处理需要花费的时间；
t4为排队时延，所述排队时延为分组在经过网络传输时，经过多个路由器，分组在进入路由器后排队的时间；
上述各个阶段的时延数值和总时延T实时上传至时延监控模块，当所述时延监控模块计算得出数据传输链路的数据传输时间的总时延数值和/或某个阶段的时延数值超过预设时延阀值时，发出警报提示，所述阶段包括数据发送阶段、数据传播阶段、数据处理阶段和排队阶段。
9.如权利要求7所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述通讯系统，包括：
数据读取单元，用于获取所述实时监控视频数据的重要数据段组，基于抗原测试数据库对所述实时监控视频数据的重要数据段组中的抗原检测试纸(34)的颜色进行读取，得到颜色变化列表；
数据分析单元，用于对所述颜色变化列表的颜色信息进行分析，将所述颜色信息基于颜色特征分割为多个特征分块，获取每个特征分块的颜色关键词，并进行数值化处理，得到每个特征分块的类型值；
信号确定单元，用于根据每个情景特征分块的类型值确定每个所述目标数据文件的颜色变化曲线，基于所述颜色变化曲线确定收集到的空气从开始检测到结束检测的试纸颜色总变化值，判断所述试纸颜色总变化值是否在正常范围内，同时，基于所述试纸颜色总变化值确定对应的检测信号。
10.如权利要求1所述的一种公共空间病毒自动检测装置，其特征在于：所述指定接收端，包括：
数据展示单元，用于将获取的所述检测信号与检测结果进行匹配，得到检测信号结果，并在所述指定接收端显示所述检测信号结果，同时，确定所述检测空气是否正常；
预警单元，用于当接收到所述检测信号结果为异常时，生成预警报告，并获取所述异常结果对应的所述实时监控视频数据；其中，在所述检测信号结果中针对异常结果进行突出显示，并在检测信号结果中，调取异常结果对应的所述实时监控视频数据。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310111126.5A CN116359497A (zh) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 一种公共空间病毒自动检测装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310111126.5A CN116359497A (zh) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 一种公共空间病毒自动检测装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116359497A true CN116359497A (zh) | 2023-06-30 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116359497A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117625381A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-01 | 深圳和合医学检验实验室 | 一种病毒检测用采样装置及方法 |
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2023
- 2023-02-14 CN CN202310111126.5A patent/CN116359497A/zh not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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