[發明專利]一種建筑內病毒傳播的監測、溯源與預警調控系統及方法

在審

• 申請號: 202010460230.1
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111554409A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 林波榮;周浩;張仲宸;孫弘歷;劉荔;余娟
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明涉及一種建筑內病毒傳播的監測、溯源與預警調控系統及方法，能夠實時的監測建筑室內外環境參數，實時獲取人體生理指標判斷人體健康狀態以及獲取各人員移動軌跡和飛沫傳播軌跡，從而及時、準確的識別出疑似感染者及其密切接觸者，同時對疑似感染者和密切接觸者采取應對措施。另外，還能夠對當前室內環境傳播風險進行評估，根據傳播風險評估結果對室內環境進行通風凈化，對疑似感染者和密切接觸者局部區域進行有效的通風凈化，降低傳播風險。將建筑室內環境參數、人體健康特征與病毒傳播風險評估相結合，既能準確的判斷建筑室內環境狀態，也能實時識別疑似感染者及其密切接觸者，實現對室內環境進行整體通風凈化以及局部凈化處理。

技術領域

本發明涉及病毒傳播監測、溯源和預警調控領域，特別是涉及一種建筑內病毒傳播的監測、溯源與預警調控系統及方法。

背景技術

目前，建筑控制多以用戶設定的環境閾值為控制目標，且按照集總參數法考量整個房間，隨著新冠肺炎疫情的出現，這種用戶設定、忽略局部環境參數的控制方法難以滿足防疫控制目標。總體看存在如下問題：

第一，用戶設定控制目標的方法目標參數單一，優化目標不合理。溫度、二氧化碳濃度等物理量常作為暖通空調設備的控制參數，這些參數盡管能夠簡單獲得并被設備快速響應，但難以反映病毒傳播環境下的暴露風險，而用戶也難以選定最優化控制目標，從而使得室內環境控制難以滿足防疫控制目標。

第二，室內環境監測手段單一。當前控制按照集總參數法考量整個房間，忽略了空間內的場分布和污染物傳播途徑，而病毒傳播環境下，源和傳播途徑對于病毒的暴露風險具有重要影響，傳統監測手段是在每個控制單元中，由一個測點測量室內環境參數，此監測手段難以判斷源的移動軌跡和污染物傳播途徑，從而難以進行針對性控制。

第三，監測和控制忽略局部，可能低估暴露風險。使用集總參數法進行監測和控制的另一個缺點在于以測點位置參數作為整個控制單元的參數，這可能會低估包括源附近空間和通風凈化難以企及空間的污染物濃度，從而低估暴露風險，難以進行針對性控制。

在目前新冠疫情形勢下，建筑物是密閉空間，且人員密度高，所以建筑物內的新冠病毒傳播與防控是未來的一個重要工作，類似的氣溶膠傳播的病毒有類似需求。因此，本發明主要研究氣溶膠傳播的病毒(以下統稱病毒)，提出一種基于建筑物內環境監測和識別人體健康特性相結合的新技術，可以實現對建筑內病毒傳播的監測、溯源和預警調控。

發明內容

本發明的目的是提供一種建筑內病毒傳播的監測、溯源與預警調控系統及方法，克服現有技術中以用戶設定的環境閾值為控制目標，按照集總參數法考量室內環境時，目標參數難以反映病毒的傳播風險，對室內環境控制難以滿足防疫控制目標；室內環境監測手段單一，難以判斷病毒源的移動軌跡和污染物傳播途徑；使用集總參數法進行監測和控制得到的是整個控制單元的參數，忽略局部環境，從而低估病毒的暴露風險的缺陷，同時采用了建筑物內環境監測和識別人體健康特性相結合的新技術，實現對建筑內病毒傳播的監測、溯源和預警調控。本發明主要針對的是建筑內氣溶膠傳播的病毒，對其傳播進行監測、溯源和預警調控。

為實現上述目的，本發明提供了一種建筑內病毒傳播的監測、溯源與預警調控系統，包括環境監測系統、病毒溯源系統、環境診斷預警系統和通風凈化聯動控制系統；所述環境監測系統包括環境靜態監測系統和動態監測系統；

所述環境靜態監測系統，用于對建筑室內外的環境參數進行監測；所述環境參數包括溫濕度和污染物濃度；

所述動態監測系統，用于對人體生理指標、人員動態指標和室內物體表面溫度場分布進行監測；所述人員動態指標包括飛沫傳播軌跡和人員移動軌跡；

所述病毒溯源系統，用于根據獲取的人體生理指標進行疑似感染者的識別判斷，得到識別判斷結果；當所述識別判斷結果為所述疑似感染者時，對所述疑似感染者的所述飛沫傳播軌跡和所述人員移動軌跡進行分析，得到分析結果，根據所述分析結果確定密切接觸者，對所述密切接觸者和所述疑似感染者采取應對措施；