[發明專利]一種具有自動學習功能的流感預測攝像機

有效

• 申請號: 201810359107.3
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108597618B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 林冬;李萍
• 申請（專利權）人: 杭州恒生數字設備科技有限公司
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80;G01N33/00;G01N15/06;G01D21/02
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種具有自動學習功能的流感預測攝像機，包括若干攝像機單元，每一攝像機單元包括用于檢測室內空氣質量的傳感器模塊(1)，

其特征在于：

所述傳感器模塊(1)電性連接攝像機單元(2)，所述攝像機單元執行數據信息采集；

所述攝像機單元(2)電性連接數據預處理模塊(3)，所述數據預處理模塊(3)電性連接給出預測結果的流感預測模型(4)，

所述流感預測模型(4)電性連接數據修改模塊(5)，所述數據修改模塊(5)執行參數修改功能；

所述流感預測模型(4)電性連接中央處理系統(6)，所述中央處理系統(6)執行數據信息分析與判斷；

所述中央處理系統(6)分別電性連接采集身份信息的身份信息錄入子系統(7)和用于后期查詢的查詢數據子系統(8)，

所述中央處理系統(6)分別雙向電性連接用于執行數據維護與存儲功能的數據存儲模塊(9)和用于工作人員判斷流感概率的檢測中心模塊(10)，

所述中央處理系統(6)分別電性連接用于公布數據信息的顯示模塊(11)和用于數據信息提示的警報子系統(12)；

所述傳感器模塊(1)包括溫度感應模塊、濕度感應模塊、二氧化碳濃度感應模塊、粉塵感應模塊、密度分析模塊以及處理器；

所述溫度感應模塊用于獲取環境溫度并生成一溫度反饋值T1；

所述濕度感應模塊用于獲取環境濕度并生成一濕度反饋值RH1；

所述二氧化碳濃度感應模塊用于獲取空氣的二氧化碳濃度并生成一二氧化碳濃度反饋值C1；

所述粉塵感應模塊用于獲取空氣的粉塵濃度并生成一粉塵濃度反饋值F1；

所述密度分析模塊用于計算攝像機單元的監視區域內人口密度并輸出一人口密度值D1；

所述處理器配置有分析策略，所述分析策略通過一分析模型計算得到一流感風險值X；所述分析模型包括：

其中，X為流感風險值，P為預設的調節變量值，a為預設的溫濕度調節參數，b為溫濕度比例參數，T為預設的溫度基準值，RH為預設的濕度基準值，c為預設的二氧化碳調節參數，C為預設的二氧化碳濃度基準值，d為預設的人口密度調節參數，D為預設的人口密度基準值，f為預設的粉塵濃度調節參數，F為預設的粉塵濃度基準值；

所述處理器配置有輸入端，所述輸入端用于設置溫度基準值、濕度基準值、二氧化碳濃度基準值以及粉塵濃度基準值；

每一攝像機單元連接有一無線檢測器，所述攝像機單元連接有無線采集單元，所述無線采集單元通過無線連接于所述攝像機單元，所述無線采集單元包括流感檢測傳感器，所述流感檢測傳感器用于獲得實測流感值y，所述處理器配置有修正策略，所述修正策略配置有一修正公式計算得到實測風險值Y，

所述修正公式包括：

Y＝y/v，其中，v為預設的空間基準數；

所述處理器連接有樣本數據庫，所述樣本數據庫存儲有若干訓練樣本，每一訓練樣本均包括有環境輸入數據以及風險評估數據，所述環境輸入數據包括溫度反饋值、濕度反饋值、二氧化碳濃度反饋值、粉塵濃度反饋值以及人口密度值，所述風險評估數據包括有實測風險值，將所述環境輸入數據作為所述分析模型的輸入值，將所述風險評估數據作為分析模型的輸出值，通過所述訓練樣本訓練所述分析模型中的調節變量值、溫濕度調節參數、溫濕度比例參數、二氧化碳調節參數、人口密度調節參數以及粉塵濃度調節參數；

所述粉塵感應模塊包括PM2.5粉塵傳感器以及PM10粉塵傳感器，所述PM2.5粉塵傳感器檢測PM2.5粉塵濃度獲得第一濃度反饋值，所述PM10粉塵傳感器檢測PM10粉塵濃度獲得第二濃度反饋值，所述粉塵濃度反饋值通過第一濃度反饋值和第二濃度反饋值以加權的算法獲得；而所述流感檢測傳感器通過辨識呼出氣體中是否含目標分析物來實現檢測的；所述流感檢測傳感器的目標檢測物是病毒代謝產物，所述流感檢測傳感器中安裝了只能辨認病毒代謝產物的氣體選擇性感應元件，當所述流感檢測傳感器感應到樣品中目標物的存在時，其電流通路會發生改變從而釋放出信號，辨識流感，為分析提供依據，采集的過程通過教師或者管理人員進行采集，以完善后臺數據；

所述身份信息錄入子系統(7)包括圖片錄入模塊(13)，所述圖片錄入模塊(13)電性輸出連接信息識別模塊(16)，且所述信息識別模塊(16)分別電性輸入連接指紋錄入模塊(14)和學號錄入模塊(15)，所述信息識別模塊(16)分別電性輸出連接警示模塊(17)和信息編碼模塊(18)，所述信息編碼模塊(18)電性輸出連接身份信息錄入控制系統(19)，所述身份信息錄入控制系統(19)電性輸出連接身份信息存儲模塊(20)；

所述查詢數據子系統(8)包括查詢數據輸入模塊(21)，所述查詢數據輸入模塊(21)電性輸出連接A/D轉換器(22)，所述A/D轉換器(22)電性輸出連接放大電路模塊(23)，所述放大電路模塊(23)電性輸出連接濾波電路模塊(24)，所述濾波電路模塊(24)電性輸出連接查詢數據控制系統(25)，所述查詢數據控制系統(25)電性輸入連接查詢數據對比模塊(26)，所述查詢數據對比模塊(26)電性輸入連接查詢數據統計模塊(27)，所述查詢數據控制系統(25)雙向電性連接查詢信息存儲模塊(28)，所述查詢數據控制系統(25)電性輸出連接查詢信息打印模塊(29)；

所述警報子系統(12)包括數據接收模塊(30)，所述數據接收模塊(30)電性輸出連接數據處理模塊(31)，所述數據處理模塊(31)電性輸出連接警報控制系統(32)，所述警報控制系統(32)電性輸入連接對比數據 參考模塊(33)，所述警報控制系統(32)分別電性輸出連接聲光報警器(34)和無線收發模塊(35)，所述無線收發模塊(35)電性輸出連接遠程終端(36)；

所述圖片錄入模塊(13)包括列縮放模塊(37)，所述列縮放模塊(37)電性輸出連接預緩存模塊(38)，所述預緩存模塊(38)電性輸出連接行縮放模塊(39)，所述行縮放模塊(39)電性輸出連接顯示輸出模塊(40)；

通過所述圖片錄入模塊(13)、所述指紋錄入模塊(14)和所述學號錄入模塊(15)對室內學生們的身份進行確定，便于工作人員后期查詢學生們當天的身體情況，所述傳感器模塊(1)通過USB接口設置在所述攝像機單元(2)上，對人數進行統計，對室內的空氣質量進行實時監控，避免出現人群流感情況，所述數據預處理模塊(3)將所述攝像機單元(2)采集的數據信息進行預處理，預處理過的各個數據送入所述流感預測模型(4)，給出預測結果，最終將預測結果上報至所述檢測中心模塊(10)和存儲在所述數據存儲模塊(9)中，所述數據修改模塊(5)便于根據當前的真實流感發生情況，不斷修改所述流感預測模型(4)，所述顯示模塊(11)為顯示160×128像素點的LED顯示屏，其核心控制部分由FPGA現場可編程門陣列和SRAM靜態隨機存儲器組成，能夠完成對圖像數據的接收，并且對數據進行實時存儲、縮小和格式轉換的處理，便于顯示預測結果和室內的空氣質量，當室內環境出現流感時，所述顯示模塊(11)顯示當前空氣質量較差，所述聲光報警器(34)會發出紅光同時伴隨著蜂鳴聲，提醒周圍人室內空氣環境不適合停留，同時所述警報控制系統(32)將信息經所述無線收發模塊(35)發送到所述遠程終端(36)，便于有關人員快速過來處理，處理結束后，工作人員向所述查詢數據輸入模塊(21)輸入查詢請求，所述A/D轉換器(22)將輸入到所述查詢數據輸入模塊(21)內的數據信息轉換成數字信號，然后依次經過所述放大電路模塊(23)與所述濾波電路模塊(24)進行放大濾波處理，處理后的數字信號上傳至所述查詢數據控制系統(25)，最后存儲在所述查詢信息存儲模塊(28)中，所述查詢信息打印模塊(29)便于將查詢的信息數據打印出來，方便工作人員閱讀了解室內空氣質量；所述流感檢測傳感器感應到樣品中目標物的存在時，其電流通路會發生改變從而釋放出信號，準確辨識流感。