基于数据分析的城市病媒密度控制系统的制作方法

本发明涉及城市病媒密度控制，具体涉及基于数据分析的城市病媒密度控制系统。

背景技术：

1、城市病媒指城市中病媒生物的密度，也就是传播疾病的生物的数量。病媒生物是指那些能够携带和传播病原体的生物，如蚊子、蜱虫、苍蝇等。在城市环境中，由于人口密集、环境变化等因素，病媒生物的密度可能会增加，从而增加了疾病传播的风险。这可能包括传播各种传染病的病媒，例如蚊子传播疟疾、登革热，蜱虫传播莱姆病等。城市病媒密度的增加可能与城市化、环境污染、气候变化等因素有关。例如，城市中的水体、垃圾堆积、不合理的废水排放等可能为病媒提供了繁殖和生存的场所。气候变化也可能导致一些病媒生物的分布范围扩大，增加它们与人类的接触机会。

2、滚动式病媒监测器在城市病媒控制中发挥关键作用，这种监测器通过捕捉空气中的病媒生物，如蚊子，然后对其进行分析，提供实时的数据以监测病媒的密度和活动水平。这些监测数据为卫生部门提供了关于城市中潜在疾病传播的信息，使其能够及时采取相应的控制策略。通过持续监测病媒的活动和分布，滚动式病媒监测器帮助决策者更准确地了解病媒生物的生态学行为，从而有针对性地制定防控措施，这包括合理施放杀虫剂、精确区分高风险区域以及制定卫生教育计划。因此，滚动式病媒监测器能够为决策者提供重要的信息，以便更有效地降低传染病的传播风险。

3、现有技术存在以下不足：

4、通过滚动式病媒监测器监测病媒生物活动时，首先，传统的滚动式病媒监测器在低光照环境下存在较大问题，如夜间监测受到限制、对于光照较弱区域的监控难度大等，这导致在一些特殊时段或地点，无法实现对病媒生物的及时有效监测，其次，如果滚动式病媒监测器的监测精度存在异常，可能引发误导性的监测数据，使卫生部门误判病媒生物的实际活动水平，这种误差可能导致对疾病传播风险的错误评估，从而导致不合理或不足够的控制措施，进而增加了传染病传播的潜在风险，其次，监测精度异常可能导致监测结果不准确，阻碍对病媒生物的正确理解，如果监测器误报或漏报病媒生物的存在，可能使公共卫生部门对疫情形势产生错误的认识，进而影响卫生资源的合理配置和病媒控制的决策制定。

5、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于数据分析的城市病媒密度控制系统，通过对滚动式病媒监测器监测病媒生物信息时的监测精度进行实时监控，有效解决了滚动式病媒监测器监测精度异常可能导致误导性数据和错误评估的问题，及时的异常预警使卫生部门能够快速响应，采取相应的控制措施，从而降低了传染病传播的潜在风险，通过引入特定波长的光源，激发病媒生物体内的荧光标记或生物发光物质，实现在低光照环境下对病媒的实时监测，使滚动式病媒监测器具备更强的适应性，不再受到低光照环境的限制，以解决上述背景技术中的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于数据分析的城市病媒密度控制系统，包括诱捕机制模块、光学激发模块、实时精度监控模块、预警模块、数据处理与分类识别模块以及信息提供模块；

3、诱捕机制模块，采用诱捕机制，引诱病媒生物进入监测器的捕获区域，一旦病媒生物被吸引进入监测器的范围，使用捕获机制捕捉病媒生物；

4、光学激发模块，利用特定波长的光激发病媒生物，在病媒生物身上产生发光反应，在低光照环境下对病媒实时监测；

5、实时精度监控模块，通过滚动式病媒监测器监测并记录捕获的病媒生物信息，同时获取滚动式病媒监测器监测病媒信息时传感器的时序同步数据和性能参数数据，获取后，将传感器的时序同步数据和性能参数数据处理后建立病媒生物信息实时精度监控机制，对滚动式病媒监测器监测病媒生物信息时的监测精度进行实时监控，并通过预警模块对异常监测进行预警提示；

6、数据处理与分类识别模块，当滚动式病媒监测器监测病媒生物信息过程未存在监测精度异常时，将捕获的病媒生物信息上传至内置的数据分析系统进行处理，区分不同类型的病媒生物，确定不同类型病媒生物的活动模式，评估不同类型病媒生物的数量，并识别任何异常活动；

7、信息提供模块，将数据分析系统处理后的数据传输到中央数据库或云平台，使卫生部门及时获得有关病媒生物活动的信息。

8、优选的，利用特定波长的光激发病媒生物，在病媒生物身上产生发光反应，在低光照环境下对病媒实时监测的具体步骤为：

9、s1、选择适当波长的光源，激发病媒生物体内的荧光标记或生物发光物质；

10、s2、设计激发光路，使激发光源的辐射照射到病媒生物样本上；

11、s3、通过光源照射样本区域，激发样本中的荧光标记或生物发光物质；

12、s4、捕捉样本发出的荧光信号或生物发光反应；

13、s5、对捕获到的光信号进行解释和分析。

14、优选的，滚动式病媒监测器监测病媒信息时的时序同步数据包括传感器的内部时钟同步信息和数据采集频率信息，获取后，将传感器的内部时钟同步信息处理后生成内部时钟同步异常隐匿系数，将传感器的数据采集频率信息处理后生成数据采集频率偏差系数；滚动式病媒监测器监测病媒信息时的性能参数数据包括传感器的数据传输延迟信息，获取后，将传感器的数据传输延迟信息处理后生成数据传输延迟系数。

15、优选的，内部时钟同步异常隐匿系数获取的逻辑如下：

16、选择一个作为参考的参考时钟，确保该参考时钟是准确无误的；

17、在固定的时长窗口k内，记录滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器采集数据的时间戳和参考时钟相应时刻的时间戳，并将采集数据的时间戳和参考时钟相应时刻的时间戳分别标定为和，x表示在固定的时长窗口k内滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器采集数据的时间戳和参考时钟相应时刻的时间戳的编号，x=1、2、3、4、……、p，p为正整数；

18、计算内部时钟同步异常隐匿系数，计算的表达式为：，式中，表示内部时钟同步异常隐匿系数，p表示在固定的时长窗口k内各个传感器采集数据的时间戳总数。

19、优选的，数据采集频率偏差系数获取的逻辑如下：

20、在固定的时长窗口k内，获取滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器获取数据的实际数据采集频率，并将实际数据采集频率标定为，y表示在固定的时长窗口k内滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器获取数据的实际数据采集频率的编号，y=1、2、3、4、……、m，m为正整数；

21、通过滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器获取数据的实际数据采集频率计算数据采集频率标准差和数据采集频率平均值，并将数据采集频率标准差和数据采集频率平均值分别标定为和，则：，；

22、通过获取的数据采集频率标准差和数据采集频率平均值计算数据采集频率变异系数，计算的表达式为：，式中，表示数据采集频率变异系数；

23、计算数据采集频率偏差系数，计算的表达式为：式中，表示数据采集频率偏差系数。

24、优选的，数据传输延迟系数获取逻辑如下：

25、在固定的时长窗口k内，获取滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器获取数据的实际数据传输延迟，并将实际数据传输延迟标定为，v表示在固定的时长窗口k内滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器获取数据的实际数据传输延迟的编号，v=1、2、3、4、……、n，n为正整数；

26、将滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器在固定的时长窗口k内获取的实际数据传输延迟与数据传输延迟参考值进行比对，计算数据传输延迟系数，计算的表达式为：，式中，表示数据传输延迟系数，表示滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器在固定的时长窗口k内获取的大于数据传输延迟参考值的实际数据传输延迟，表示滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器在固定的时长窗口k内获取的大于数据传输延迟参考值的实际数据传输延迟的编号，，为正整数，n表示滚动式病媒监测器监测病媒信息时各个传感器在固定的时长窗口k内获取的实际数据传输延迟的总数量。

27、优选的，获取到滚动式病媒监测器监测病媒信息时经过处理生成的内部时钟同步异常隐匿系数、数据采集频率偏差系数以及数据传输延迟系数后，将内部时钟同步异常隐匿系数、数据采集频率偏差系数以及数据传输延迟系数进行公式化分析，生成病媒监测指数，通过病媒监测指数对滚动式病媒监测器监测病媒生物信息时的监测精度进行实时监控。

28、优选的，滚动式病媒监测器监测病媒信息时在固定的时长窗口k内生成的内部时钟同步异常隐匿系数越大、数据采集频率偏差系数越大、数据传输延迟系数越大，即滚动式病媒监测器监测病媒信息时在固定的时长窗口k内生成的病媒监测指数的表现值越大，表明滚动式病媒监测器监测病媒生物活动时出现监测精度异常的隐患越大，反之则表明滚动式病媒监测器监测病媒生物活动时出现监测精度异常的隐患越小。

29、优选的，将滚动式病媒监测器监测病媒信息时在固定的时长窗口k内生成的病媒监测指数与预先设定的病媒监测指数参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：

30、若病媒监测指数大于等于病媒监测指数参考阈值，则生成监测精度异常信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块对监测精度异常信号发出预警提示，通知相关工作人员知晓该情况；

31、若病媒监测指数小于病媒监测指数参考阈值，则生成监测精度正常信号，并将信号传递至预警模块，不通过预警模块对监测精度正常信号发出预警提示。

32、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

33、本发明通过引入诱捕机制，采用捕获机制捕捉病媒生物，实现了对病媒生物的高效监测，不仅提高了监测器在低光照环境下的适应性，还避免了传统监测器在特殊时段或地点无法有效监测的问题，捕获到的病媒生物信息被记录并上传至数据分析系统，通过对数据的综合分析，卫生部门可以及时获得有关病媒生物活动的详细信息，从而提高了监测的时效性；

34、本发明通过滚动式病媒监测器监测病媒信息时综合分析生成的病媒监测指数建立病媒生物信息实时精度监控机制，对滚动式病媒监测器监测病媒生物信息时的监测精度进行实时监控，若监测精度异常，则发出预警信号通知相关工作人员知晓该情况，便于相关工作人员对监测精度异常的滚动式病媒监测器及时进行相关处理，有效解决了滚动式病媒监测器监测精度异常可能导致误导性数据和错误评估的问题，及时的异常预警使卫生部门能够快速响应，采取相应的控制措施，从而降低了传染病传播的潜在风险；

35、本发明通过引入特定波长的光源，激发病媒生物体内的荧光标记或生物发光物质，实现在低光照环境下对病媒的实时监测，使滚动式病媒监测器具备更强的适应性，不再受到低光照环境的限制，通过捕捉样本发出的荧光信号或生物发光反应，进一步提高了监测的灵敏度和准确性。