一种冷藏药品低温运输监测预警系统的制作方法

本发明涉及药品低温运输，具体为一种冷藏药品低温运输监测预警系统。

背景技术：

1、冷藏药品在运输过程中，需严格控制温度在规定范围内，以防止药品质量受到影响。然而，传统的温度监测方法多为手动操作，缺乏实时性，且无法实现温度异常的即时预警，使得药品的安全性无法得到保障。因此，开发一种能够实时监测并预警药品运输过程中温度变化的系统显得尤为重要。

2、在申请公布号为cn105173405a的中国发明申请中，公开了一种应用于制冷设备的物联网系统，包括电源、数据收集模块、控制模块和网络服务器，电源分别与制冷设备、数据采集模块和控制模块相连，数据收集模块和控制模块分别与制冷设备相连，数据收集模块与控制模块相连，控制模块通过网络与网络服务器相连，控制模块根据数据收集模块收集的数据控制制冷设备制冷，并将收集的数据传递至网络服务器。

3、在申请公布号为cn105173405a的中国发明申请中，公开了一种远程在线实时温湿度记录/监测系统，包括：二维码，设置在低温药品、食品冷藏箱中，一个二维码并与一个批次的低温药品、食品对应；温、湿度记录仪，该温、湿度记录仪设置在低温药品、食品冷藏箱中，用于记录/监测低温药品、食品的温、湿度；所述一个温、湿度记录仪与所述一个二维码绑定对应；电源设置在所述温、湿度记录仪内；gsm定位装置设置在所述温、湿度记录仪中，用于所述温、湿度记录仪的定位。

4、在以上发明所记载的技术方案中，只考虑到温度或湿度这些环境影响因素，忽略了运输装置本身的稳定性对药品质量和安全产生的影响，没有对药品的运输安全进行有效的监测以及采取对应的管理措施。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对背景技术中提到的不足，本发明提供了一种冷藏药品低温运输监测预警系统，旨在通过对运输装置的稳定性和运输质量进行监测，结合药品的运输环境，进一步确保冷藏药品在低温运输中的质量和安全。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种冷藏药品低温运输监测预警系统，包括：数据采集模块、数据处理模块、车辆运输质量监测模块、药品放置状态监测模块以及预警模块；其中，

5、数据采集模块，用于实时采集药品图像数据、环境数据以及车辆信息数据，并将数据传输至数据处理模块；

6、药品的环境数据包括温度、湿度、光照强度以及氧气浓度等数据，车辆信息数据包括向上加速度、向下加速度、向上加速度时间、向下加速度时间以及水平速度，药品图像数据通过安装在运输设备各个部位的摄像头实时采集。

7、进一步的，温度通过温度传感器进行获取，湿度通过湿度传感器进行获取，光照强度通过光照强度传感器进行获取，氧气浓度通过氧气浓度传感器进行获取，向上加速度、向下加速度通过加速度传感器进行获取，车辆其他信息通过车载系统直接获取。

8、数据处理模块，用于接收数据采集模块采集的数据，并对采集的数据进行预处理，包括去噪、数据清洗、异常值处理，以用于后续分析；

9、数据预处理是一种对数据进行清洗、集成、变换和规约的过程，以准备数据供后续分析使用，其中，

10、数据清洗：这个步骤主要包括删除原始数据中的无关数据、重复数据，平滑噪声数据，筛选掉与挖掘主题无关的数据，处理缺失值及异常值等，数据清洗有助于提高数据质量，使数据挖掘模型的结果更准确；

11、数据集成：这个步骤主要是将来自不同数据源、不同格式的数据整合到一起，形成一个规范化的、统一的格式，这可能涉及到数据类型的转换，比如将字符串转换为数字，或者将不同的特征进行合并；

12、数据变换：这个步骤通常涉及到特征工程，包括对数据进行归一化、标准化、主成分分析等操作，以便于后续数据分析更好地理解和使用这些数据；

13、数据规约：这个步骤主要是对数据进行精简和概括，以减少数据的复杂性和规模，这可能涉及到对数据进行聚类、抽样，或者使用更简洁的方式来表示数据(如使用数据的平均值、中位数等)。

14、车辆运输质量监测模块，通过向上加速度、向下加速度、向上加速度时间、向下加速度时间以及水平速度计算出车辆的垂直位移和水平位移，进一步计算出车辆运输质量指数vtq；

15、其中，向上加速度时间为向上加速对应的时间段，向下加速度时间为向下加速对应的时间段。

16、药品放置状态监测模块，通过对药品及其包装盒或容器的照片或视频进行分析，使用图像识别技术来获取药品的倾斜角度、初始坐标以及当前坐标，计算出药品位置偏移指数pof；

17、预警模块，通过综合车辆运输质量指数vtq和药品位置偏移指数pof，生成药品运输质量指数qpt，预先设置药品运输质量阈值、车辆运输质量阈值以及药品位置偏移阈值，并与药品运输质量指数、车辆运输质量指数和药品位置偏移指数分别进行比对，根据不同的比对结果作出相应的措施。

18、进一步的，所述车辆运输质量指数vtq的计算过程具体步骤包括：

19、获取车辆信息数据，包括向上加速度、向下加速度、向上加速度时间、向下加速度时间以及水平速度；

20、通过向上加速度、向下加速度、向上加速度时间以及向下加速度时间，计算车辆的垂直位移，计算公式如下：

21、

22、其中，am表示时间δt1内的向上加速度，an为时间δt2内的向下加速度，g为重力加速度，m为时间δt1内所有向上加速度的数量，n为时间δt2内所有向下加速度的数量，sv为车辆的垂直位移。

23、进一步的，所述车辆运输质量指数vtq的计算过程还包括：

24、通过车辆的水平速度计算车辆的水平位移，计算公式如下：

25、sh＝v*(δt1+δt2)

26、其中，v表示为δt1+δt2时间内的平均速度，sh为车辆的水平位移；

27、通过车辆的垂直位移和水平位移，计算车辆运输质量指数，计算公式如下：

28、

29、其中，vtq为车辆运输质量指数。

30、进一步的，所述药品位置偏移指数pof的计算过程包括：

31、通过拍摄药品及其包装盒或容器的照片或视频，并使用图像识别技术来获取药品的倾斜角度、初始坐标以及当前坐标；

32、通过药品的倾斜角度、初始坐标以及当前坐标计算出药品位置偏移指数，计算公式如下：

33、

34、其中，α为药品的倾斜角度，x0、y0为药品的初始坐标，x、y为当前坐标，pof为药品位置偏移指数。

35、进一步的，药品运输质量指数qpt的计算包括：

36、综合车辆运输质量指数vtq和药品位置偏移指数pof，生成药品运输质量指数qpt，计算公式如下：

37、

38、其中，β、γ为预设比例系数，且0＜β＜1，0＜γ＜1。

39、进一步的，预先设置药品运输质量阈值、车辆运输质量阈值以及药品位置偏移阈值，将药品运输质量指数与药品运输质量阈值进行比对，具体包括：

40、当药品运输质量指数＜药品运输质量阈值时，不作出反应；

41、当药品运输质量指数≥药品运输质量阈值时，将车辆运输质量指数和药品位置偏移指数分别同第二阈值以及第三阈值进行比对，具体包括：

42、当车辆运输质量指数≥车辆运输质量阈值时，发出预警并给出对应的提示，提示运输车需要减速；

43、当药品位置偏移指数≥药品位置偏移阈值时，发出预警并给出对应的提示，提示药品有掉落倾倒风险。

44、进一步的，还包括药品环境质量监测模块，用于对运输车辆内部药品的环境进行监测并分析，当温度、湿度、光照强度以及氧气浓度不在设置的标准指标范围内时，发出预警，并给出对应的提示。

45、进一步的，所述药品环境质量监测模块具体包括：

46、s10：获取药品的环境因素数据，包括温度、湿度、光照强度以及氧气浓度；

47、s20：预先设置标准温度范围、标准湿度范围、标准光照强度范围以及标准氧气浓度范围；

48、s30：当温度、湿度、光照强度以及氧气浓度不在设置的标准范围内时，发出预警并给出对应的提示，显示不在规定标准范围内的环境因素以及其数值。

49、(三)有益效果

50、本发明提供了一种冷藏药品低温运输监测预警系统，具备以下有益效果：

51、(1)通过对车辆在运输时的垂直位移和水平位移进行分析，判断车辆运输的颠簸程度，及时提醒运输车辆进行减速，可以避免在路况不好的路段，由于车辆速度过快导致药品受损，保证药品的质量和安全。

52、(2)通过对药品的坐标以及倾斜角度进行分析，获得药品位置偏移指数，当药品位置偏移指数过大时，及时提醒运输员，可以防止药品掉落或者倾倒造成药品损坏，确保了药品在运输过程中的安全和质量，减少由于运输造成的损失。

53、(3)通过预先设置阈值并在出现异常情况时自动发出警报或通知相关人员，可以对药品运输过程中的运输质量进行实时监测，确保药品质量的稳定性和安全性，避免因异常情况导致药品损坏或安全问题。

54、(4)通过对药品的温度、湿度等参数进行实时监测，并在超出预设阈值时自动发出警报，可以及时发现并纠正药品的环境状态，确保药品在整个运输过程中始终处于符合规定的条件下，从而保证药品的质量。