用于疫情防控的流调采集系统、方法和设备

技术领域

本发明涉及设备近场通信技术领域，尤其涉及一种用于疫情防控的流调采集系统、方法和设备。

背景技术

在世界医学发展的历史上，各种传染病造成的疫情曾经是对人类健康危害最大、造成死亡人数最多的严重疾患。一些与卫生防疫条件低下紧密相关的传染病，如霍乱、白喉、鼠疫、流脑等，在第三世界许多国家时有发生；一些高度传染的疾病，如乙肝、丙肝、丁肝等，已使全球数亿人受到感染；一些史无前例的新的传染病，如艾滋病、埃博拉出血热等，正在向人类的尊严挑战。寻找新的药物、新的思路、新的方法，以有效地对付传染病的严重威胁，是全世界医药界的当务之急。急性传染病严重影响社会稳定、对人类健康构成重大威胁，需要对其采取紧急处理措施进行人员流调后进行隔离和治疗。

疫情防控的决策，应基于大数据基础上的科学化、精准化、高效化的决策，因为大数据的运用可为决策带来了更多的可靠性、合理性和可能性。在大数据技术广泛应用之前，医疗数据采集具有明显的滞后性，这对在疫情传播早期阶段决策端快速获取传播数据、分析疫情传播机制造成制约，而传统信息流调手段容易引入不精准的错误密接数据。

发明内容

本发明实施例提供一种用于疫情防控的流调采集系统、方法和设备，以解决在疫情传播早期阶段决策端快速获取传播数据、分析疫情传播机制造成制约，而传统信息流调手段容易引入不精准的错误密接数据的问题。

一种用于疫情防控的流调采集系统，包括：

智能终端近场感知模块，用于获取超声波并对超声波进行处理后获得人员接触数据，并发送人员接触数据；

人员接触网络图谱模块，用于基于人员接触数据，获取中高风险人群，并对中高风险人群生成密接网络图谱；

密接监测信息管理模块，用于接收并存储人员接触数据，并按权限对人员接触数据进行分级管理，对密接网络图谱进行分析后生成流调采集数据；

安全隐私保护机制模块，用于基于密钥保护人员接触数据；

第三方平台接口模块，用于将流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步密接网络对应的密接数据。

一种用于疫情防控的流调采集方法，包括：

获取超声波并对超声波进行处理后获得人员接触数据，并发送人员接触数据；

基于人员接触数据，获取中高风险人群，并对中高风险人群生成密接网络图谱；

接收并存储人员接触数据，并按权限对人员接触数据进行分级管理，对密接网络图谱进行分析后生成流调采集数据；

基于密钥保护人员接触数据；

将流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步密接网络对应的密接数据。

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述用于疫情防控的流调采集方法。

上述用于疫情防控的流调采集系统、方法和设备，通过对超声波进行处理后获得人员接触数据，基于所述人员接触数据，获取中高风险人群，并对所述中高风险人群生成密接网络图谱；接收并存储所述人员接触数据，并按权限对所述人员接触数据进行分级管理，对所述密接网络图谱进行分析后生成流调采集数据；将所述流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步所述密接网络对应的密接数据。该系统为第三方提供的密切数据更为及时、准确并根据该密级数据可生成多级接触链条等，为疫情发展模型的搭建提供数据基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1绘示本发明一实施例中用于疫情防控的流调采集系统的设计模式示意图；

图2绘示本发明第一实施例中用于疫情防控的流调采集系统的组成架构示意图；

图3绘示本发明第二实施例中用于疫情防控的流调采集系统的组成架构模块示意图；

图4绘示本发明第三实施例中用于疫情防控的流调采集方法的流程图；

图5绘示本发明一实施例中电子设备的示意图。

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作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。

本发明实施例提供的用于疫情防控的流调采集系统，可应用在如图1的MVC（model-view-controller）设计模式中，采用B/S架构：

本系统设计综合考虑系统的稳定和响应速度以及实时性等多方位功能和性能要求，采用Spring开源框架、MVC框架技术、MyBatis进行数据连接整个系统并采用SSM对框架进行整合。具体建设如下：

（1）体系架构：

系统技术路线的选择，采用开放的、基于工业标准和行业发展趋势的原则，在体系架构上采用B/S模式。它可以提供灵活的信息交流和信息发布服务，具有更强的信息系统集成性和更好的系统安全性。

（2）设计模式：

A、Spring是一个开源框架，Spring是于2003年兴起的一个轻量级的Java开发框架。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。简单来说，Spring是一个轻量级的控制反转（IoC）和面向切面（AOP）的容器框架。

B、SpringMVC：SpringMVC属于SpringFrameWork的后续产品，已经融合在SpringWebFlow里面。SpringMVC分离了控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分离让它们更容易进行定制。

采用MVC设计模式，用户输入输出界面均为JSP页面，即展示层（View），用户的请求将会被发送到控制层（Controller）的一个Servlet集中处理，根据请求调用模型层（Model）的JavaBean对请求进行实际处理，并把结果返回给控制层，控制层根据请求的执行结果将响应派发到相应的JSP页面。

（3）数据库连接：

MyBatis是一个基于Java的持久层框架。iBATIS提供的持久层框架包括SQLMaps和DataAccessObjects（DAO）MyBatis消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。MyBatis使用简单的XML或注解用于配置和原始映射，将接口和Java的POJOs（PlainOldJavaObjects，普通的Java对象）映射成数据库中的记录。

在一实施例中，如图2和图3所示，提供一种用于疫情防控的流调采集系统，以该系统应用在图1中的MVC设计架构中为例进行说明，具体包括如下模块：

智能终端近场感知模块110，用于获取超声波并对超声波进行处理后获得人员接触数据，并发送人员接触数据。

进一步地，智能终端近场感知模块通过声波指纹感知算法，获取其他的装设有智能终端近场感知模块的第一智能终端，从而获取当前位置与第一智能终端之间的人员接触数据。人员接触数据包括接触方ID、接触时间和接触时长。

具体地，通过给装设有本实施例提供的用于疫情防控的流调采集系统的智能终端设备“相遇”时，通过基于听觉人工智能的精准声波指纹融合感知算法，可以敏锐地探捕到它们之间的相对距离位置，实现接触关系的数字化追踪。本实施例的具体实现过程如下：

1）声波收发，位置感知：

开启流调采集SDK，智能终端可以同时发出和接收人耳不可听范畴的超声波频率，当不同智能终端近距离靠近的时候，利用彼此发出和接收到的超声波、蓝牙等融合信号，通过算法计算智能终端之间的密接情况。

2）声纹编码，精准识别：

每部智能终端都能发出带有声纹编码的超声波，通过发声并相互识别各自的声纹编码信号，后台系统自动识别被编码加密后的智能终端ID，并实时记录智能终端用户的密切接触事件、接触时间与停留时长。

3）全链触点，秒级追溯：

流调系统防疫云引擎将采集的加密后的声纹编码通过多级密接网络算法，建立一个用户社交关系网络全覆盖的接触链条，实现多层级的密切接触者溯源追踪，同时可依据防疫需求筛选密接者，实现快速智能识别潜在的中高风险的接触者。

人员接触网络图谱模块120，用于基于人员接触数据，获取中高风险人群，并对中高风险人群生成密接网络图谱。

具体地，用户不需要任何操作，用于疫情防控的流调采集系统SDK（SoftwareDevelopment Kit，软件开发工具包）在后台运行即可感知智能终端间的近距离接触关系。通过声波近场感知，结合运营商通信行程等技术可快速精准识别并实时记录用户多天内，比如14天内的接触记录，并形成多级密切接触网络。如果有人确诊急性传染病病毒，后台系统可以向其接触过的用户发送警报，提醒接触者进行必要的隔离与诊疗。

在上述过程中，感染者和密接者无须暴露其真实物理位置或者行程轨迹，系统仅记录相对位置、仅记录接触链条关系，实现真正保护个人隐私。当用户出入各个公共场所时，结合原有健康数据抓手，能够形成新一代安全接触证明。

密接监测信息管理模块130，用于接收并存储人员接触数据，并按权限对人员接触数据进行分级管理，对密接网络图谱进行分析后生成流调采集数据。

具体地，本实施例提供角色分级权限的管理界面，可通过第三方比如政府等定义角色，给角色赋权限，根据管辖地区、职级权限等自动分配流调采集系统平台的数据访问权限和管理权限。

本实施例通过用于疫情防控的流调采集系统采集到的海量密接者追踪数据和行程数据进行大数据分析，利用统计分析、机器学习、分布式计算等技术，构建关系网络、位置轨迹、趋势预测等模型算法，提供各应用场景的数据分析，为各层级疫情管控机构的决策、执行提供可靠数据支撑。

安全隐私保护机制模块140，用于基于密钥保护人员接触数据。

进一步地，本实施例提供的系统还包括数据清洗模块，用于根据疫情存在周期定期删除人员接触数据。

具体地，本实施例提供的系统可查看用户接触信息及行程数据必须根据有关部门相应登录账号权限和使用密钥方可查看，系统数据的采集、传输和处理过程高度自动化，并且指定天数，比如14天后将自动滚动删除，具有严格的安全隐私保护机制，确保数据的真实性和准确度。系统可以通过定时密钥更新机制进一步增强系统的安全隐私保护体系。

本实施例提供的加密手段属于软加密的技术范畴。软加密可以实现软件系统的电子化发行，提高授权效率和改善用户体验。本系统采用基于密钥的隐私安全保护机制，基于用户信息生成32位字符串作为识别依据，不直接使用终端号等个人信息、不传输记录原始数据，对信息隐私安全严格保密。

第三方平台接口模块150，用于将流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步密接网络对应的密接数据。

第三方平台接口模块150，用于将流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步密接网络对应的密接数据。

多核架构、高并发的数据存储服务，能够迅速响应并接收流调采集SDK的海量数据请求，无论同时开启/在线多少个流调采集SDK，可以得到快速的响应，保证频繁访问的实时性和稳定性。

流调采集系统可用于复工复产以及公共场所、交通枢纽等区域的人员进出信息登记，为场所管理人员和到访人员提供电子化登记管理服务，人员是否有密接、次密接、多级密接情况将第一时间得到信息或颜色提示，从而实现对疫情期间各类场所人员出入进行管控。实际的密接网络人员相对于城市人口都是非常有限的，如此一来就最大限度地保障了城市的社会和经济节奏正常，只有很少部分人出行受到影响。

流调采集系统可广泛升级或替换现行的网格员电话和上门核查、小区门岗查验、单位企业复工登记、道路交通卡口查验和其他公共场所查验等场景，实现无接触式信息采集、填报便捷和数据共享利用，减少群众和基层工作人员多次信息填报的负担。

流调采集系统可根据各地的公共卫生部门关于疫情变化调整的“密切接触者”与“风险地区”的界定范围，智能识别中高风险人群，并及时筛选出精确的中高风险人员名单。

优选地，根据每两个智能终端之间生成的人员接触数据生成流调人员社交网络。人员接触数据包括流调人员社交网络。

获取中高风险人群，并对中高风险人群生成密接网络图谱，包括：

根据流调人员社交网络，生成接触网络图谱。基于密接限定范围对接触网络图谱进行分析，获取流调人员社交网络对应的密接网络图谱。

具体地，密接限定范围可设定接触时间，或接触密切度等的等高线，通过该密接限定范围划定密接网络图谱。

在一具体实施例中，密接监测信息管理模块包括第三方定义的角色权限，每一角色权限包括角色管辖地区，角色职级范围、数据访问权限和角色管理权限。

在一具体实施例中，根据角色权限的管理指令获取流调管理数据，并根据一键传输指令传输流调管理数据至目标接收方。

具体地，获悉临床确诊患者后，第三方比如政府可通过疫情防控的流调采集系统一键查询确诊患者的接触关系，基于确诊病例信息查找密接、次密接网络，按照相应权限解密其具体信息，迅速获取中/高风险密接者的联系方式，下发密接追踪指令到目标接收方，比如街道办或居委会，实现准确无遗漏地指导与隔离，及时阻断疫情的传播发展。

本实施例提供的用于疫情防控的流调采集系统，通过对超声波进行处理后获得人员接触数据，基于人员接触数据，获取中高风险人群，并对中高风险人群生成密接网络图谱。接收并存储人员接触数据，并按权限对人员接触数据进行分级管理，对密接网络图谱进行分析后生成流调采集数据。将流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步密接网络对应的密接数据。该系统为第三方提供的密切数据更为及时、准确并根据该密级数据可生成多级接触链条等，为疫情发展模型的搭建提供数据基础。

在一实施例中，本申请还提供一种用于疫情防控的流调采集方法，如图4所示，包括：

S110、获取超声波并对超声波进行处理后获得人员接触数据，并发送人员接触数据。

S120、基于人员接触数据，获取中高风险人群，并对中高风险人群生成密接网络图谱。

S130、接收并存储人员接触数据，并按权限对人员接触数据进行分级管理，对密接网络图谱进行分析后生成流调采集数据。

S140、基于密钥保护人员接触数据。

S150、将流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步密接网络对应的密接数据。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本实施例提供的用于疫情防控的流调采集方法，通过对超声波进行处理后获得人员接触数据，基于人员接触数据，获取中高风险人群，并对中高风险人群生成密接网络图谱。接收并存储人员接触数据，并按权限对人员接触数据进行分级管理，对密接网络图谱进行分析后生成流调采集数据。将流调采集数据通过终端SDK发送给关联第三方，以使第三方同步密接网络对应的密接数据。该系统为第三方提供的密切数据更为及时、准确并根据该密级数据可生成多级接触链条等，为疫情发展模型的搭建提供数据基础。

本系统采用基于Web开发的Spring Cloud微服务技术。微服务架构是一种架构模式，它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间互相协调、互相配合，为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中，服务与服务间采用轻量级的通信机制互相沟通（通常是基于HTTP的RESTful API）。每个服务都围绕着具体业务进行构建，并且能够被独立地部署到生产环境、类生产环境等。

微服务是一种架构风格，一个大型复杂软件应用由一个或多个微服务组成。系统中的各个微服务可被独立部署，各个微服务之间是松耦合的。每个微服务仅关注于完成一件任务并很好地完成该任务。在所有情况下，每个任务代表着一个小的业务能力。

复杂度可控：在将应用分解的同时，规避了原本复杂度无止境的积累。每一个微服务专注于单一功能，并通过定义良好的接口清晰表述服务边界。由于体积小、复杂度低，每个微服务可由一个小规模开发团队完全掌控，易于保持高可维护性和开发效率。

独立部署：由于微服务具备独立的运行进程，所以每个微服务也可以独立部署。当某个微服务发生变更时无需编译、部署整个应用。由微服务组成的应用相当于具备一系列可并行的发布流程，使得发布更加高效，同时降低对生产环境所造成的风险，最终缩短应用交付周期。

技术选型灵活：微服务架构下，技术选型是去中心化的。每个团队可以根据自身服务的需求和行业发展的现状，自由选择最适合的技术栈。由于每个微服务相对简单，故需要对技术栈进行升级时所面临的风险就较低，甚至完全重构一个微服务也是可行的。

容错：当某一组件发生故障时，在单一进程的传统架构下，故障很有可能在进程内扩散，形成应用全局性的不可用。在微服务架构下，故障会被隔离在单个服务中。若设计良好，其他服务可通过重试、平稳退化等机制实现应用层面的容错。

扩展：单块架构应用也可以实现横向扩展，就是将整个应用完整地复制到不同的节点。当应用的不同组件在扩展需求上存在差异时，微服务架构便体现出其灵活性，因为每个服务可以根据实际需求独立进行扩展。

Spring Cloud是一系列框架的有序集合。它利用Spring Boot的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，都可以用Spring Boot的开发风格做到一键启动和部署。Spring并没有重复制造轮子，它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来，通过Spring Boot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理，最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包

数据库开发系统采用MySQL数据库。MySQL数据库引擎提供完整的XML支持。MySQL关系数据库引擎支持当今苛刻的数据处理所需的功能。数据库引擎充分保护数据完整性，同时将管理众多并发修改数据库的用户的开销减到最小。它是一个快速、多线程、多用户的SQL数据库服务器。具有强大的数据存储功能并兼有支持客户机/服务器的运行环境、多线程体系结构，支持存储过程、支持触发器和逻辑内存管理和成本低等优点。

本系统最终的水文数据会公开呈现给不同部门的相关用户或者第三方，因此它需要实现对系统用户的不同管理。

在一实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性介质、内存储器。该非易失性介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的数据库用于疫情防控的流调采集方法相关的数据。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种用于疫情防控的流调采集方法。

在一实施例中，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例用于疫情防控的流调采集方法，例如图4所示S110至步骤S150。为避免重复，此处不再赘述。

本实施例提供的系统为智慧城市信息系统从信息技术、通信技术与城市基础设施和公共服务资源提供集成和应用。适用于千万级人口城市分级权限管理的密接监测的信息后台系统属于智慧城市信息系统的技术领域。该城市信息系统软件具有以下特点。

（1）物联网技术应用，将智能终端设备之间的接触信息借助现有公众号等平台通过物联网技术有机地连接起来，达到智慧防疫体系下的物联效果，形成更透彻的感知和更深入的智能化。

（2）云技术的使用，综合了网络资源、计算资源和存储资源，提供了智能终端在城市信息系统平台上实现自己感知目标的能力。

（3）新一代信息技术的使用。本城市信息系统采用了超声波近场感知技术等新一代信息技术手段，建立能够抓住密接关系网络的智慧流调系统。

（4）大数据。本智慧城市信息系统包括了用户无感、节点识别、云计算、数据图谱和决策建议等城市管理信息数据，这些数据经过大数据处理进行数据挖掘可以提供更有价值的城市管理信息。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。