专利名称：一种食物中毒调查及智能分析装置及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种基于手持式电脑的食物中毒调査及智能分析装置及系统， 用于食物中毒事件的现场数据采集、存储、传输和分析、辅助判断。
背景技术：
食物中毒常在短时间内发生，出现突发的中毒症状，如不能及时和准确地对 症采取措施，将可能发生群死案件，对人类生命安全和社会经济发展构成了极大 威胁。食物中毒发生初期通常原因不明，欲对其进行有效的控制需要获得及时、 真实和足够的信息，而全面、快速、深入的调査是整个工作的关键。目前，国内 食物中毒调査仍采用传统的手工方式完成，S卩通过纸质调査表收集资料，再汇 总这些表格组织人员在数据库中录入数据，进行分析。专业人员根据分析结果， 结合自己的知识和经验，得出调查结果，最后通过传真等报告结果。
这种传统的现场调査存在一些以下缺点
1、 效率低、速度慢从资料收集、录入到数据分析以手工方式完成，往往 花费大量的时间和精力；
2、 数据传输和共享受限调査人员与部门之间无法实现实时的数据传输和 共享；更无法实现远程会诊。
3、 在复杂而紧张的现场应急调査中缺乏决策支持和专家咨询系统，很大程 度上依赖调查人员的经验，误诊、漏诊现象较严重；
4、 信息数据管理混乱，信息很容易丢失。
总之，传统的食物中毒现场调査手段，效率低，缺乏信息化、科学化和标准 化，使调査与处理多有"马后炮"的感觉。
然而，随着计算机硬件的快速发展，能装在口袋且自带键盘、鼠标、录像拍 摄及录音等功能的电脑已问世，它的功能完全可以与台式电脑相媲美，利用这种 电脑，结合现代信息技术，开发、使用相应的系统，形成一种新型的调查工具， 可以弥补上述传统调査方式的不足之处。这些无纸化的调査方式，将使资料管理 很方便，在信息的采集、整理、传送和分析等方面体现出了很强的时效性，将为 数据采集、存储、调用、传输乃至系统处理、远程控制提供一个有利的保障，因 此，开发基于手持式电脑的食物中毒调查及智能分析装置非常必要。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于提供一种基于手持式电脑的食物中毒调查及智能分 析装置,用于食物中毒现场采集、存储、传输和分析数据，利用建立的数据库和 模型，结合采集的信息和实验室结果，辅助判断食物中毒类型。
为了实现上述目的，本实用新型是一个集信息采集、存储、传输、分析和智 能辅助判别为一体的完整装置，采取的技术方案是
一种食物中毒调查及智能分析装置，由手持式电脑和嵌入在手持式电脑中的 功能模块组成；所述手持式电脑具有输入系统；所述功能模块包括数据采集单元、 数据存储单元、数据分析单元、辅助判断单元和结果输出单元；所述数据采集单 元接受手持电脑输入系统的数据，并将该数据传送到数据存储单元；自动分析单 元将数据存储单元采集、汇总的存储数据进行自动分析，将分析结果直接传送给 结果输出单元输出或传送给辅助判断单元；辅助判断单元依据自动分析单元传来 的数据与预设的历史数据库的食物中毒特征数据进行比对，做出食物中毒类型的 辅助判断并通过结果输出单元输出。
上述食物中毒调查及智能分析装置，所述功能模块还包括与辅助判断单元进 行数据交互的专家咨询单元，所述专家咨询单元通过预设的历史数据库对做出判 断的食物中毒类型提供详细的咨询，同时专家咨询单元随时随地提供食物中毒专 业知识数据的查询和浏览，将咨询结果通过结果输出单元输出。
上述食物中毒调查及智能分析装置，所述功能模块还包括智能反馈单元，智 能反馈单元接受辅助判断单元做出的判断结果数据，并在预设的历史数据库中找 出判断为该结果的主要指标标量，与自动分析单元中的特征作比较，提示还需要 补充的特征，对判断的食物中毒类型进行智能反馈和提示。
上述食物中毒调查及智能分析装置，辅助判断单元由历史数据获取单元、历 史数据存储单元、待测数据接收单元和数据处理单元几部分组成，其中，历史数 据获取单元用于采集已有食物中毒实际案例的特征等指标变量，并将这些参数作
为数据库数据存储在历史数据存储单元中，待测数据接收单元接收来自于数据分 析单元的数据，由数据处理单元将历史数据存储单中的数据和待测数据接收单元 中的数据经过模型处理，将判断处理结果由结果输出单元输出。 其中，所述模型处理使用的模型公式为
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中P为概率，X为症状集(包括了 X1，X2.... Xn的n个症状及体征)，兀为食物中毒集，Qj为传染病j (或食物中毒j)的发病率，P(^/X)为对于一个症 状集X发生食物中毒j的概率。
本实用新型的另一目的在于提供一种基于手持式电脑的食物中毒调查及智 能分析系统，用于多点爆发食物中毒事件的现场采集、存储、传输和分析数据， 利用建立的数据库和模型，结合采集的信息和实验室结果，辅助判断食物中毒类 型。
该食物中毒调査及智能分析系统，是由多台以上所述食物中毒调查及智能分 析装置通过手持式电脑的蓝牙功能或网络互相连接而成。
该食物中毒调査及智能分析系统中的手持式电脑需另配有蓝牙或网络接口。
其中每台装置的功能模块中需另外增加了一数据管理单元，该数据管理单元 用于汇总或交换不同装置之间的数据。
通过指定某一装置为数据汇总装置，其它装置中的数据管理单元将本地数据 存储单元中的数据通过蓝牙或无线网络传送到数据汇总装置的数据存储单元中， 实现数据的汇总。
通过数据汇总装置中的汇总数据通过蓝牙或无线网络传送到其它装置的数 据存储单元中实现汇总数据的交换，或其它装置中的数据管理单元将数据汇总装 置中数据存储单元的汇总数据通过蓝牙或无线网络下载到本地数据存储单元中 实现汇总数据的交换。
采用以上技术方案，本实用新型所述装置可以独立工作，完成所有数据采集 暂存、数据自动分析、辅助判断、智能反馈、专家咨询等功能，也可多台同时工 作形成系统，通过数据管里单元实现不同装置之间的数据汇总、交换。本实用新 型具有以下优点
1. 无纸化的数据采集方式使数据采集、存储方便、快捷、灵活性较强；现 场同时完成数据的采集、录入和分析，且省时、省力，数据的传输和处理不受时 空限制，实现数据的及时共享；使现场调查信息化、科学化、标准化。
2. 对事件不但进行判别判断，同时给出了判断为每种食物中毒的概率，可 以开阔管控人员的思维，为控制事件决策提供更广的考虑范围，尤其是对疑难、 罕见食物中毒类型的判断，更能发挥其作用，极大地减少误判率、漏判率。
图1为本实用新型装置的结构示意图2为本实用新型装置中功能模块的基本构成图3为本实用新型装置功能模块中辅助判断单元的基本构成图；图4为多台本实用新型装置构成的食物中毒调査及智能分析系统图5为图4所示系统中单一装置功能模块的基本构成及装置之间相互关联图。
具体实施方式
本实用新型主要提供了一种基于手持式电脑的食物中毒调査及智能分析的 装置及系统。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1至图3为本实用新型的一个基本实例，显示对食物中毒调査及智能分析 装置的组成结构。如图1所示，该装置包括手持式电脑1和嵌入在手持式电脑中 的功能模块2。该手持式电脑1为普通商用手持式电脑，如索尼公司生产的 VGP-PRUX1，其中至少装载有Windows操作系统和MS office办公软件系统，并 具有键盘或手写等输入系统，最好也具有摄像头能获取图像数据；该功能模块2 为装载于手持式电脑上的功能性软件系统。
图2显示了现场流行病学调査及智能分析功能模块2的基本构成，包括数据 采集单元21、数据存储单元22、数据分析单元24、辅助判断单元25、智能反馈 单元26、专家咨询单元27和结果输出单元28;其中，数据采集单元21接受调 査员通过手持式电脑输入系统按照数据采集表输入的数据(包括图像数据)，然 后将该采集数据传送到数据存储单元22;自动分析单元24将数据存储单元22采 集、汇总的存储数据进行自动分析，按图表、症状等特征和危险因素等变量进行 分析，将其中的图表分析结果和危险因素分析结果直接传送给结果输出单元28 输出，将其中根据症状等特征的分析结果传送给辅助判断单元25;辅助判断单元 25依据自动分析单元24传来的数据与辅助判断单元25中已有的特征数据库数据 进行比对，做出食物中毒类型的辅助判断并通过结果输出单元28输出；智能反 馈单元26接受辅助判断单元25做出的判断结果数据，并在辅助判断单元25的 已有历史数据库中找出判断为该结果的主要指标标量，与自动分析单元24中分 析的主要特征(在结果输出单元中已有)作比较，提示还需要补充的特征和影响 判断特异性的特征，从而对判断进行智能反馈和提示；辅助判断单元25做出判 断结果的相关数据传送给专家咨询单元27，专家咨询单元27通过辅助判断单元 25已有的历史数据库对做出判断的内容提供详细的食物中毒相关知识咨询，或 者，专家咨询单元27能接受调査员的手工输入査询请求，随时随地提供相关法 律法规、预案方案等知识数据的查询和浏览，专家咨询单元27的咨询结果通过 结果输出单元28输出。
辅助判断单元25是对食物中毒的智能辅助判断，其方法是根据文献中报道 和已有收集的实际食物中毒的案例为资料来源形成历史数据库，以相关的调查指标为指标变量，通过贝叶斯判别模型构建智能判断模型，进行综合计量辅助判断。 参见图3所示，辅助判断单元25由历史数据获取单元251、历史数据存储单元 252、待测数据接收单元253和数据处理单元254几部分组成；其中，已有案例 的特征参数通过历史数据获取单元251输入，并作为历史数据库数据存储在历史 数据存储单元252中，待测数据接收单元253接收来自于数据分析单元24或人
工输入的数据，这些数据提供了现场获得的中毒症状等数据参数，然后由数据处 理单元254将历史数据存储单元252中的数据和待测数据接收单元253中的数据 经过模型处理，将判断处理结果由结果输出单元28输出。这里，所述模型处理 利用Bayes判别原理建立判别模型，实现计算机智能辅助判断。模型公式为
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中P为概率，X为症状集(包括了X1，X2.... Xn的n个症状及体征)，"为 食物中毒集，qj为食物中毒j的发病率，P(^/X)为对于一个症状集X发生食物 中毒j的概率。
以上描述了单机食物中毒调查及智能分析的装置，该单机装置适用于较小规 模、单点事件的调查与分析。
将多台单机装置通过手持式电脑的蓝牙功能或网络互相连接则形成食物中毒
调查及智能分析系统，可适用于较大规模、多点爆发事件的调査与分析。多机联 用的食物中毒调查及智能分析系统构成参见图4所示，由l、 2……n台装置通过 互联网连接，每台装置均包括一台嵌入有相关功能模块20的手持电脑10;这里 手持电脑10的配置除具有单机装置的相同配置外，还需额外配有上网功能或蓝 牙功能；功能模块20的构成框图参见图5所示，其具有与单机装置中功能模块2 相同的采集单元21、数据存储单元22、数据分析单元24、辅助判断单元25、智 能反馈单元26、专家咨询单元27和结果输出单元28;不同之处在于另外增加了 一数据管理单元23，该数据管理单元23用于汇总或交换不同装置之间的数据， 如在多点爆发事件调査中，指定某个装置(假定为装置1)为数据汇总点，将其 它装置(装置2……n)中存储的数据汇总到装置l中，其实现方式是其它装置 (装置2……n)中的数据管理单元23将本地数据存储单元22中的数据通过手持 式电脑10的蓝牙功能或采用无线网络等技术传送到装置1的数据存储单元22中， 得到数据的汇总，汇总在装置1的数据存储单元22中的数据可用以上所述单机 版的模式实现数据分析等功能；同样，汇总在装置l中的数据可用同样的方法进行不同装置之间的交换，其实现方式有两种方式l:装置l中的数据管理单元 23将本地数据存储单元22中的汇总数据通过手持式电脑的蓝牙功能或采用无线
网络等技术传送到其它装置(装置2……n)的数据存储单元22中，得到汇总数 据的交换；方式2:装置(装置2……n)中的数据管理单元23将装置1中数据 存储单元22的汇总数据通过手持式电脑的蓝牙功能或采用无线网络等技术下载 到本地数据存储单元22中，得到汇总数据的交换。
本实用新型的每个装置综合、集成了数据库技术、智能分析技术、实时网络、 蓝牙数据传输管理等多种技术，每个装置可以独立工作，完成所有数据采集、存 储、数据自动分析、辅助判断、智能反馈、专家咨询等功能，也可通过数据管理 单元实现不同装置之间的数据汇总、交换。数据的汇总、交换通过手持式电脑的 蓝牙功能或采用无线网络等技术实现，从而实现了了电子化的数据采集、自动、 智能分析和中毒类型的辅助判断，而且提供实时的专家咨询，在现场使用灵活、 方便、快捷，能提高现场应急调查和处置的能力。
本实用新型的数据采集单元中有现有的数据采集表，也可以创建、编辑一些 特殊采集表，非常适合食物中毒事件中数据采集的需要。
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权利要求1、一种食物中毒调查及智能分析装置，其特征在于，由手持式电脑和嵌入在手持式电脑中的功能模块组成；所述手持式电脑具有输入系统；所述功能模块包括数据采集单元、数据存储单元、数据分析单元、辅助判断单元和结果输出单元；所述数据采集单元接受手持电脑输入系统的数据，并将该数据传送到数据存储单元；自动分析单元将数据存储单元采集、汇总的存储数据进行自动分析，将分析结果直接传送给结果输出单元输出或传送给辅助判断单元；辅助判断单元依据自动分析单元传来的数据与其预设的历史数据库的食物中毒类型特征数据进行比对，做出食物中毒类型的辅助判断并通过结果输出单元输出。
2、 根据权利要求l所述食物中毒调查及智能分析装置，其特征在于， 所述功能模块还包括接收辅助判断单元数据或人工输入数据的专家咨询 单元，所述专家咨询单元通过预设在辅助判断单元的历史数据库对辅助判 断单元做出判断的食物中毒类型提供详细的咨询，或者专家咨询单元根据 人工输入数据随时随地提供有关食物中毒知识数据的查询和浏览，将咨询 结果通过结果输出单元输出。
3、 根据权利要求l所述食物中毒调査及智能分析装置，其特征在于， 所述功能模块还包括智能反馈单元，智能反馈单元接受辅助判断单元做出 的判断结果数据，并在预设在辅助判断单元的历史数据库中找出判断为该 结果的主要指标标量，与来自于自动分析单元中的特征作比较，提示还需 要补充的特征和影响判断特异性的特征，对判断的食物中毒类型进行智能 反馈和提示。
4、 根据权利要求1或2或3所述食物中毒调查及智能分析装置，其 特征在于，辅助判断单元由历史数据获取单元、历史数据存储单元、待测 数据接收单元和数据处理单元几部分组成，其中，历史数据获取单元用于采集已发生的食物中毒实际案例的特征等指标变量，并将这些参数作为数 据库数据存储在历史数据存储单元中，待测数据接收单元接收来自于数据 分析单元或人工输入的数据，由数据处理单元将历史数据存储单中的数据 和待测数据接收单元中的数据经过模型处理，将判断处理结果由结果输出 单元输出。
5、 一种食物中毒调査及智能分析系统，其特征在于，由多台权利要求 1至4任一所述装置通过手持式电脑的蓝牙功能或网络互相连接而成。
6、 根据权利要求5所述食物中毒调查及智能分析系统，其特征在于，所述手持式电脑另配有蓝牙或网络功能。
7、 根据权利要求5或6所述食物中毒调查及智能分析系统，其特征在 于，其中每台装置的功能模块中另外增加了一数据管理单元，该数据管理单元用于汇总或交换不同装置之间的数据。
8、 根据权利要求7所述食物中毒调査及智能分析系统，其特征在于， 指定某一装置为数据汇总装置，其它装置中的数据管理单元将本地数据存 储单元中的数据通过蓝牙或网络传送到数据汇总装置的数据存储单元中， 实现数据的汇总。
9、 根据权利要求8所述食物中毒调査及智能分析系统，其特征在于， 数据汇总装置中的汇总数据通过蓝牙或无线网络传送到其它装置的数据 存储单元中实现汇总数据的交换，或其它装置中的数据管理单元将数据汇 总装置中数据存储单元的汇总数据通过蓝牙或无线网络下载到本地数据 存储单元中实现汇总数据的交换。
专利摘要一种基于手持式电脑的食物中毒调查及智能分析装置和系统，由手持式电脑和嵌入在手持式电脑中的功能模块组成；所述手持式电脑具有输入系统；所述功能模块包括数据采集单元、数据存储单元、数据分析单元、辅助判断单元和结果输出单元。利用该装置在食物中毒事件现场调查中，实现无纸化数据采集、存储和传输，并能实时、快速数据分析，提供计算机辅助判断。该装置克服了传统食物中毒现场调查的效率低、速度慢、数据传输和共享受限、信息数据管理混乱等缺点，可有效应用于各种食物中毒事件现场调查中，作为专业人员的食物中毒现场辅助调查工具。
文档编号G01N33/00GK201247234SQ200820109508
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者孙岩松, 宋宏彬, 徐元勇, 董世存, 黄留玉 申请人:中国人民解放军疾病预防控制所