一种雾霾高危人群的识别预警系统及方法

技术领域

本发明属于计算机领域，尤其涉及一种雾霾高危人群的识别预警系统及方法。

背景技术

近年来，随着雾霾污染事件的发生频率与严重程度逐渐增加，雾霾高危人群之一的老人患肺部疾病的人数在持续增加，而且肺癌患者数量也逐渐上升，且肺癌患者多为50-70岁的老人。

可以知道的是，老年人多具有晨练的习惯，而早晨的空气往往含有占比较大的细颗粒物（PM

因此，不难发现，在雾霾发生率逐渐增高的现在，常常在不经意间，环境中的雾霾会对老年人造成严重的负面影响，轻则使之患上气管炎，加重已有慢性阻塞性肺疾病，诱发脑卒中、心肌梗塞等，重则可能会使其患上肺癌。

发明内容

本发明实施例提供一种雾霾高危人群的识别预警系统及方法，旨在解决老年人因无法提前预知户外天气条件，从而无法判断出自己是否适宜外出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种雾霾高危人群的识别预警方法，所述方法包括：

获取并分析医院管理平台内的信息，得到医院管理平台内目标个体的肺活量预设值；

根据肺活量预设值分析出目标个体适宜活动的安全值范围；

根据安全值范围，结合目的地的气象信息和空气质量信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行，当判定适宜时，向外输出允许出行信息，否则输出预警信息。

作为本发明的一种改进方案：所述医院管理平台内的信息包括具有医院就诊记录数据的目标个体的年龄、性别数据和肺活量数据。

作为本发明的一种改进方案：所述分析医院管理平台内的信息，得到医院管理平台内目标个体的肺活量预设值的具体步骤包括：

获取目标个体的年龄和对应的肺活量数据；

构建目标个体的年龄和对应肺活量数据的肺活量映射关系模型；

根据肺活量映射关系模型得到目标个体对应的肺活量预设值；

所述肺活量映射关系包括男性函数关系和女性函数关系，其中，

男性函数关系为，【27.63-（0.112×年龄）】×身高；

女性函数关系为，【27.28-（0.101×年龄）】×身高。

作为本发明的一种改进方案：所述根据肺活量预设值分析出目标个体适宜活动的安全值范围的具体步骤包括：

构建安全活动范围预测模型；

将肺活量预设值和选定的运动种类输入至安全活动范围预测模型中；

得到安全值范围；

所述安全值范围包括安全活动时间信息和安全活动领域信息。

作为本发明的一种改进方案：所述目的地的气象信息和空气质量信息与目的地空气质量监测站发布的信息相关联。

作为本发明的一种改进方案：所述根据安全值范围，结合目的地的气象信息和空气质量信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行的具体步骤包括：

获取安全值范围和目的地的气象信息以及空气质量信息；

针对目标个体，分析目的地的气象信息和空气质量信息，得到目的地当天适宜户外运动的时间信息和地点信息；

结合目的地当天适宜户外运动的时间信息和地点信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行。

本发明还提供了一种雾霾高危人群的识别预警系统，包括：

预设值建立模块，用于获取并分析医院管理平台内的信息，得到医院管理平台内目标个体的肺活量预设值；

活动范围规范模块，用于根据肺活量预设值分析出目标个体适宜活动的安全值范围；以及

预警模块，用于根据安全值范围，结合目的地的气象信息和空气质量信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行，当判定适宜时，向外输出允许出行信息，否则输出预警信息。

作为本发明的另一种改进方案：所述预警模块内还设置有鸣音单元，用于当预警模块向外发出预警信息的同时向外发出报警音频。

作为本发明的一种改进方案：还包括定位模块，用于定位目标个体的位置，以得到目标个体的位置信息。

本发明的有益效果：本发明能够通过和医院管理平台相绑定，从而获知目标个体的肺活量预设值，并能够根据肺活量预设值推断出目标个体适宜外出的天气，有效避免了目标个体活动于雾霾期间污染程度较高的大气环境中，进而能够减小外界的大气污染对目标个体肺器官的损害程度；并且，本发明还能够在目标个体欲要外出时，及时发出反馈信息，使得目标个体能够及时获知自己的身体情况是否适宜外出，从而能够提高目标个体呼吸系统疾病的自我防护能力。

附图说明

图1是一种雾霾高危人群的识别预警系统的架构图；

图2是一种雾霾高危人群的识别预警方法的流程图；

图3是一种雾霾高危人群的识别预警方法中分析医院管理平台内的信息，得到医院管理平台内目标个体的肺活量预设值的具体步骤的流程图；

图4是一种雾霾高危人群的识别预警方法中根据肺活量预设值分析出目标个体适宜活动的安全值范围的具体步骤的流程图；

图5是一种雾霾高危人群的识别预警方法中根据安全值范围，结合目的地的气象信息和空气质量信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行的具体步骤的流程图；

图6是一种雾霾高危人群的识别预警系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

随着工业化进程的不断加快，大气污染变得愈发频繁严重，尤为典型的就是雾霾天气，雾霾是悬浮在空气中的灰尘、硫酸盐、硝酸盐、有机碳氢化合物等粒子集合体，一般相对湿度小于80%。雾霾的主要成分是气溶胶污染物和颗粒物质，尤其是PM

一方面，快节奏的生活，要求人们使用更多的具有防控污染能力的设备，另一方面，人们为了摆脱长期依赖这些设备给身体带来的不便和副作用，就会去锻炼健身，但是常常在不经意间，由于暴露于环境中的雾霾而对人体造成严重的负面影响，这种负面影响对自身器官活力和抵抗力较低的老年人更甚，轻则使之患上气管炎、加重已有呼吸系统疾病、诱发脑卒中和心肌梗塞急性发病，重则可能会使其患上肺癌。

而通过本发明的相关设计和改进，能够通过和医院管理平台相绑定，从而获知目标个体的肺活量预设值，并能够根据肺活量预设值推断出目标个体适宜外出的天气，有效避免了目标个体活动于污染程度较高的大气环境中，进而能够减小外界的空气污染对目标个体身体的损害程度；并且，本发明还能够在目标个体欲要外出时，及时发出反馈信息，使得目标个体能够及时获知自己的身体情况是否适宜外出，从而能够提高目标个体雾霾期间的个人防护能力。

具体请参照如下的实施例。

如图1和图2所示，作为本发明的一个实施例，一种雾霾高危人群的识别预警方法，所述方法包括：S100，获取并分析医院管理平台内的信息，得到医院管理平台内目标个体的肺活量预设值。

本发明提前跟目标个体曾经就诊过的医院中的医院管理平台相绑定，即被授予权限可以和医院信息系统对接，便于直接从该医院的电子病历中直接调取出目标个体的相关信息，可以想到的，目标个体的各种临床诊疗记录应该在电子病历内，尤其是涉及到肺功能的检查报告，肺功能检查内容包括：肺容积、通气、换气、血流及呼吸动力等项目，通过相关计算便可以得到目标个体后续几年间的肺活量预设值，所述相关计算可以是回归函数或者其他计算手段。

S110，根据肺活量预设值分析出目标个体适宜活动的安全值范围。

通常情况下，一个人的肺功能的强弱直接决定了这个人具备有多持久的运动时间，也就意味着，在一定时间内，这个人可以行走或者跑动多远的路程，可以知道的是，在所述安全活动范围内，即意味着一个人的运动距离应该优先取往返距离综合的平均值更加合适，这样既能够保证目标个体获得充足的运动也能够保证在目标个体的肺功能达到极限之前，其已经返回了原处，便于目标个体的休息。

S120，根据安全值范围，结合目的地的气象信息和空气质量信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行，当判定适宜时，向外输出允许出行信息，否则输出预警信息。

根据生活经验，可以知道在每次出门之前了解一下外界的天气情况，具体而言可以是气象条件和空气质量，便于采取必要的防护手段，例如，明天外面下雨，就需要提前准备雨伞，同理，当雾霾期间外界的大气中可吸入颗粒物和细颗粒物的含量较高时，则本实施例就可以及时集合目的地的气象信息和空气质量信息对目标个体发出警告，建议其不宜外出，避免颗粒物和细颗粒物等可吸入的污染物对目标个体的呼吸系统造成不可挽回的损害。

本实施例的一种情况中，所述医院管理平台内的信息包括具有医院就诊记录数据的目标个体的年龄、性别数据和肺活量数据。

在实际应用时，县级以上的医院都具备较为完善的全国互联系统，只要目标个体曾经在这个互联系统中的任一一所医院中就诊过，则该系统内的任一一所医院均可以查询到其相关的临床诊疗记录，需要说明的是，老年人的肺功能和年龄的关系较为密切，其二者成负相关关系，举例来说，当目标个体的年龄越大，其肺功能越弱，又可以知道的是，老年人的电子病历中一般均包括有肺功能相关项，故获取目标个体的年龄数据和肺活量数据是极为有必要和可行的。

如图3所示，作为本发明的一个优选实施例，所述分析医院管理平台内的信息，得到医院管理平台内目标个体的肺活量预设值的具体步骤包括：S200，获取目标个体的年龄和对应的肺活量数据。

因老年人的年龄和肺功能的关联较为密切，且肺活量是肺功能的一个重要的代表值，故从医院管理平台内获取目标个体的年龄和对应的肺活量数据便于预估他的肺活量预设值。

S210，构建目标个体的年龄和对应肺活量数据的肺活量映射关系模型。

所述肺活量映射关系模型中，自变量为目标个体的年龄，应变量为目标个体的肺活量，当改变目标个体的年龄后，其对应的肺活量也会跟着发生改变。

S220，根据肺活量映射关系模型得到目标个体对应的肺活量预设值。

具体来说，通过往肺活量映射关系模型中代入目标个体的年龄，能够得到目标个体的肺活量预设值，可以想到的是，所述肺活量映射关系模型中可以适当调节无关变量，使得结果更为精准，因为无关变量不是本设计的改进点，故在此不做过多赘述。

具体来说，所述肺活量映射关系包括男性函数关系和女性函数关系，其中，男性函数关系为，【27.63-（0.112×年龄）】×身高；女性函数关系为，【27.28-（0.101×年龄）】×身高。

举例来说，当男性目标个体的年龄为85岁，身高为180cm时，代入上述的公式，不难得到，结果为3.26L，小于正常值3.47L，这就意味着其活动范围需要小于正常人的活动范围。同理也可以得出女性目标个体的相关结果。

本实施例中所记载的公式为本发明的优选公式，其涉及到的自变量有两个，其一为目标个体的年龄，其二为目标个体的身高，而因变量只有一个，乃是目标个体的肺活量预设值。

如图4所示，作为本发明的另一个优选实施例，所述根据肺活量预设值分析出目标个体适宜活动的安全值范围的具体步骤包括：S300，构建安全活动范围预测模型。

具体来说，所述运动关系映射分为多种类型，每种类型均取决于运动的类型，例如步行的运动关系映射和跑步的运动关系映射以及和游泳的运动关系映射均不相同，其原因是因为各种运动类型对肺活量的需求均是不同的，故需要分别对待，而在医学保健和运动领域内，每种运动在指定的时间段所必须的肺活量已经是一个公开信息，故在此不做过多赘述。

S310，将肺活量预设值和选定的运动种类输入至安全活动范围预测模型中。

具体来说，将肺活量预设值作为目标个体参与该项运动的肺活量上限，并代入至运动关系映射中。

S320，得到安全值范围；所述安全值范围包括安全活动时间信息和安全活动领域信息。

根据安全活动范围预测模型，向其内代入具有上限意义的肺活量预设值，得到的自然是在该上限肺活量的基础下，所允许的最大活动范围；又所述安全值范围包括安全活动时间信息和安全活动领域信息，故本实施例不但提供允许活动的时间，还提供了所允许活动的路程范围，分别从时间上和空间上对目标个体的活动进行限制，充分起到了预警的作用。

其中，所述安全活动领域信息是以目标个体的休息场所为圆心，向外辐射的圆形范围，故能够便于目标个体及时折返回程休息。

作为本发明的另一个优选实施例，所述目的地的气象信息和空气质量信息与目的地空气质量监测站发布的信息相关联。

通过将目的地气象信息和空气质量信息和目的地空气质量监测站所发布的信息进行关联，能够便于较为准确的获取当地的天气和空气质量状况，从而便于结合天气和目标个体的相关信息进行具体的分析，使得想要获取的结果更为准确。

如图5所示，作为本发明的另一个优选实施例，所述根据安全值范围，结合目的地的气象信息和空气质量信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行的具体步骤包括：S400，获取安全值范围和目的地的气象信息以及空气质量信息。

具体来说，通过获取到的目标个体的安全值范围，能够给目标个体的运动提供一个有效的参考值，而及时获取目的地的气象信息以及空气质量信息可以提前安排目标个体的运动行程路线。

S410，针对目标个体，分析目的地的气象信息和空气质量信息，得到目的地当天适宜户外运动的时间信息和地点信息。

具体来说，对于城市而言，本地可吸入的颗粒物浓度的日变化原因主要在交通（包括尾气和道路扬尘），其次是工厂和建筑工地的工作时段。不过，并不是说交通高峰期就一定同步于PM

因此在需要进行户外运动时，结合当地天气的相关信息进行详细分析是有必要的，在目的地气象信息和空气质量信息中，能够较为简单的获得运动当天的空气质量、最高或者最低温度、紫外线强度等等的有关数据，便于分析后向目标个体发出警告。

S420，结合目的地当天适宜户外运动的时间信息和地点信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行。

举例来说，如果当天的户外的空气质量较好的时间段在下午四点至晚上六点，那么当目标个体在该时间段内出门运动，便不会发出警告，相反的，当一夜暴雨后，雨水带走了大量的可吸入颗粒物，使得户外的空气质量较高的时间段变成了凌晨两点至凌晨五点，其后空气污染趋于加重，可以想到的，这个时间段是不适宜外出活动的，故当天目标个体外出时，则会向目标个体发出不宜外出的警告。

如图6，本发明还提供了一种雾霾高危人群的识别预警系统，包括：预设值建立模块40，用于获取并分析医院管理平台内的信息，得到医院管理平台内目标个体的肺活量预设值。

活动范围规范模块42，用于根据肺活量预设值分析出目标个体适宜活动的安全值范围。

预警模块44，用于根据安全值范围，结合目的地的气象信息和空气质量信息，判断目的地是否适宜目标个体的出行，当判定适宜时，向外输出允许出行信息，否则输出预警信息。

本实施例在实际应用时，通过在系统内设置预设值建立模块40、活动范围规范模块42和预警模块44，能够及时根据目标个体的自身身体条件，在目标个体欲要外出时，根据外界的气象信息和空气质量信息，向目标个体发出信号，若外界的天气适宜目标个体的外出运动，则发出允许出行的信号，若外界条件不适合外出活动，则会向目标个体发出不宜外出的信号。

在本实施例的一种情况中，所述预警模块44内还设置有鸣音单元441，用于当预警模块向外发出预警信息的同时向外发出报警音频。

在具体使用时，通过向外发出带有报警音频的报警信号，有利于目标个体及时意识到自己的行为，优选的，报警音频的选择可以是淡入淡出模式，较为缓和的音频播放形式，对老年人的反应能力和心脏承受能力均有益处。

在本实施例中的另一种情况中，所述系统还包括定位模块46，用于定位目标个体的位置，以得到目标个体的位置信息。

在实际使用时，可以通过定位模块46及时定位目标个体的地点，进一步的，还能够通过定位模块46记录下目标个体的行走路径，分析目标个体习惯行走的路径，便于对指定路径上的空气进行小范围分析，该分析包括对周围是否有制造污染的工厂、最近空气质量监测站报告数据、附近道路的车流量等等。

本应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。