一种人工智能疫情大数据防控预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种人工智能疫情大数据防控预警系统，包括：终端服务平台；连接在所述终端服务平台上的多个信息采集模块；分别连接在多个信息采集模块与终端服务平台之间进行双向通信的交换机。本发明专利技术通过对人员进行人脸+体温+心肺多模式识别及智能分析，打破传统单一的红外测温模式，实现“非接精确测温、测心肺信号”、“异常报警”，重点针对目前新冠肺炎患者、特别是无症状患者进行筛查检测报警，可大大减轻重点公共场所的筛查工作压力，提高对疑似人员的检出概率。此外，本发明专利技术采用AI数学模型算法，具备数据深度挖掘能力，能够利用神经卷积网络进行深度学习，可预测疫情发展趋势，实时生成疫情的监测排查标准。

【技术实现步骤摘要】
一种人工智能疫情大数据防控预警系统
本专利技术属于公共卫生服务
，具体涉及一种人工智能疫情大数据防控预警系统。
技术介绍
一般来说，感染新冠肺炎人员的筛查识别是整个防疫过程的重要一环：疫情早期通过各种手段监测识别出已感染人员，并尽快进行隔离治疗是防止疫情在人群中大规模扩散的主要手段。疫情后期在各行业复工复产的情况下，持续监测人群，尽早识别出感染者是防止疫情反扑的关键办法。对于本次新冠病毒发展形势，现有平台基本都是基于红外测温的，即检测设备智能进行温度测量，发现温度异常者报警，但存在以下缺点：(1)温度测量无法检测出无症状感染者。针对新冠疫情的检测最准确的方法是在医院进行特殊试剂检测和胸透检测，医院外场所如：工厂、车站、学校等公共场所的排查主要是通过各类温度测量手段进行。但根据现阶段疫情特征，已有部分感染者呈无症状感染，这类感染者仅仅透过温度测量无法检测出来。(2)数据信息单一不利于分析。仅采用各类温度测量的方法进行排查，最终得到的数据也仅是个人温度记录，数据本身交单一，无法进行深入分析，无法找到疫情传播、发展过程中的一些潜在规律和特征。(3)无法进行深度学习预测发展趋势。平台不具备数据深度挖掘能力，无法利用神经卷积网络进行深度学习，无法预测疫情发展趋势，也无法实时生成疫情的监测排查标准。疫情防控是一项系统性工程，因此需要一款可同时实现人员初筛、信息存储、人工智能测算等功能的疫情防控平台。
技术实现思路
针对现有技术中检测设备对于无症状感染者仅通过测量温度是无法进行筛查以及检测模式单一的技术问题，本专利技术提供了一种可同时实现人员初筛、信息存储、人工智能测算等功能人工智能疫情大数据防控预警系统。本专利技术的技术方案为：一种人工智能疫情大数据防控预警系统，包括：终端服务平台；连接在所述终端服务平台上的多个信息采集模块；分别连接在多个信息采集模块与终端服务平台之间进行双向通信的交换机；所述信息采集模块用于对目标区域内的人体进行面部识别、体温筛查，以及心肺运动信息的提取，进一步得到海量数据；所述目标区域为如工厂、学校、车站、机场等人口流动性强的地方；所述交换机用于将所述海量数据通过通信协议上传至所述终端服务平台，以及将终端服务平台的控制指令下发至信息采集模块；所述终端服务平台用于存储所述海量数据，将所述海量数据以人脸信息做标识编号建立大数据样本库，并对海量数据进行解析、生成结果，以及做出分析、统计和追踪服务。进一步地，所述信息采集模块包括带有摄像头的红外测温仪，用于进行温度测量与人脸拍照，还包括超宽带雷达，用于通过发射和接收电磁波信号提取目标人体的心肺运动信息。进一步地，所述信息采集模块还包括警报单元，当检测的目标人体出现异常体温和心肺异常情况，实时语音报警、禁止通行。进一步地，所述信息采集模块还包括传感器扩充单元，用于预留采集呼吸率、脉率、血压、血氧的传感器接口。进一步地，所述终端服务平台包括云端服务器和搭载在硬件上的软件端，所述云端服务器通过交换机与多个信息采集模块相互连接，利用云计算技术存储、分析和运算所述海量数据，所述软件端用于进行后台信息管理。更进一步地，所述云端服务器采用基于一维卷积神经网络的AI数学模型算法，对样本库中的海量数据利用神经卷积网络进行深度学习，更新疫情的检测标准，预测疫情的发展趋势。更进一步地，所述软件端包括人员管理单元、防疫设备管理单元、异常预警单元、高危人群管控单元、行为轨迹分析单元、疫情态势分析单元。进一步地，所述通信协议采用HTTP或MQTT协议。进一步地，所述防控预警系统还可与机场、火车站等应用场景的数据平台进行对接，用于对人员进行统一管理，搜索并追踪人员行动轨迹。进一步地，所述防控预警系统用于包括但不限于新冠肺炎的心肺类传染性疾病检测，还可用于普通病人生理特征监测。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过对人员进行人脸+体温+心肺多模式识别及智能分析，打破传统单一的红外测温模式，实现“非接精确测温、测心肺信号”、“异常报警”，重点针对目前新冠肺炎患者、特别是无症状患者进行筛查检测报警，可大大减轻重点公共场所的筛查工作压力，提高对疑似人员的检出概率。(2)本专利技术利用人工智能疫情大数据防控预警系统，可对接机场、火车站等数据平台，对接各应用场景的数据平台后可实现人员身份实名认证，对人员进行统一管理，搜索并追踪人员行动轨迹。(3)本专利技术具备数据深度挖掘能力，能够利用神经卷积网络进行深度学习，可预测疫情发展趋势，实时生成疫情的监测排查标准。附图说明图1是本专利技术的系统框图；图2是本专利技术的红外测温仪、雷达与云端服务器的数据交互示意图；图3是本专利技术的雷达端工作流程图；图4是本专利技术的云端服务器的处理流程图；图5是本专利技术对新冠患者进行雷达回波的一维卷积神经网络结构图；图6是本专利技术软件端的系统图。其中，10-终端服务平台、11-云端服务器、12-软件端、121-人员管理单元、122-防疫设备管理单元、123-异常预警单元、124-高危人群管控单元、125-行为轨迹分析单元、126-疫情态势分析单元、20-交换机、30-信息采集模块、31-摄像头、32-红外测温仪、33-雷达、34-警报单元、35-传感器扩充单元。具体实施方式下面结合具体实施例和说明书附图对本专利技术做进一步阐述和说明：请参考图1，本专利技术提供了一种人工智能疫情大数据防控预警系统，其包括：信息采集模块30、交换机20和终端服务平台10。其中，信息采集模块30具有多个，具体的每个信息采集模块30包括多个检测设备，根据实际需要将检测设备架设在目标区域，如工厂、学校、车站、机场等人口流动性强的地方，检测设备可包括如带有摄像头31的红外测温仪32，用于进行温度测量与人脸拍照，还包括超宽带雷达33，用于通过发射和接收电磁波信号提取目标人体的心肺运动信息。每个被检测人员的面部识别信息、体温信息以及心肺运动信息被融合处理，得到海量数据；其中，光学摄像头31为市售元件，红外测温仪32和超宽带雷达33均采用湖南正申科技有限公司的研发产品，红外测温仪32的型号为LDXI300，超宽带雷达(33)的型号为LDXR300。在疫情条件下，人们都被要求佩戴口罩，这可能会影响人脸识别的效果，为了提升人脸识别的精度，本实施在人脸检测方面，基于优图开源的DSFD人脸检测算法，针对戴口罩场景下的五官遮挡，腾讯优图在模型设计上进行局部特征增强，提升可见区域权重。同时针对口罩种类丰富、佩戴位置多样等问题，在数据增强方面设计相应策略，提升模型鲁棒性。目前，口罩场景下的人脸检测算法准确率超过99％，召回率超过98％。此外，信息采集模块30还包括警报单元34，在警报单元34设有体温阈值和心肺运动信息的阈值，当检测的目标人体出现异常体温和心肺异常情况，实时语音报警、禁止通行。交换机20用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工智能疫情大数据防控预警系统，其特征在于，包括：/n终端服务平台(10)；/n连接在所述终端服务平台(10)上的多个信息采集模块(30)；/n分别连接在多个信息采集模块(30)与终端服务平台(10)之间进行双向通信的交换机(20)；/n所述信息采集模块(30)用于对目标区域内的人体进行面部识别、体温筛查，以及心肺运动信息的提取，进一步得到海量数据；/n所述交换机(20)用于将所述海量数据通过通信协议上传至所述终端服务平台(10)，以及将终端服务平台(10)的控制指令下发至信息采集模块(30)；/n所述终端服务平台(10)用于存储所述海量数据，将所述海量数据以人脸信息做标识编号建立大数据样本库，并对海量数据进行解析、生成结果，以及做出分析、统计和追踪服务。/n

【技术特征摘要】
1.一种人工智能疫情大数据防控预警系统，其特征在于，包括：
终端服务平台(10)；
连接在所述终端服务平台(10)上的多个信息采集模块(30)；
分别连接在多个信息采集模块(30)与终端服务平台(10)之间进行双向通信的交换机(20)；
所述信息采集模块(30)用于对目标区域内的人体进行面部识别、体温筛查，以及心肺运动信息的提取，进一步得到海量数据；
所述交换机(20)用于将所述海量数据通过通信协议上传至所述终端服务平台(10)，以及将终端服务平台(10)的控制指令下发至信息采集模块(30)；
所述终端服务平台(10)用于存储所述海量数据，将所述海量数据以人脸信息做标识编号建立大数据样本库，并对海量数据进行解析、生成结果，以及做出分析、统计和追踪服务。


2.如权利要求1所述的一种人工智能疫情大数据防控预警系统，其特征在于，所述信息采集模块(30)包括带有摄像头(31)的红外测温仪(32)，用于进行温度测量与人脸拍照，还包括超宽带雷达(33)，用于通过发射和接收电磁波信号提取目标人体的心肺运动信息。


3.如权利要求1所述的一种人工智能疫情大数据防控预警系统，其特征在于，所述信息采集模块(30)还包括警报单元(34)，当检测的目标人体出现异常体温和心肺异常情况，实时语音报警、禁止通行。


4.如权利要求1所述的一种人工智能疫情大数据防控预警系统，其特征在于，所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁步阁，金养昊，
申请(专利权)人：梁步阁，
类型：发明
国别省市：湖南;43