一种医废分拣转运系统的制作方法

1.本发明涉及医院后勤的医废管理技术，尤其涉及一种医废分拣转运系统。


背景技术：

2.实践证明，医疗废物规范管理，不仅是体现一个医疗机构整体水平的重要标志，也是改善医疗机构环境的有效措施，更是预防医疗机构内交叉感染、防止疾病传播、保护环境、保障人体健康、提高医疗护理质量的重要手段和保障。加强医疗废物规范管理可以很好地减少医疗废物的暴露概率，对控制传染病的流行、污染环境有重要意义。
3.目前，国内对于医疗废弃物的处理方式有两种：（1）人工统计收集，该方式通过人工进行统计和管理，需要科室人员、收集转运人员、中转站人员签字确认，通过标签、扫码监控转运流程，其过程大量依赖人工，上报数据的漏洞较多，误差较大；（2）医疗废物收集车+智能秤，该方式使用收集车转运医疗废物，配合蓝牙秤、云端电子秤等智能计量设备称重，与人工方式相比，该方式一定程度上提高了医废管理的信息化水平，但仍存在较多的人工交互过程，不利于疾病传播管控。
4.例如，公开日为2021年6月11日，公开号为cn112951387a的中国专利文献，公开了一种医疗废物管理系统，包括医疗废物产生系统、统计分析系统、医疗废物转运系统、医疗废物监管系统和云平台；云平台传输信息至统计分析系统；医疗废物监管系统包括监管客户端，监管客户端与云平台之间进行数据的传输；医疗废物产生系统包括医疗废物回收箱、第一监控单元、第二监控单元和扎带编码单元；统计分析系统包括信息存储单元、信息接收单元和信息分析单元；废物转运系统，其与医疗废物产生系统和云平台之间进行数据传输，对医疗机构各科室每日产生的医疗废物进行运输处理。
5.再如，公开日为2021年10月12日，公开号为cn113496773a的中国专利文献，公开了一种医疗废物运送管理方法，包括以下步骤：s1：打印科室二维码；s2：使用带有码信息的扎带封装医疗废物，扫描扎带条码登记医疗废物信息；s3：通过pda移动端对重量信息复核，打印医疗废物包装袋二维码，粘贴于医疗废物垃圾袋上；s4：通过手机移动端查看医疗废物包装袋信息，并进行审核，审核通过后，完成入库；s5：通过pda移动端扫描扎带条码或医疗废物包装袋二维码，完成出库。
6.综上所述，在非常时期，例如某些疫情期间，医疗废物信息化建设和管理尤为重要，为了更快速便捷更节约成本的转运医疗废物，那么还需要很多改进的地方，包括：（1）运送员需要与各个科室人员对接，提升了间接感染风险；（2）在运送末端进行医废的分类，分类转运易出错；（3）不能实时响应医废运转需求；（4）不能根据运送需求量动态调整区域内运送人力；（5）没有对医院整体的医废产生进行分析，以提高医废处理效率。
7.因此，由此要在现有成果的基础上，在医废管理系统方面做进一步的创新，以便提
升安全性和工作效率。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种医废分拣转运系统，可减少转运人员投入，支持医废分类、跟踪、溯源和统计分析，通过设计医废转运网构建策略，可计算出满足转运需求的最佳转运网，使医废转运成本最低，同时建立了容器柜管理模块和医废属性参数列表，支持医废分类投放和智能运送。
9.为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明采用以下技术方案：一种医废分拣转运系统，基于医院实际地理信息和医废转运需求建立医废转运网，所述医废转运网包括有若干科室、若干容器柜和若干医废站，科室将医废投放至对应的容器柜，容器柜满载后，医废从容器柜转运至对应的医废站，科室、容器柜和医废站之间形成若干条用于转运医废的路径，所有路径形成的路径网络即是医废转运网；为满足医废转运需求，建立费用最小值的数学模型和计算医废转运网中的节点最优解。
10.所述费用最小值的数学模型为：约束条件为：其中：i=1,2,
…
,m，m为科室数量；j=1,2,
…
,n，n为容器柜数量；k=1,2,
…
,o，o为医废站数量；a
ij
为科室到容器柜的单位成本，x
ij
为科室到容器柜的转运量；b
jk
为容器柜到医废站的单位成本，y
jk
为容器柜到医废站的转运量；cj为待选的容器柜，当待选的容器柜被选中时cj为1，当待选的容器柜未被选时cj为0，wj为容器柜的建设成本；dk为待选的医废站，当待选的医废站被选中时dk为1，当待选的医废站未被选中时dk为0，vk为医废站建设成本。
11.所述节点最优解，是考虑节点选址的组合优化结果，具体可以采用粒子群优化算法进行计算，具体算法包括：粒子位置向量、粒子速度向量、粒子个体最优解、粒子群全局最优解、粒子速度更新、粒子位置更新、目标函数、终止条件；其中：粒子位置向量：，粒子速度向量：，粒子个体最优解：，粒子群全局最优解：，粒子速度更新：，粒子位置更新：；对应到系统中：（1）e=1,2...n，n为粒子数量；d为建设点集合的大小，f=1,2...d，
c1、c2为学习因子，r1(t)、r2(t)为[0,1]范围内的随机数；t为迭代变量，即中间变量；（2）xe为粒子位置，ve为粒子速度，p
best
为单粒子计算的建设点集合中的最优解，g
best
为粒子群计算的建设点集合中的最优解；（3）v
ef
(t)、v
ef
(t+1)为迭代过程中对应迭代变量的粒子速度变化策略，p
ef
(t)为迭代过程中对应迭代变量的单粒子计算的建设点集合的解，gf(t)为迭代过程中对应迭代变量的粒子群计算的建设点集合的解，x
ef
(t)、x
ef
(t+1)为迭代过程中对应迭代变量的粒子位置变化策略；目标函数为费用之和最小值；终止条件为两次迭代费用之和最小值误差小于某个固定值。
[0012]
已知p个容器柜可选节点，已知q个医废站可选节点，基于节点最优解的算法进行计算，计算的迭代结果为容器柜、医废站的建设点集合，例如：计算结果为a={a
p
,aq}，其中，容器柜计算结果为集合a
p
={1,1,0,0......1,0}，医废站计算结果为集合aq={0,0.....1,0}，1表示该节点建设容器柜或医废站，0表示不建设。
[0013]
所述医废转运网建立有医废属性参数列表，按照医废属性参数列表将容器柜进行分类，用于为医废分类编码和分类投放提供判断依据。
[0014]
例如，参考国家卫生健康委发布的《医疗废物分类目录（2021年版）》，所述医废属性参数列表中的医废属性参数包括：损伤性废物、药物性废物、病理性废物、化学性废物、易感染废物。
[0015]
所述医废分拣转运系统匹配有运送系统、一站式系统，所述医废分拣转运系统负责管理医废投放流程、医废转运流程和容器柜，所述运送系统负责医废的运送任务，所述一站式系统作为医废分拣转运系统、运送系统之间的数据交互节点，用于医废转运、投放流程和运送任务之间的数据联系。
[0016]
所述医废分拣转运系统包括容器柜管理模块、工单流程管理模块、投放管理模块和统计分析模块；容器柜管理模块，包括管理平台和容器柜集群：管理平台负责容器柜管理、自动告警和提交运送；容器柜集群包括若干容器柜，容器柜负责装载医废对象，并实时提交状态信息给管理平台，所述状态为满载或者未满载；工单流程管理模块，用于构建医废工单流程，构建的医废工单流程包括下单、投放、运送、送达、出站、审核各个环节；投放管理模块，作为下单入口，根据投放工单进行投放管理；统计分析模块，用于对已发生的医废分拣转运记录进行统计和分析，得出相应的医废分拣转运数据。
[0017]
进一步的，所述工单流程管理模块的医废工单流程通过一站式系统与运送系统的运送任务建立联系。
[0018]
进一步的，所述容器柜管理模块将状态信息提交给一站式系统，通过一站式系统与运送系统的运送任务建立联系。
[0019]
所述医废分拣转运系统的具体工作流程包括：步骤1，科室工作人员进行医废下单，投放管理模块进行下单管理，根据下单内容推荐符合条件的容器柜，科室工作人员将医废投放到推荐的容器柜内；步骤2，医废分拣转运系统进行自动分拣转运流程：
步骤2.1容器柜提交状态到管理平台，管理平台根据收到的状态信息将自动告警或者/和提交运送的信息推送至一站式系统，一站式系统将运送工单流程的运送任务发送至运送系统；步骤2.2运送系统执行运送任务，将医废从容器柜转运到医废站，完成运送任务后，通过一站式系统将运送任务的结果反馈至工单流程管理模块，工单流程管理模块记录送达和出站；步骤2.3医废站根据出站管理，将医废转运出站进行销毁，然后反馈给工单流程管理模块，工单流程管理模块进行审核工单管理，通过人工审核后，医废分拣转运流程结束。
[0020]
进一步的，容器柜推荐策略的条件依次包括医废预设重量、容器柜状态、医废分类编码，若存在符合条件的容器柜，则按序输出推荐结果，推荐失败则返回。
[0021]
在医废分拣转运系统运营期间，若容器柜推荐成功率不满足既定要求，则对医废转运网数学模型中的参数需进行调整，例如：若推荐成功率较低，可以增大参数a
ij
或者减小参数b
jk
，调整参数后重新构建医废转运网。
[0022]
所述医废指来自医院等场所的所有医疗废物。
[0023]
本发明的有益效果如下：本发明的医废分拣转运系统通过一站式系统与运送系统进行数据交互联系，通过合理建立建设费用、运营费用等费用之和为最小值的数学模型，形成有效的医废转运网构建策略；基于容器柜、医废站选址问题，基于医废转运网数学模型，形成选址节点最优解，能充分满足医废转运网的建立和运营；对于医废属性，设计了参数列表，对医废进行分类，为医废分类编码和容器柜推荐提供判断依据；对于医废生命周期管理，设计了转运流程，对于运营期间医废进行统计分析，为后续运维决策提供参考建议。
附图说明
[0024]
图1为本发明的系统架构图。
[0025]
图2为本发明的医废转运网的框架示意图。
[0026]
图3为本发明的容器柜管理模块的架构图。
[0027]
图4为本发明的医废工单流程的建立示意图。
[0028]
图5为本发明的容器柜推荐策略的条件判断流程示意图。
具体实施方式
[0029]
以下结合说明书附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限于本发明。
[0030]
如图1所示，一种医废分拣转运系统，基于医院实际地理信息和医废转运需求建立医废转运网，所述医废转运网包括有若干科室、若干容器柜和若干医废站，科室将医废投放至对应的容器柜，容器柜满载后，医废从容器柜转运至对应的医废站，科室、容器柜和医废站之间形成若干条用于转运医废的路径，所有路径形成的路径网络即是医废转运网；为满足医废转运需求，建立费用最小值的数学模型和计算医废转运网中的节点最优解。
[0031]
这里的费用包括相关建设费用和运营费用等，因此，建立所有费用最小值的数学模型为：
约束条件为：其中：i=1,2,
…
,m，m为科室数量；j=1,2,
…
,n，n为容器柜数量；k=1,2,
…
,o，o为医废站数量；a
ij
为科室到容器柜的单位成本，x
ij
为科室到容器柜的转运量，b
jk
为容器柜到医废站的单位成本，y
jk
为容器柜到医废站的转运量；cj为待选的容器柜，当待选的容器柜被选中时cj为1，当待选的容器柜未被选时cj为0，wj为容器柜的建设成本，dk为待选的医废站，当待选的医废站被选中时dk为1，当待选的医废站未被选中时dk为0，vk为医废站建设成本。
[0032]
所述节点最优解，是考虑节点选址的组合优化结果，具体可以采用粒子群优化算法进行计算，具体算法包括：粒子位置向量、粒子速度向量、粒子个体最优解、粒子群全局最优解、粒子速度更新、粒子位置更新、目标函数、终止条件；其中：粒子位置向量：，粒子速度向量：，粒子个体最优解：，粒子群全局最优解：，粒子速度更新：，粒子位置更新：；对应到系统中：（1）e=1,2...n，n为粒子数量；d为建设点集合的大小，f=1,2...d，c1、c2为学习因子，r1(t)、r2(t)为[0,1]范围内的随机数；t为迭代变量，即中间变量；（2）xe为粒子位置，ve为粒子速度，p
best
为单粒子计算的建设点集合中的最优解，g
best
为粒子群计算的建设点集合中的最优解；（3）v
ef
(t)、v
ef
(t+1)为迭代过程中对应迭代变量的粒子速度变化策略，p
ef
(t)为迭代过程中对应迭代变量的单粒子计算的建设点集合的解，gf(t)为迭代过程中对应迭代变量的粒子群计算的建设点集合的解，x
ef
(t)、x
ef
(t+1)为迭代过程中对应迭代变量的粒子位置变化策略；目标函数为费用之和最小值；终止条件为两次迭代费用之和最小值误差小于某个固定值。
[0033]
已知p个容器柜可选节点，已知q个医废站可选节点，基于节点最优解的算法进行计算，计算的迭代结果为容器柜、医废站的建设点集合，例如：计算结果为a={a
p
,aq}，其中，容器柜计算结果为集合a
p
={1,1,0,0......1,0}，医废站计算结果为集合aq={0,0.....1,0}，1表示该节点建设容器柜或医废站。
[0034]
本实施例中，建设的医废站数量为1个。
[0035]
所述医废转运网建立有医废属性参数列表，按照医废属性参数列表将容器柜进行
分类，用于为医废分类编码和分类投放提供判断依据。
[0036]
所述医废属性参数列表中的医废分类，可以根据具体情况进行分类。
[0037]
例如，参考国家卫生健康委发布的《医疗废物分类目录（2021年版）》，所述医废属性参数列表中的医废属性参数包括：损伤性废物、药物性废物、病理性废物、化学性废物、易感染废物，如表1所示。
[0038]
表1 医废属性参数列表所述医废分拣转运系统匹配有运送系统、一站式系统，所述医废分拣转运系统负责管理医废投放流程、医废转运流程和容器柜，所述运送系统负责医废的运送任务，所述一站式系统作为医废分拣转运系统、运送系统之间的数据交互节点，用于医废转运、投放流程和运送任务之间的数据联系，如图2所示。
[0039]
所述医废分拣转运系统包括容器柜管理模块、工单流程管理模块、投放管理模块和统计分析模块；如图3所示，容器柜管理模块包括管理平台和容器柜集群。管理平台负责容器柜管理、自动告警和提交运送；容器柜集群包括若干容器柜，容器柜负责装载医废对象，并实时提交状态信息给管理平台，所述状态为满载或者未满载；工单流程管理模块，用于构建医废工单流程，构建的医废工单流程包括下单、投放、运送、送达、出站、审核各个环节；投放管理模块，作为下单入口，根据投放工单进行投放管理；统计分析模块，用于对已发生的医废分拣转运记录进行统计和分析，得出相应的医废分拣转运数据。
[0040]
具体的，所述工单流程管理模块的医废工单流程通过一站式系统与运送系统的运送任务建立联系。
[0041]
具体的，所述容器柜管理模块将状态信息提交给一站式系统，通过一站式系统与运送系统的运送任务建立联系。
[0042]
基于上述医废分拣转运系统的设计，如图1所示，以1个医废站为例，可以接受该医废站周边建设的多个容器柜运送来的医废，可以设置多个编码为a、b、c、d、e类容器柜，每个容器柜可以对应多个科室的投放需求。
[0043]
如图4所示，所述医废分拣转运系统的具体工作流程为：步骤1，科室工作人员可以通过app进行医废下单，投放管理模块进行下单管理，根据下单内容推荐符合条件的容器柜，当推荐成功时，科室工作人员将医废投放到推荐的容器柜内；步骤2，医废分拣转运系统进行自动分拣转运流程：
步骤2.1容器柜会提交状态到管理平台，管理平台根据收到的状态信息将自动告警或者/和提交运送的信息推送至一站式系统，一站式系统将运送工单流程的运送任务发送至运送系统；具体的，管理平台收到的是推荐容器柜失败时的状态信息，或者是监控到的容器柜状态信息；具体的，可以通过系统配置自动提交运送任务，也可以通过手动下单运送任务；步骤2.2运送系统执行运送任务，将医废从容器柜转运到医废站，完成运送任务后，通过一站式系统将运送任务的结果反馈至工单流程管理模块，工单流程管理模块记录送达和出站；步骤2.3医废站根据出站管理，将医废转运出站进行销毁，然后反馈给工单流程管理模块，工单流程管理模块进行审核工单管理，通过人工审核后，医废分拣转运流程结束。
[0044]
具体的，容器柜推荐策略的条件依次包括医废预设重量、容器柜状态、医废分类编码，若存在符合条件的容器柜，则按序输出推荐结果，推荐失败则返回，所述推荐流程如图5所示。
[0045]
在医废分拣转运系统运营期间，若容器柜推荐成功率不满足既定要求，则对医废转运网数学模型中的参数需进行调整，例如：若推荐成功率较低，可以增大参数a
ij
或者减小参数b
jk
，调整参数后重新构建医废转运网。
[0046]
通过上述医废分拣转运系统的设计，可以解决有效医废运送问题，减少人力投入和人员接触，降低感染风险；基于医废转运需求，根据节点最优解的设计，可以优化建立选址的问题，从而实现成本最低化的运营问题，非常适合现在的医院等场所关于医废分拣转运处理的实际需求。