(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112365995 A(43)申请公布日 2021.02.12
(21)申请号 202011166703.3(22)申请日 2020.10.27
(71)申请人 华迪计算机集团有限公司
地址 100048 北京市海淀区阜成路甲8号中
国航天大厦五、六层(72)发明人 赵锐 孙东纬
(74)专利代理机构 北京思创大成知识产权代理
有限公司 11614
代理人 张立君(51)Int.Cl.
G16H 50/80(2018.01)G06F 16/951(2019.01)G06F 16/9538(2019.01)
权利要求书2页 说明书7页 附图2页
(54)发明名称
基于大数据的疫情防控辅助决策系统(57)摘要
本发明公开了一种基于大数据的疫情防控辅助决策系统，包括：基础设施层，用于提供计算资源及存储资源；数据层，基于基础设施层运行，包括疫情信息大数据采集模块和存储疫情信息数据的疫情数据库；支撑层，包括疫情信息服务系统，用于实现应用服务跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，并提供支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境；应用层，包括基于疫情信息服务系统运行的疫情分析子系统，疫情分析子系统用于提供基于大数据分析技术的疫情智能分析应用服务；展示层，用于提供疫情分析子系统的数据存储管理、数据检索分析以及数据图形化显示。实现基于大数据技术解析疫情的发展动态，为科学防疫提供决策支持。
CN 112365995 ACN 112365995 A
权 利 要 求 书
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1.一种基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，包括：基础设施层，用于提供计算资源及存储资源；数据层，基于所述基础设施层运行，包括疫情信息大数据采集模块和存储疫情信息数据的疫情数据库；
支撑层，包括疫情信息服务系统，用于实现应用服务跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，并提供支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境；
应用层，包括基于所述疫情信息服务系统运行的疫情分析子系统，所述疫情分析子系统用于提供基于大数据分析技术的疫情智能分析应用服务；
展示层，用于提供所述疫情分析子系统的数据存储管理、数据检索分析以及数据图形化显示。
2.根据权利要求1所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述基础设施层包括主机服务器、存储设备、网络设备和安全设备；
所述主机服务器用于为所述数据层提供计算资源；所述存储设备用于为所述数据层提供存储资源；
所述网络设备用于为所述数据层提供网络通信基础服务；所述安全设备用于为所述数据层提供网络安全服务。
3.根据权利要求1所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述疫情信息大数据采集模块包括互联网数据采集模块、物联网数据采集模块、API数据服务接入模块和批量数据交换模块。
4.根据权利要求3所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述互联网数据采集模块通过网络公开数据爬取方法和应用探测数据方法获取互联网中包括疫情舆情、疫情资讯的数据；
所述物联网数据采集模块通过前端传感器和网络探针数据采集工具获取物联网中包括人员轨迹、人流密集区及人流走向的数据；
所述API数据服务接入模块采用外部API数据访问服务、外部查询验证类服务整合疫情信息数据；
所述批量数据交换基于异构数据交换工具实现不同结构数据源之间的疫情信息数据获取。
5.根据权利要求4所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述前端传感器包括移动终端装置、无线接入装置、视频监控装置、门禁装置、人脸识别装置、RFID装置。
6.根据权利要求1所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述疫情数据库包括疫情信息数据库、疫情风险案例库和全球公共卫生风险数据库；
其中，所述疫情信息数据库用于存储所述疫情信息大数据采集模块采集的疫情信息数据。
7.根据权利要求1所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述疫情信息服务系统包括支撑中间件和应用服务组件，所述支撑中间件和所述应用服务组件用于提供访问所述疫情数据库的基础数据访问服务、内部服务接口和外部服务接口。
8.根据权利要求1所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述疫情
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权 利 要 求 书
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分析子系统包括行为轨迹分析模块、疫情研判分析模块、疫情事件发布模块和疫情报告模块。
9.根据权利要求8所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述行为轨迹分析模块用于根据所述疫情数据库中的疫情信息数据，基于大数据分析技术对结构化、非结构化数据进行智能分析，以计算分析实时疫情区域的疫情态势和人员的轨迹，并通过电子地图叠加显示所述实时疫情态势信息和所述人员的轨迹信息；
所述疫情研判分析模块用于基于所述实时疫情态势信息和所述人员的轨迹信息，判断是否有疑似病例出现以及是否有人流聚集风险，并提供疫情动态信息的查询、预警信息推送、统计和分析服务；
所述疫情事件发布模块用于实现所述疫情动态信息对外的统一发布及管理；所述疫情报告模块用于实现疫情信息数据的历史图表展现。
10.根据权利要求1所述的基于大数据的疫情防控辅助决策系统，其特征在于，所述展示层包括数据可视化大屏幕、计算机和移动终端设备。
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说 明 书
基于大数据的疫情防控辅助决策系统
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技术领域
[0001]本发明涉及计算机软件技术领域，更具体地，涉及一种基于大数据的疫情防控辅助决策系统。
背景技术
[0002]新冠疫情具有短时间内在局部地区爆发的特点，因此如何及时、准确、有效的获取疫情动态数据和疫情数据分析，以为疫情防控决策提供数据支撑显得极为重要。[0003]数据的价值在于使用，在于流通，在于跨组织交换。因此如何打破企业、机构和个人之间的“数据孤岛”，利用现有的数据资源，发挥数据资源在疫情期间的作用，是当前亟需解决的问题。
发明内容
[0004]本发明的目的是提出一种基于大数据的疫情防控辅助决策系统，实现基于大数据技术解析疫情的发展动态，为科学防疫提供决策支持。[0005]为实现上述目的，本发明提出了一种基于大数据的疫情防控辅助决策系统，包括：[0006]基础设施层，用于提供计算资源及存储资源；[0007]数据层，基于所述基础设施层运行，包括疫情信息大数据采集模块和存储疫情信息数据的疫情数据库；[0008]支撑层，包括疫情信息服务系统，用于实现应用服务跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，并提供支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境；[0009]应用层，包括基于所述疫情信息服务系统运行的疫情分析子系统，所述疫情分析子系统用于提供基于大数据分析技术的疫情智能分析应用服务；[0010]展示层，用于提供所述疫情分析子系统的数据存储管理、数据检索分析以及数据图形化显示。[0011]可选地，所述基础设施层包括主机服务器、存储设备、网络设备和安全设备；[0012]所述主机服务器用于为所述数据层提供计算资源；[0013]所述存储设备用于为所述数据层提供存储资源；
[0014]所述网络设备用于为所述数据层提供网络通信基础服务；[0015]所述安全设备用于为所述数据层提供网络安全服务。[0016]可选地，所述疫情信息大数据采集模块包括互联网数据采集模块、物联网数据采集模块、API数据服务接入模块和批量数据交换模块。[0017]可选地，所述互联网数据采集模块通过网络公开数据爬取方法和应用探测数据方法获取互联网中包括疫情舆情、疫情资讯的数据；
[0018]所述物联网数据采集模块通过前端传感器和网络探针数据采集工具获取物联网中包括人员轨迹、人流密集区及人流走向的数据；
[0019]所述API数据服务接入模块采用外部API数据访问服务、外部查询验证类服务整合
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疫情信息数据；
[0020]所述批量数据交换基于异构数据交换工具实现不同结构数据源之间的疫情信息数据获取。
[0021]可选地，所述前端传感器包括移动终端装置、无线接入装置、视频监控装置、门禁装置、人脸识别装置、RFID装置。[0022]可选地，所述疫情数据库包括疫情信息数据库、疫情风险案例库和全球公共卫生风险数据库；[0023]其中，所述疫情信息数据库用于存储所述疫情信息大数据采集模块采集的疫情信息数据。
[0024]可选地，所述疫情信息服务系统包括支撑中间件和应用服务组件，所述支撑中间件和所述应用服务组件用于提供访问所述疫情数据库的基础数据访问服务、内部服务接口和外部服务接口。[0025]可选地，所述疫情分析子系统包括行为轨迹分析模块、疫情研判分析模块、疫情事件发布模块和疫情报告模块。[0026]可选地，所述行为轨迹分析模块用于根据所述疫情数据库中的疫情信息数据，基于大数据分析技术对结构化、非结构化数据进行智能分析，以计算分析实时疫情区域的疫情态势和人员的轨迹，并通过电子地图叠加显示所述实时疫情态势信息和所述人员的轨迹信息；
[0027]所述疫情研判分析模块用于基于所述实时疫情态势信息和所述人员的轨迹信息，判断是否有疑似病例出现以及是否有人流聚集风险，并提供疫情动态信息的查询、预警信息推送、统计和分析服务；
[0028]所述疫情事件发布模块用于实现所述疫情动态信息对外的统一发布及管理；[0029]所述疫情报告模块用于实现疫情信息数据的历史图表展现。[0030]可选地，所述展示层包括数据可视化大屏幕、计算机和移动终端设备。[0031]本发明的有益效果在于：[0032]1、本发明的疫情防控辅助决策系统，引入了大数据智慧检索技术、基于疫情信息大数据采集模块和存储疫情信息数据的疫情数据库，能够实现对疫情信息数据的智能搜索；通过疫情信息服务系统，能够实现应用服务跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，并提供支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境；基于疫情信息服务系统运行的疫情分析子系统，能够对外提供基于大数据分析技术的疫情智能分析应用服务；基于提供疫情分析子系统的数据存储管理、数据检索分析以及数据图形化显示；实现了对城市疫情的发展状况的精确量化，从宏观角度去呈现疫情的趋势情况，为疫情决策提供了数据化的疫情势态参考。[0033]2、结合互联网数据、物联网数据、等数据分析计算得到准确的城市疫情态势数据；通过前端传感器，能准确获知人流密集区及人流走向，并通过人流密度能够判定聚集活动区并准备应急措施预案；在此基础上，可以对这些数据进行过专业的处理后，采集实时信息建立数据模型，并将数据模型存储在疫情风险数据库内，对人员密集程度进行动态监控，利用大数据分析算法进行分析，当判断有疑似病例出现，可以将相应信息推送至相应单位，对可能的人流聚集风险采取事前预警、事中处理和事后分析，为决策单位提供参考。
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CN 112365995 A[0034]
说 明 书
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本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随
后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。附图说明
[0035]通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0036]图1示出了根据本发明的一个实施例的一种疫情防控辅助决策系统的架构图。[0037]图2示出了根据本发明的一个实施例的一种疫情防控辅助决策系统的搭建方法的步骤图。
[0038]图3示出了基于本发明的一个实施例的一种疫情防控辅助决策系统的疫情应急处理流程图。
[0039]附图标记说明：[0040]1-基础设施层，2-数据层，3-支撑层，4-应用层，5-展示层。具体实施方式
[0041]下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0042]图1示出了根据本发明的一个实施例的一种疫情防控辅助决策系统的架构图。[0043]如图1所示，一种基于大数据的疫情防控辅助决策系统，包括：[0044]基础设施层，用于提供计算资源及存储资源；[0045]数据层，基于基础设施层运行，包括疫情信息大数据采集模块和存储疫情信息数据的疫情数据库；[0046]支撑层，包括疫情信息服务系统，用于实现应用服务跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，并提供支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境；[0047]应用层，包括基于疫情信息服务系统运行的疫情分析子系统，疫情分析子系统用于提供基于大数据分析技术的疫情智能分析应用服务；[0048]展示层，用于提供疫情分析子系统的数据存储管理、数据检索分析以及数据图形化显示。
[0049]具体地，本发明的疫情防控辅助决策系统，引入了大数据智慧检索技术、基于疫情信息大数据采集模块和存储疫情信息数据的疫情数据库，能够实现对疫情信息数据的智能搜索；通过疫情信息服务系统，能够实现应用服务跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，并提供支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境；基于疫情信息服务系统运行的疫情分析子系统，能够对外提供基于大数据分析技术的疫情智能分析应用服务；基于提供疫情分析子系统的数据存储管理、数据检索分析以及数据图形化显示，以便有关部分查看、分析、决策；实现了对城市疫情的发展状况的精确量化，从宏观角度去呈现疫情的趋势情况，
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说 明 书
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为疫情决策提供了数据化的疫情势态参考。[0050]本实施例中，基础设施层包括主机服务器、存储设备、网络设备和安全设备；[0051]其中，主机服务器用于为数据层提供计算资源，可以采用现有计算能力较强的云服务器；
[0052]存储设备用于为数据层提供存储资源，可以采用具有容灾备份的专业存储系统；[0053]网络设备用于为数据层提供网络通信基础服务；网络设备包括集线器、交换机、网桥、路由器、网关、网络接口卡(NIC)、无线接入点(WAP)、打印机和调制解调器、光纤收发器、光缆等。
[0054]安全设备用于为数据层提供网络安全服务，安全设备包括IP协议密码机、安全路由器、线路密码机、防火墙等。
[0055]基础设施层是支持系统运行的必要的系统硬件、软件平台，为给数据层准备其所需的计算和存储等资源，是疫情防控辅助决策系统的基础支撑。[0056]本实施例中，疫情信息大数据采集模块包括互联网数据采集模块、物联网数据采集模块、API数据服务接入模块和批量数据交换模块。[0057]其中，互联网数据采集模块通过网络公开数据爬取方法和应用探测数据方法获取互联网中包括疫情舆情、疫情资讯的数据；
[0058]物联网数据采集模块通过前端传感器和网络探针数据采集工具获取物联网中包括人员轨迹、人流密集区及人流走向的数据；
[0059]API数据服务接入模块采用外部API数据访问服务、外部查询验证类服务整合疫情信息数据；
[0060]批量数据交换基于异构数据交换工具实现不同结构数据源之间的疫情信息数据获取。
[0061]具体地，数据层依托基础设施完成本平台的数据转换工作，其中包括互联网数据采集、物联网数据采集、API数据服务接入和批量数据交换，通过上述方式来采集疫情信息数据。互联网数据采集是通过现有的网络公开数据(爬虫技术)和应用探测数据(消息)技术来实现；物联网数据采集是通过前端传感器和现有的网络探针数据采集技术实现；API数据服务接入采用外部API数据访问服务、外部查询验证类服务整合数据；批量数据交换是通过相应的现有异构数据交换工具进行交换。[0062]本实施例中，前端传感器包括移动终端装置(如手机、平板电脑、PC 等)、安装于城市各处的无线接入装置(AP、wifi热点等)、视频监控装置、门禁装置、人脸识别装置、RFID等。对应的，传感器数据包含手机信号、 AP接入数据、视频监控数据、门禁扫描数据，人脸识别信息、RFID识别信息等。[0063]本实施例中，疫情数据库包括疫情信息数据库、疫情风险案例库和全球公共卫生风险数据库；其中，疫情信息数据库用于存储疫情信息大数据采集模块采集的疫情信息数据。
[0064]具体地，可以基于互联网数据采集、物联网数据采集、API数据服务接入和批量数据交换等上述方式采集的疫情信息数据生成疫情风险案例库、疫情风险数据库及其他数据库。在其他实施例中，也可以对接其他组织机构(如卫健委等)中现有疫情风险案例库及疫情风险数据库。
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本实施例中，疫情信息服务系统包括支撑中间件和应用服务组件，支撑中间件和
应用服务组件用于提供访问疫情数据库的基础数据访问服务、内部服务接口和外部服务接口。
[0066]具体地，业务支撑层是支持系统运行的必要的支撑中间件和应用服务组件，通过内部服务接口和外部服务接口提供统一的访问入口，并提供访问疫情数据库的基础数据访问服务，实现应用系统跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，提供支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境，实现应用层的高效开发、集成、部署与管理。内部服务接口和外部服务接口可以利用Web服务技术实现内部Web服务接口和外部Web服务接口，从而极大地降低交互应用之间的耦合度，增加了应用服务的灵活性。[0067]本实施例中，疫情分析子系统包括行为轨迹分析模块、疫情研判分析模块、疫情事件发布模块和疫情报告模块。[0068]其中，行为轨迹分析模块用于根据疫情数据库中的疫情信息数据，基于大数据分析技术对结构化、非结构化数据进行智能分析，以计算分析实时疫情区域的疫情态势和人员的轨迹，并通过电子地图叠加显示实时疫情态势信息和人员的轨迹信息；[0069]疫情研判分析模块用于基于实时疫情态势信息和人员的轨迹信息，判断是否有疑似病例出现以及是否有人流聚集风险，并提供疫情动态信息的查询、预警信息推送、统计和分析服务；
[0070]疫情事件发布模块用于实现疫情动态信息对外的统一发布及管理；[0071]疫情报告模块用于实现疫情信息数据的历史图表展现。[0072]具体地，应用层实现了疫情信息服务平台的业务应用功能，其中包括行为轨迹分析模块、疫情研判分析模块、疫情事件发布模块和疫情报告模块，本实施例中，各个模块的具体功能如下：
[0073]1.行为轨迹分析模块[0074]用于实现在地图上叠加显示疫情区域的实时疫情态势，疫情所在地发热门诊分布情况；显示确诊病例总数、治愈病例数、死亡病例数；在地图上显示基本疫情趋势动态，其中包括累计趋势和新增趋势，例如在地图上显示全国疫情指数TOP10排名。[0075]通过各地点场所部署信息采集器，形成人员的轨迹记录表；结合社区、企业人员配带的电子标签，实现自动捕获信息并形成轨迹结果分析。数据管理实现对评估数据的采集、存储和分析管理。实现对一定区域内人员信息的识读。[0076]2.疫情研判分析模块[0077]主要用于：基于疫情风险数据库、疫情风险案例库和疫情信息数据库，综合疫情间地域等疫情动态数据指标，提供疫情期间动态信息查询、统计和分析服务，以便疫情防控领导小组及时掌握疫情的态势与特点，掌握相关变化情况，研判未来一段时间的运行趋势，以更加科学、高效的开展防疫分析工作。例如，可以对疫情区域内根据不同时段(实时、周、月)的疫情指数进行排名，并根据疫情指数数据分时段(日、月)进行研判分析。[0078]3.疫情事件发布模块[0079]用于实现对外信息的统一发布及管理，并能够面向网站、微博和广播等媒体，有针对性的生成适合发布的信息。建立对外信息发布管理系统，形成对外统一的信息发布媒介。更好的为疫情物资储备做出精准投放。
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4.疫情报告模块
[0081]用于运行疫情监测报告的自动生成与报送，主要包括疫情监测检测报告定制、报告编制与报告报送等功能。疫情监测报告需要从多维度反映城市的疫情状况，同时支持历史数据展现，展现周及日均增长高峰疫情指数曲线图。疫情监测报告主要基于城市海量的健康、医疗数据，通过大数据挖掘计算得出，采用“疫情指数”的基本评价指标，通过算法与理论保证其合理性和科学性。疫情检测报告生成可以根据预设的模版，实现疫情监测日报自动化生成，以达到提高效率和准确性目的。并且，系统对报告的编发还需要进行流程化管理并对报告的存档页提供管理功能。[0082]本实施例中，展示层包括数据可视化大屏幕、计算机和移动终端设备。[0083]具体地，通过展示层最终实现数据的存储管理、实现数据的检索分析，图形化显示等交互功能。例如通过可视化大屏幕可以为决策中心人员提供疫情监测的图形化展示、交互，通过计算机和移动终端设备也可访问系统及时了解疫情状态。[0084]参考图2，在具体实施过程中，本发明的基于大数据的疫情防控辅助决策系统的搭建过程为：[0085]1、搭建主机服务器、存储设备等基础设施；[0086]2、建立疫情信息数据库，建立或对接现有疫情风险案例库及疫情风险数据库，并对主机服务器、存储设备、网络设备和安全设备进行统一调度管理。[0087]2、通过建立基础数据访问服务、内部接口和外部服务接口搭建疫情信息服务系统。
[0088]3、创建疫情分析子系统，通过应用内、外部应用接口的调用生成行为轨迹分析、疫情研判分析、疫情事件发布和疫情报告等应用。[0089]参考图3，在一个具体应用场景中，一种基于本发明的基于大数据的疫情防控辅助决策系统的疫情应急处理流程为：[0090]调用前端传感器采集上传的数据，分析并准确获知人流密集区及人流走向；[0091]通过人流密度来判定聚集活动区并准备应急措施预案；[0092]在此基础上对这些数据进行过专业的处理后，采集实时信息建立数据模型，并将数据模型存储在疫情风险数据库内，实现对人员密集程度进行动态监控；[0093]利用大数据分析算法进行分析，判断如有疑似病例出现，将相应信息推送至相应单位。实现对可能的人流聚集风险采取事前预警、事中处理和事后分析，为决策单位提供参考。
[0094]综上，本发明通过基于大数据的疫情防控辅助决策系统，实现了疫情防控业务流程电子化；引入智慧检索技术，对疫情舆情、疫情资讯进行智能搜索；引入大数据分析技术，对文本、图片等各种结构化和非结构化数据进行智慧分析。通过疫情信息服务平台的建设，实现对城市疫情的发展状况的精确量化，从宏观角度去呈现疫情的趋势情况，结合互联网数据、物联网数据、等数据分析计算得到准确的城市疫情态势数据。[0095]本发明通过大数据的优势来辅助防疫、抗疫，通过大数据分析决策可以为决策者提供所需的数据驱动的洞察力，具备更迅捷的更改战略和策略。疫情指挥决策组织可通过本发明的疫情防控辅助决策系统为疫情期间的应急指挥作出决策提供有效建议。[0096]以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也
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不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
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