基于语音识别的医疗废物分类存放系统的制作方法

本发明涉及医疗废物存放技术领域，具体涉及一种基于语音识别的医疗废物分类存放系统。

背景技术：

医疗机构在日常医疗、预防、保健以及其他相关活动中，会产生许多具有直接或间接感染性、毒性以及其他危害性的医疗废物，这些医疗废物具体包括感染性、病理性、损伤性、药物性、化学性废物，如使用过的棉球、纱布、胶布、废水、一次性医疗器具、手术后的废弃品、过期的药品等等。医疗废物中含有大量细菌、病毒以及化学药剂，具有传染性、生物毒性和腐蚀性。未经处理或处理不彻底的医疗废物任意堆放，极易造成对水体、土壤和空气的污染，对人体产生直接或间接的危害，也可能成为疫病流行的源头；因此，医疗废物往往从一来是就需要分类存放，以方便后期集中分类处理。

现有的医疗废物分类存放系统，是以放在科室或病房内的分类存放箱为基础的，虽然通过图案、颜色等标识了各个存放箱所对应的医疗废物的种类，但实际操作中，还是需要医护人员根据自己的经验和知识来判断每件废物属于哪一个分类，然后再操作相应的存放箱打开，以便放入相应的医疗废物。然而，医疗废物的分类规则纷繁复杂，医护人员从开始学习分类规则到熟练掌握也需要大量付出时间和精力，医护人员的知识和经验也各不相同，所以不是每个医护人员都能熟练的掌握医疗废物的分类，进而时常还是会出现分类错误的情况，增加了后续处理的工作量。

技术实现要素：

本发明意在提供一种基于语音识别的医疗废物分类存放系统，以解决现有技术中，由于医疗废物的分类规则纷繁复杂，进而时常会出现分类错误的情况，增加了后续处理的工作量的技术问题。

一种基于语音识别的医疗废物分类存放系统，包括部署在科室或者病房的智能医疗废物分类存放箱，该智能医疗废物分类存放箱包括控制单元、语音输入模块、多个设有上盖的分类箱体，所述分类箱体上分别设有受控于所述控制单元的动力机构，以及能在所述动力机构的驱动下打开所述分类箱体的上盖的执行机构；控制单元分别连接所述语音输入模块及所述动力机构的控制模块；

所述控制单元包括语音识别模块、语义分类器及执行控制模块；

所述语音识别模块用于从语音输入模块接收语音信息并对该语音信息进行识别并转化为文字信息；

所述语义分类器用于从所述语音识别模块接受所述文字信息；

以及对该文字信息进行关键词提取，并将所提起的关键词针对各分类箱体所对应医疗废物分类的进行匹配；

所述执行控制模块用于从所述语义分类器获取当前语音信息的匹配结果，并根据该匹配结果向相应的分类箱体上的动力结构的控制模块发出执行动作的命令；所述动力结构在控制模块的控制下向执行机构输出动力，从而打开对应分类箱体的上盖；

每一分类箱体上还安装有rfid识别标签；

本系统还包括服务器，服务器内针对每一rfid识别标签11均记载有其所对应的医疗废物的具体分类；

还包括设有rfid扫描功能的清运人员终端，用于供清运人员在取走分类箱体时对该分类箱体上的rfid识别标签进行识别，并向所述服务器发送该分类箱体将被清运的信息；

所述服务器还用于，根据收到的即将被清运的分类箱体的信息查找该分类箱体所对应的医疗废物的具体分类以生成发送待处理的医疗废物清单，并向医疗废物的处理方发送该医疗废物清单。

本发明的医疗废物分类存放箱的工作方法在满足多类不同的医疗废物的单独存放的基础上，利用语音识别和语义智能分类，打开正确分类所对应的分类箱体，以指示医护人员将各种医疗废物存放在正确的分类箱体内，避免医护人员必须依靠经验和知识才能正确的对医疗废物进行分类，进而降低了医疗废物因错误分类而给后期的处理带来麻烦的概率；在清运工作中，通过扫描rfid识别标签，可以提前提供需要处理的医疗废物清单给处理方，方便其安排工作，还能在处理方实现自动分拣和区别对待。

进一步，所述动力机构为伺服电机，设置于所述分类箱体的底部内。

伺服电机动作精准，控制简单。

进一步，各个所述分类箱体间采用统一的可拆卸结构并排的连成一体。

方便分类箱体的连接，以及分类箱体的制造，分类箱体采用统一的可拆卸接口，使得在运送中可以将多个分类箱体连接起来，进行整体运输增加其稳定性，从而更为安全和方便。

进一步，所述执行机构包括齿条、连杆，所述齿条位于所述分类箱体的底部内且齿条向下设置，所述连杆位于所述分类箱体的外侧，所述齿条的一端与连杆的一端铰连接，所述连杆的另一端铰连接于上盖一侧，所述齿条下方设有与齿条相啮合的齿轮，所述齿轮固定在转轴一端，所述转轴另一端与位于齿轮后方的所述伺服电机连接。

通过伺服电机带动齿轮旋转，进而带动齿条前后运动，齿条则带动连杆进而带动上盖打开，结构简单易行，传动稳定。

进一步，还包括安装座，所述安装座设置在地面，并能与所述分类箱体间可拆卸连接，所述控制单元安装在所述安装座内。

使用单独的安装座承载控制单元，从而控制所有与之连接的分类箱体，可在需要分类箱体的位置预先放好安装座并，每次仅更换相应的分类箱体即可，控制单元不随分类箱体移动，这样，可以更好的保护由精密的电子元器件组成的控制单元，延长使用寿命；

通过安装座的设置，控制单元的数量不必与分类箱体的数量配套，只需与需要分类箱体的地点匹配即可，减少了系统中控制单元的数量，降低了成本。

进一步，所述安装座、各分类箱体均通过数据总线串联。

这样设计使得安装座仅需与某个分类箱体连接，该分类箱体再与其他分类箱体连接，即可完成控制单元与所有分类箱体的数据传输，安装更为方便灵活。

进一步，所述安装座、各分类箱体间均通过rs485数据接口连接。

该数据接口传输稳定，且应用广泛，十分适合本发明的应用场景。

进一步，所述安装座上固定连接有用于支撑安装座的支脚。

利于安装座的稳定按放。

进一步，所述支脚通过地钉与地面固定连接。

使得安装座更为稳定且不可移动，防止外力造成安装座的倾倒或移动。

进一步，所述支脚上固定连接有滑轮。

方便安装座的移动，使得安装座可以摆放在任意位置，并在需要时快速改变安装座的位置，进而改变分类箱体摆放的位置。

附图说明

图1为本发明实施例中的基于语音识别的医疗废物分类存放系统的逻辑框图。

图2为本发明实施例一中的分类箱体的侧视图。

图3为本发明实施例一中的智能医疗废物分类存放箱的俯视图。

图4为本发明实施例二中的分类箱体的侧视图。

图5为图4中a处的放大图。

图6为本发明实施例二中的两个相互连接的分类箱体的正视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

图1-图3中的附图标记包括：分类箱体1、上盖10、rfid识别标签11、壳体2、底部21、数据接口22、连杆41、伺服电机42、齿轮43、齿条44、安装座5、支架51。

本实施例中的基于语音识别的医疗废物分类存放系统基本如图1所示，包括部署在科室或者病房的智能医疗废物分类存放箱，该智能医疗废物分类存放箱包括控制单元、语音输入模块、多个设有上盖10的分类箱体，所述分类箱体上分别设有受控于所述控制单元的动力机构，以及能在所述动力机构的驱动下打开所述分类箱体的上盖10的执行机构；控制单元分别连接所述语音输入模块及所述动力机构的控制模块；所述控制单元包括语音识别模块、语义分类器及执行控制模块；所述语音识别模块用于从语音输入模块接收语音信息并对该语音信息进行识别并转化为文字信息；所述语义分类器用于从所述语音识别模块接受所述文字信息，以及对该文字信息进行关键词提取，并将所提起的关键词针对各分类箱体所对应医疗废物分类的进行匹配；所述执行控制模块用于从所述语义分类器获取当前语音信息的匹配结果，并根据该匹配结果向相应的分类箱体上的动力结构的控制模块发出执行动作的命令；所述动力结构在控制模块的控制下向执行机构输出动力，从而打开对应分类箱体的上盖10。本实施例中的控制单元采用树莓派(raspberrypi)微型电脑为主体，加入rs485数据通信模块，并加载科大讯飞的离线语音识别引擎，在进一步的实施例中，还可以加入无线通信模块，从而加载科大讯飞的在线语音识别引擎。可以直接使用rs485数据接口22进行内部程序的写入更新或调试，也可以单独设立usb-otg接口作为调试接口进行程序的写入、更新或调试。如果是具有无线通信模块，则可以实现远程的程序的写入、更新或调试。

图3所示，智能医疗废物分类存放箱还包括安装座5，所述安装座5设置在地面，所述控制单元安装在所述安装座5内，所述安装座5、各分类箱体均通过rs485数据总线串联，所以安装座5、各分类箱体上均设有rs485规格的数据接口22。安装座5上设有数据接口22的母头，图中分类箱体的左侧安装有数据接口22的公头，右侧设有数据接口22的母头，从而安装座5和各分类箱体可以如图中所示的那样一个接一个的串在一起，每一分类箱体上还安装有rfid识别标签11。

使用单独的安装座5承载控制单元，从而控制所有与之连接的分类箱体，可在需要分类箱体的位置预先放好安装座5并每次仅更换相应的分类箱体即可，控制单元不随分类箱体移动，这样，可以更好的保护由精密的电子元器件组成的控制单元，延长使用寿命；通过安装座5的设置，控制单元的数量不必与分类箱体的数量配套，只需与需要分类箱体的地点匹配即可，减少了系统中控制单元的数量，降低了成本。安装座5仅需与某个分类箱体连接，该分类箱体再与其他分类箱体连接，即可完成控制单元与所有分类箱体的数据传输，安装更为方便灵活。

安装座5上固定连接有用于支撑安装座5的支脚，本实施例中所述支脚通过地钉与地面固定连接。使得安装座5更为稳定且不可移动，防止外力造成安装座5的倾倒或移动。在另一些实施例中则采用了可移动式的设计，所述支脚上固定连接有滑轮，方便安装座5的移动，使得安装座5可以摆放在任意位置，并在需要时快速改变安装座5的位置，进而改变分类箱体摆放的位置。

如图2所示，所述动力机构为伺服电机42，设置于所述分类箱体的底部21内；所述执行机构包括齿条44、连杆41，所述齿条44位于所述分类箱体的底部21内的安装腔内且齿条44向下设置，安装腔与齿套滑动配合并限制住齿条44，使其只能沿着安装腔前后移动；所述连杆41位于所述分类箱体的外侧，所述齿条44的一端与连杆41的一端铰连接，所述连杆41的另一端铰连接于上盖10一侧，上盖10的同一侧则铰接在分类箱体的壳体2上，所述齿条44下方设有与齿条44相啮合的齿轮43，自然，安装腔靠近齿轮43的一侧上开有供齿轮43的齿伸入安装腔的通孔，作为齿条44和齿轮43的啮合位置。所述齿轮43固定在转轴一端，所述转轴另一端与位于齿轮43后方的所述伺服电机42的输出轴连接。

如图1所示，本系统还包括服务器，服务器内针对每一rfid识别标签11均记载有其所对应的医疗废物的具体分类；还包括设有rfid扫描功能的清运人员终端，用于供清运人员在取走分类箱体时对该分类箱体上的rfid识别标签11进行识别，并向所述服务器发送该分类箱体将被清运的信息。

所述服务器还用于，根据收到的即将被清运的分类箱体的信息查找该分类箱体所对应的医疗废物的具体分类以生成发送待处理的医疗废物清单，并向医疗废物的处理方发送该医疗废物清单。

本实施例的具体工作方法过程：工作人员说出需要处理的医疗废物的名称，智能医疗废物分类存箱利用语音识别模块识别工作人员发出的语音并转化为文字发送给控制单元，控制单元对获得的文字信息进行智能分类，根据分类结果发送命令驱动相应分类箱体上的伺服电机42启动，通过该伺服电机42转动一定的角度(具体根据连杆41、齿条44等机构的尺寸而定，是本领域技术人熟知的技术手段)来带动执行机构的运作，进行控制与执行机构铰接的上盖10的开启，开启一段时间后或在工作人员的语音指令下再控制上盖10闭合。清运人员每次收走并更换一处智能医疗废物分类存放箱内的部分或全部分类箱体，同时扫描被取走的分类箱体上的rfid识别标签11并发送给服务器，服务器统计当前已被取走进而需要及时处理的分类箱体，生成对以医疗废物的具体分类为类别的医疗废物清单发送给医疗废物的处理方，处理方可通过rfid识别标签11实现医疗废物的智能分拣以及针对不同的分类箱体进行区别其后续的清洁消毒处理。

本实施例在满足多类不同的医疗废物的单独存放的基础上，利用语音识别和语义智能分类，打开正确分类所对应的分类箱体，以指示医护人员将各种医疗废物存放在正确的分类箱体内，避免医护人员必须依靠经验和知识才能正确的对医疗废物进行分类，进而降低了医疗废物因错误分类而给后期的处理带来麻烦的概率；在清运工作中，通过扫描rfid识别标签，可以提前提供需要处理的医疗废物清单给处理方，方便其安排工作，还能在处理方实现自动分拣和区别对待；分类箱体采用统一的可拆卸接口，使得在运送中可以将多个分类箱体连接起来，进行整体运输增加其稳定性，从而更为安全和方便。

实施例二

说明书附图4-图6中的附图标记包括：分类箱体1、上盖10、壳体2、底部21、数据接口22、第一电动螺杆23、钩挂部231、第一伸缩部31、容纳部32、第二电动螺杆321、面板322、第二伸缩部323、突出部324、连杆41、伺服电机42、齿轮43、齿条44、安装座5、支架51。

由于各类医疗废物的产生速率并不完全相同，所以时常会出现某些分类箱体已经装满,但另外的分类箱仍有许多空间的情况，通过本发明的实施例一，可以实现每次更换单独的分类箱体，但这样又带来了其他们问，一旦某种分类的医疗废物产生的频率很高，分类箱体间隔较短的时间就被装满，那么就需要清运人员经常来更换，但每次如果只换这一个分类箱体就显得效率很低。于是，本实施例中提供一种可扩展的分类箱体。本实施例中分类箱体如图4所示，其与实施例1中的分类箱体的区别在于，壳体2内安装有实际用于装盛医疗废物的内壳体2，内壳体2分为依次固定在一起且相互贯通的第一伸缩部31和容纳部32；第一伸缩部31为伸缩管式结构，其上部开口与壳体2的上部开口齐平并固定在壳体2上，第一伸缩部31的下部开口则与容纳部32的上部开口固定连接在一起；在第一伸缩部31与壳体2之间固定安装有两个第一电动螺杆23，分别位于第一伸缩部31的前后(图4中的左右)；如图5所示，第一电动螺杆23的固定端固定壳体2内的上部，第一电动螺杆23的伸缩端上设有钩挂部231，与之对应的，容纳部32的前后两个侧壁上向外延伸出与该钩挂部231配合的突出部324，使得容纳部32钩挂连接在伸缩端上。

容纳部32的左右两个侧面为活动的面板322，面板322与容纳部32的主体结构间通过第二伸缩部323连接；第二伸缩部323也是伸缩管式结构，其一侧开口固定在容纳部32的主体结构上另一侧开口则固定在面板322内侧，第二伸缩部323的两侧是第二电动螺杆321，容纳部32主体结构前后两个侧壁内各固定安装一第二电动螺杆321，第二电动螺的伸缩端与面板322的边缘固连接，固定端则固定在侧壁内，面板322在伸缩端的驱动下向外移动，从而展开第二伸缩部323，第二伸缩部323内则形成一与容纳部32主体结构内的空间连通的扩展空间；容纳部32左右两侧面各设一套面板322、第二伸缩部323和第二电动螺杆321，使得容纳部32可向左右两侧分别展开出扩展口空间。

为了使得面板322和第二伸缩部323有足够的扩展空间，壳体2的左右两侧侧壁均为镂空的框装结构，如图4所示，镂空部分的面积足够的大，不仅可以使得第二伸缩部323和面板322可以顺利的伸出壳体2，还允许伸出状态下的第二伸缩部323在镂空部分内自由的上下移动。

第一和第二电动螺杆321的控制模块分别与控制单元内的执行控制模块信号连接，并按照执行控制模块的指令做伸缩动作。

当工作人员发现某一分类箱体已经满了，而其左右两侧的分类箱体还有大量空间时，则发出语音指令，如“xx分类箱体，向左扩展”，该语音指令经过处理后，编译为第一和第二电动螺杆321的执行指令，“xx分类箱体”此处被称为当前分类箱体，于是当前分类箱体左侧的分类箱体上的第一电动螺杆23开始缩短，从而带动容纳部32上升，而后，但前分类箱体上的左侧的第二电动螺杆321开始伸长，带动面板322和第二伸缩部323展开，并如图6所示的那样从左侧的分类箱体上的镂空部深入其壳体2内。如此，当前分类箱体可以多出了部分容纳空间，可以继续容纳医疗废物。从而无需马上就让清运人员前来更换容纳箱体，空间利用率更高，也可以减少清运人员出勤的次数，节省人力。

由于本实施例中的扩展空间是横向设置，原来处于容纳部32内的医疗废物在没有外力作用的情况下，不易进入扩展空间内，工作人员可以发出“xx分类箱体，整理”的语音指令，被系统编译为第一电动螺杆23短距离的来回伸缩，起到抖动容纳部32的作用，使得原来处于容纳部32主体空间内的医疗废物在抖动中，逐渐进入扩展空间内，从而上部的第一伸缩部31内被腾出可以继续容纳医疗废物的空间。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。