專利名稱：一種軍團(tuán)菌預(yù)警系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軍團(tuán)菌預(yù)警系統(tǒng)和方法，是一種自動(dòng)檢測系統(tǒng)和方法，是一種大范圍檢測軍團(tuán)菌爆發(fā)的預(yù)警系統(tǒng)和方法，是一種基于膠體金免疫層析快速測定軍團(tuán)菌并通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳匯總的自動(dòng)化系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
由軍團(tuán)菌引起的急性細(xì)菌性呼吸道傳染病，傳播速度快、發(fā)病率高、容易誤診且誤診死亡率高。雖然這種疾病防治并不復(fù)雜，現(xiàn)代醫(yī)療手段也完全可以治愈。問題是如何防治軍團(tuán)菌疾病的爆發(fā)。通過膠體金免疫層析可以快速測定是否有軍團(tuán)菌存在?，F(xiàn)有的膠體金層析測試是由人工進(jìn)行的，或者通過簡單的儀器對膠體金上的線條顯示進(jìn)行半自動(dòng)測試。這種方法雖然簡單，但對于一座城市或者一個(gè)人口密集的區(qū)域，或者一座賓館、寫字樓、 集體宿舍等進(jìn)行長期的、不間斷的軍團(tuán)菌檢測，需要大量的人力物力和財(cái)力。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出了一種軍團(tuán)菌預(yù)警系統(tǒng)和方法，所述的系統(tǒng)和方法通過安裝在現(xiàn)場的自動(dòng)化檢測子系統(tǒng)，按時(shí)抽取檢測樣本，對樣本進(jìn)行理化檢測和生化檢測，檢測后將結(jié)果通過有線或無線通訊網(wǎng)傳輸至預(yù)警中心。預(yù)警中心通過分析采取忽略、進(jìn)一步分析、發(fā)出預(yù)警等不同的應(yīng)對措施。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種軍團(tuán)菌預(yù)警系統(tǒng)，包括預(yù)警中心，所述的預(yù)警中心通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)安裝在檢測現(xiàn)場的檢測子系統(tǒng)連接，所述的檢測子系統(tǒng)包括與公共通訊網(wǎng)絡(luò)連接的信號(hào)收發(fā)裝置，所述的信號(hào)收發(fā)裝置與控制和信號(hào)處理裝置連接，所述的控制和信號(hào)處理裝置與安裝在被監(jiān)測水源上的檢測軍團(tuán)菌生存環(huán)境的理化檢測子系統(tǒng)和可從被監(jiān)測水源抽取現(xiàn)場水樣的基于膠體金檢測的生化檢測子系統(tǒng)連接。進(jìn)一步的，所述的理化檢測子系統(tǒng)包括與所述控制和信號(hào)處理裝置連接的檢測水體溫度的溫度傳感器、檢測水體PH值的PH值傳感器、檢測水體電導(dǎo)率的電導(dǎo)率傳感器、 檢測水體中氯余量的余氯傳感器、檢測水體渾濁度的濁度傳感器，以及檢測水體流動(dòng)情況的流量傳感器和計(jì)時(shí)傳感器。進(jìn)一步的，所述的生化檢測子系統(tǒng)包括膠體金存儲(chǔ)裝置，所述的膠體金存儲(chǔ)裝置與封裝打開裝置連接；所述生化檢測子系統(tǒng)還包括待檢測樣本制備裝置和檢測結(jié)果讀取裝置，所述的待檢測樣本制備裝置與被監(jiān)測水源連接；所述的檢測結(jié)果讀取裝置與控制和信號(hào)處理裝置連接；所述的生化檢測子系統(tǒng)還包括滅菌裝置?！N使用上述系統(tǒng)的軍團(tuán)菌預(yù)警方法，所述方法的步驟包括
控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)預(yù)警中心發(fā)出的指令或按照預(yù)定的時(shí)間間隔截取理化檢測子系統(tǒng)各傳感器獲取的被監(jiān)測水源水溫、PH值、電導(dǎo)率、余氯、渾濁度、流量、流動(dòng)時(shí)間的理化參數(shù)并進(jìn)行分析，確定是否為軍團(tuán)菌繁殖條件；
控制和信號(hào)處理裝置將理化參數(shù)和分析結(jié)果處理為數(shù)字信號(hào)通過信號(hào)收發(fā)裝置和公共通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至預(yù)警中心；
控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)檢測事件向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)檢測的指令； 生化檢測子系統(tǒng)根據(jù)控制和信號(hào)處理裝置啟動(dòng)檢測的指令從被監(jiān)測水源中隨機(jī)抽取現(xiàn)場水樣；
現(xiàn)場水樣經(jīng)過待檢測樣本制備裝置處理為待測樣本；
在進(jìn)行上述兩個(gè)步驟的同時(shí)，檢測子系統(tǒng)從膠體金存儲(chǔ)裝置中提取一個(gè)未開封的膠體金，封裝打開裝置將膠體金的封裝打開，露出膠體金測試條； 將待檢測樣本加入膠體金的測試條上；
檢測結(jié)果讀取裝置讀取膠體金測試條的條紋顯示，并將其轉(zhuǎn)換為條紋顯示數(shù)字信號(hào)， 傳輸至控制和信號(hào)處理裝置；
控制和信號(hào)處理裝置將條紋顯示數(shù)字信號(hào)通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至預(yù)警中心； 控制和信號(hào)處理裝置運(yùn)作的同時(shí)，檢測子系統(tǒng)拋出已使用過的膠體金，滅菌裝置對生化檢測子系統(tǒng)進(jìn)行消毒；
預(yù)警中心通過分析收到的條紋顯示數(shù)字信號(hào)，一方面儲(chǔ)存條紋顯示數(shù)字信號(hào)，同時(shí)采取忽略、進(jìn)一步分析、發(fā)出預(yù)警，幾種不同的應(yīng)對措施。進(jìn)一步的，所述的控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)情況向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)檢測的指令的步驟中，所述的檢測事件是根據(jù)對理化參數(shù)的分析得出是軍團(tuán)菌繁殖的條件。進(jìn)一步的，所述的控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)情況向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)檢測的指令的步驟中，所述的檢測事件是預(yù)警中心發(fā)出的生化檢測指令或者預(yù)定的時(shí)間間隔中的一種。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是本發(fā)明采用現(xiàn)場安裝的檢測子系統(tǒng)按照預(yù)定的時(shí)間間隔，自動(dòng)的對現(xiàn)場樣本進(jìn)行檢測，并使用公共通訊網(wǎng)絡(luò)將檢測的結(jié)果發(fā)送至預(yù)警中心。本發(fā)明在檢測子系統(tǒng)中設(shè)置了理化檢測子系統(tǒng)和生化檢測子系統(tǒng)，用理化檢測和生化檢測相結(jié)合的方式，即保證了檢測的準(zhǔn)確性，又大大的降低了膠體金檢測的成本。本發(fā)明所述的一個(gè)預(yù)警中心通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)可以按時(shí)檢測數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)檢測子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對一個(gè)區(qū)域，甚至一個(gè)大型城市的軍團(tuán)菌的預(yù)警，大大節(jié)省了人力物力。本發(fā)明所述的系統(tǒng)和方法可以使軍團(tuán)菌的檢測自動(dòng)化、常態(tài)化，可以有效防止軍團(tuán)菌所引起的流行性疾病的爆發(fā)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一所述系統(tǒng)的示意圖； 圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一所述檢測子系統(tǒng)的示意圖； 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例七所述預(yù)警中心的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本實(shí)施例是一種軍團(tuán)菌預(yù)警系統(tǒng)，如圖1、2所示。本實(shí)施例所述系統(tǒng)包括預(yù)警中心， 所述的預(yù)警中心通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)安裝在檢測現(xiàn)場的檢測子系統(tǒng)連接，圖中子系統(tǒng)1、子系統(tǒng)2、……子系統(tǒng)n，表示多個(gè)子系統(tǒng)。所述的檢測子系統(tǒng)，如圖2所示，包括與公共通訊網(wǎng)絡(luò)連接的信號(hào)收發(fā)裝置，所述的信號(hào)收發(fā)裝置與控制和信號(hào)處理裝置連接，所述的控制和信號(hào)處理裝置與安裝在被監(jiān)測水源上的檢測軍團(tuán)菌生存環(huán)境的理化檢測子系統(tǒng)和可從被監(jiān)測水源抽取現(xiàn)場水樣的基于膠體金檢測的生化檢測子系統(tǒng)連接。本實(shí)施例所述的預(yù)警中心，可以是大型的指揮中心，具有大型的數(shù)據(jù)庫，可以存儲(chǔ)大量的信息，并可以分析從各個(gè)檢測子系統(tǒng)所傳來的信息，通過分析將結(jié)果顯示出來，供監(jiān)控人員參考。如果是較小的監(jiān)測系統(tǒng)，預(yù)警中心也可以使用一臺(tái)功能強(qiáng)大的普通PC機(jī)，同樣可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測。預(yù)警中心有多種選擇，視檢測網(wǎng)絡(luò)的大小、子系統(tǒng)的數(shù)量而定。本實(shí)施例所述的公共通訊網(wǎng)絡(luò)，可以是互聯(lián)網(wǎng)、有線網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)，還可以是一個(gè)區(qū)域內(nèi)的局域網(wǎng)，或者專用建立的小型子網(wǎng)，所述的子網(wǎng)用于將距離不太遠(yuǎn)的幾個(gè)、十幾個(gè)檢測子系統(tǒng)連接起來，再通過公共通信網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)筋A(yù)警中心。或者是有線網(wǎng)與無線網(wǎng)的結(jié)合?？傊?，可以使用任何已有的通訊手段，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。本實(shí)施例所述的檢測子系統(tǒng)，是一個(gè)安裝在監(jiān)控現(xiàn)場的小型自動(dòng)化裝置。例如安裝在冷卻塔、工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)、浴池、家用冷熱水系統(tǒng)、空調(diào)冷凝排水系統(tǒng)等等，容易產(chǎn)生軍團(tuán)菌的地方，通過設(shè)定一定間隔的時(shí)間，例如1小時(shí)、半天、一天、一周、一個(gè)月、三個(gè)月，半年等等，對被監(jiān)測水源進(jìn)行檢測，以發(fā)現(xiàn)是否有軍團(tuán)菌的出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)即進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)施例所述的檢測子系統(tǒng)包括信號(hào)收發(fā)裝置、控制和信號(hào)處理裝置、理化檢測子系統(tǒng)和生化檢測子系統(tǒng)。信號(hào)收發(fā)裝置可以是與互聯(lián)網(wǎng)連接的調(diào)制解調(diào)器，也可以是GPRS、CDMA等各種與無線通訊網(wǎng)連接的無線通訊模塊，視連接的通信網(wǎng)絡(luò)而定?？刂坪托盘?hào)處理裝置，是一種以中央處理器為核心的數(shù)字處理裝置，帶有適當(dāng)?shù)耐獠看鎯?chǔ)設(shè)備，以及相應(yīng)的外圍電子電路。所述的中央處理器可以是DSP、MCU、單片機(jī)或者類似于MPGA之類的可編程門陣等具有數(shù)字處理能力并帶有內(nèi)部存儲(chǔ)器的集成電路芯片?？刂坪托盘?hào)處理裝置的作用首先是對整個(gè)裝置的自動(dòng)化檢測過程進(jìn)行控制，如啟動(dòng)或關(guān)閉各個(gè)裝置，對程序化的檢測過程進(jìn)行過程控制，對預(yù)警中心所給出的指令進(jìn)行反應(yīng)，這些是自動(dòng)裝置最基本的要求。另外，還需要對所獲取的信息進(jìn)行處理。簡單的過程是收發(fā)這些信息，如對連續(xù)的模擬信號(hào)的截取和數(shù)字化處理、壓縮、通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)鹊取?復(fù)雜的過程是進(jìn)行分析，例如分析理化檢測子系統(tǒng)的檢測結(jié)果，確定是否為軍團(tuán)菌繁殖的條件，之后再確定是否需要進(jìn)行生化檢測。這樣的復(fù)雜過程不僅需要高性能的處理芯片，甚至需要現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫才能解決，而現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫意味著控制和信號(hào)處理裝置還需要相當(dāng)存儲(chǔ)量的存儲(chǔ)器。本實(shí)施例所述的理化檢測子系統(tǒng)是帶有各種理化傳感器，并將這些理化傳感器所獲取的模擬電信號(hào)處理為數(shù)字信號(hào)的裝置，同時(shí)具有將這些數(shù)字信號(hào)傳輸給控制和信號(hào)處理裝置的能力。這些理化傳感器被安裝在與被監(jiān)測水源的水流接觸的位置。這些傳感器通常輸出的是一些連續(xù)的模擬電信號(hào)，檢測的時(shí)候需要截取某一時(shí)間點(diǎn)的信號(hào)，或某一時(shí)間段的信號(hào)，與膠體金之類的時(shí)間點(diǎn)的測量配合，才能進(jìn)行正確的分析。理化傳感器除上述列舉的外，還可以包括含氟量傳感器、含氣量傳感器、氧化還原電位(OPR)傳感器等等感應(yīng)水質(zhì)的理化傳感器。這些理化傳感器可以感知被測水源的水質(zhì)是否符合軍團(tuán)菌的生長環(huán)境，具備軍團(tuán)菌繁殖的條件。進(jìn)行理化檢測十分重要。理化檢測一方面可與生化檢測互相印證，也可以提供生化檢測的先決條件。相互印證意味著提高檢測的準(zhǔn)確度，先決條件意味著可以減少生化檢測的次數(shù)，降低成本。理化檢測子系統(tǒng)的傳感器設(shè)置有多種選擇，隨著對軍團(tuán)菌研究的深入，還可以增加更多的其他傳感器，以檢測軍團(tuán)菌繁殖的條件，對軍團(tuán)菌進(jìn)行監(jiān)控。生化檢測子系統(tǒng)的作用是利用生化的方式檢測軍團(tuán)菌的存在，生化檢測有多種方式，如標(biāo)本直接檢查、核酸檢測、抗體檢測、傳統(tǒng)生化反應(yīng)和碳源反應(yīng)等。上述檢測方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中一些方法可以在檢測現(xiàn)場的自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例采用的抗體檢測即可在檢測現(xiàn)場的小型自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例所述的生化檢測子系統(tǒng)是基于膠體金的抗體檢測方式檢測是否有軍團(tuán)菌。膠體金是一種簡單、快速的檢測軍團(tuán)菌方法，通常是人工進(jìn)行的。本實(shí)施例通過一套機(jī)械和自動(dòng)控制裝置將人工膠體金檢測轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化檢測。使用膠體金進(jìn)行自動(dòng)化檢測可以有多種方案，但基本的過程是制作檢測樣本、將樣本滴在膠體金檢測條上，觀察檢測條上條紋的變化，以確定是否有軍團(tuán)菌存在。為保證質(zhì)量，膠體金通常是密封的，因此，自動(dòng)化膠體金檢測還需要將膠體金的包裝打開，以及檢測后對整個(gè)裝置的消毒。這些裝置綜合在一起才能形成完整的生化檢測子系統(tǒng)。實(shí)施例二
本實(shí)施例是實(shí)施例一的改進(jìn)，是實(shí)施例一所述理化檢測子系統(tǒng)的細(xì)化。本實(shí)施例所述的理化檢測子系統(tǒng)包括與所述控制和信號(hào)處理裝置連接的檢測水體溫度的溫度傳感器、 檢測水體PH值的PH值傳感器、檢測水體電導(dǎo)率的電導(dǎo)率傳感器、檢測水體中氯余量的余氯傳感器、檢測水體渾濁度的濁度傳感器，以及檢測水體流動(dòng)情況的流量傳感器和計(jì)時(shí)傳感
ο根據(jù)研究顯示，軍團(tuán)菌的繁殖條件包括20-60度的水溫、水的PH值在7. 5-8. 5之間、50-150ms/m的電導(dǎo)率、水的滯留時(shí)間在半天或數(shù)日，以及水的渾濁度和水中游離性余氯的數(shù)量等因素。檢測這些指標(biāo)對是否有軍團(tuán)菌的檢測十分重要。因此，本實(shí)施例設(shè)置了溫度傳感器、PH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器、余氯傳感器、濁度傳感器，以及通過流量傳感器測量水流的流動(dòng)和與之配合的計(jì)時(shí)傳感器檢測水的滯留時(shí)間。所述余氯是水中殘留的游離的氯的數(shù)量。這些傳感器均為成熟的傳感器，測量范圍應(yīng)大于上述的范圍。實(shí)施例三
本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于生化檢測子系統(tǒng)的細(xì)化，如圖2所示。本實(shí)施例所述的生化檢測子系統(tǒng)包括膠體金存儲(chǔ)裝置，所述的膠體金存儲(chǔ)裝置與封裝打開裝置連接；所述生化檢測子系統(tǒng)還包括待檢測樣本制備裝置和檢測結(jié)果讀取裝置， 所述的待檢測樣本制備裝置與被監(jiān)測水源連接；所述的檢測結(jié)果讀取裝置與控制和信號(hào)處理裝置連接；所述的生化檢測子系統(tǒng)還包括滅菌裝置。由于是自動(dòng)化系統(tǒng)，因此需要在生化檢測子系統(tǒng)中儲(chǔ)存一些膠體金。因此，本實(shí)施例設(shè)置了膠體金存儲(chǔ)裝置。在這個(gè)裝置中根據(jù)檢測時(shí)間間隔，存儲(chǔ)一定數(shù)量的膠體金，這樣可以在一段較長的時(shí)間中，無需打開現(xiàn)場的子系統(tǒng)，添加膠體金。膠體金存儲(chǔ)裝置可以使用盤形的存儲(chǔ)盒，將膠體金排列在圓盤上，需要使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，將一個(gè)個(gè)的膠體金推到檢測位置。也可以使用矩形的膠體金存儲(chǔ)盒，膠體金疊放在矩形盒子中，用彈簧頂起疊放的膠體金，使用時(shí)，將最上面的膠體金推出盒子，進(jìn)入檢測位置。當(dāng)然，還有許多種的膠體金存儲(chǔ)器的形式可以選用。
為了防止膠體金的失效和防止污染，膠體金通常是密封包裝的。因此，本實(shí)施例的生化檢測子系統(tǒng)有一套專門打開密封包裝的封裝打開裝置。膠體金的密封包裝一旦打開， 立刻將膠體金推入經(jīng)過滅菌的無菌室中，最大限度的避免空氣中的細(xì)菌污染。本實(shí)施例為了有效的檢測，生化檢測子系統(tǒng)中還設(shè)置了待檢測樣本制備裝置。這一裝置與現(xiàn)場的被監(jiān)測水源連接，在被監(jiān)測水源中取出現(xiàn)場的水樣進(jìn)行處理，形成待檢測樣本。待測樣本制備完成后，即將其滴在膠體金的測試條上。為拾取膠體金測試條的變化的圖像，本實(shí)施例設(shè)置了檢測結(jié)果讀取裝置。檢測結(jié)果讀取裝置是一種圖像拾取裝置，可以是接觸式圖像傳感器，也可以是攝像頭之類的傳感器。這兩種形式的圖像拾取裝置，都可以很好的獲得膠體金的變化圖像，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。檢測條的圖像信號(hào)經(jīng)檢測結(jié)果讀取裝置拾取后，傳輸至控制和信號(hào)處理裝置?？刂坪托盘?hào)處理裝置對檢測條的圖像信號(hào)進(jìn)行分析，以確定其變化。之后將分析的結(jié)果與圖像信號(hào)一同通過信號(hào)收發(fā)裝置上傳至網(wǎng)絡(luò)，由預(yù)警中心接收。為使檢測準(zhǔn)確，檢測的過程必須在無菌的情況下進(jìn)行，因此，本實(shí)施例的生化檢測子系統(tǒng)還設(shè)置了滅菌裝置。生化檢測子系統(tǒng)可以設(shè)置一個(gè)小型的無菌室，將開封的膠體金、 制備的待檢測樣本密封在無菌室，以保證檢測的準(zhǔn)確。本實(shí)施例所述的滅菌裝置可以是紫外線燈，或者電子臭氧發(fā)生器。通過這些設(shè)備，將一個(gè)密封的空間進(jìn)行消毒、滅菌，產(chǎn)生一個(gè)良好的檢測環(huán)境。實(shí)施例四
本實(shí)施例是實(shí)施例三的改進(jìn)，是實(shí)施例三關(guān)于膠體金存儲(chǔ)裝置的細(xì)化。本實(shí)施例所述的膠體金存儲(chǔ)裝置帶有盤形存儲(chǔ)盒或矩形存儲(chǔ)盒中的一種。本實(shí)施例所述的膠體金存儲(chǔ)裝置，將膠體金排放在一個(gè)盤子上，隨著盤子的轉(zhuǎn)動(dòng)， 將膠體金送入檢測位置。本實(shí)施例所述的膠體金存儲(chǔ)裝置，還可以將膠體金疊放在矩形的盒子中，用彈簧將膠體金頂起，然后將膠體金退出盒子，并推到檢測位置。實(shí)施例五
本實(shí)施例是實(shí)施例三、或四的改進(jìn)，是實(shí)施例三、或四關(guān)于監(jiān)測結(jié)果讀取裝置細(xì)化。本實(shí)施例所述的監(jiān)測結(jié)果讀取裝置是接觸式圖像傳感器、攝像頭中的一種。接觸式圖像傳感器是一種用于掃描器的圖像拾取裝置，無需光學(xué)鏡頭，結(jié)構(gòu)簡單， 但檢測時(shí)要求與檢測條的距離十分近，有可能影響檢測結(jié)果。攝像頭具有光學(xué)鏡頭，可以十分清晰的拾取圖像。實(shí)施例六
本實(shí)施例是實(shí)施例五的改進(jìn)，是實(shí)施例五關(guān)于滅菌裝置的細(xì)化。本實(shí)施例所述的滅菌裝置是紫外線燈或電子臭氧發(fā)生器中的一種。實(shí)施例七
本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于預(yù)警中心的細(xì)化，如圖3所示。本實(shí)施例所述的預(yù)警中心包括中心信號(hào)收發(fā)裝置，所述的中心信號(hào)收發(fā)裝置與中央處理裝置和數(shù)據(jù)庫連接，所述的中央處理裝置與顯示、數(shù)據(jù)輸出裝置連接。本實(shí)施例所述的預(yù)警中心，可以是一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器以及作為大型存儲(chǔ)媒介的盤陣組成，形成一個(gè)強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及大型的人機(jī)界面，供一個(gè)或數(shù)個(gè)監(jiān)控人員對成百上千的檢測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測和記錄。實(shí)施例八
本實(shí)施例是一種使用上述實(shí)施例所述系統(tǒng)的軍團(tuán)菌預(yù)警方法，所述方法的步驟如下 控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)預(yù)警中心發(fā)出的指令或按照預(yù)定的時(shí)間間隔截取理化檢測子系統(tǒng)各傳感器獲取的被監(jiān)測水源水溫、PH值、電導(dǎo)率、余氯、渾濁度、流量、流動(dòng)時(shí)間的理化參數(shù)并進(jìn)行分析，確定是否為軍團(tuán)菌繁殖條件。如前所述，軍團(tuán)菌的繁殖條件的物理參數(shù)在一定程度上，十分容易的檢測出來。但是，并不是具備了這些條件就一定產(chǎn)生軍團(tuán)菌，或者反過來說，沒有這些條件，就一定不會(huì)產(chǎn)生軍團(tuán)菌?，F(xiàn)代的研究表明，上述這些條件僅僅是軍團(tuán)菌繁殖的最佳條件。有沒有軍團(tuán)菌還要經(jīng)過生化檢測才能確定。理化檢測的意義在于，這些理化參數(shù)是連續(xù)可測的，并且檢測方便，在現(xiàn)代數(shù)字化條件下十分容易檢測并傳輸上網(wǎng)，是高度成熟的技術(shù)。而生化檢測相對比較困難，檢測成本高，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)的檢測。只有兩種技術(shù)的結(jié)合才是最佳的選擇?？刂坪托盘?hào)處理裝置將理化參數(shù)和分析結(jié)果處理為數(shù)字信號(hào)通過信號(hào)收發(fā)裝置和公共通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至預(yù)警中心。理化參數(shù)是連續(xù)可測的，因此，可以隨時(shí)進(jìn)行檢測，隨時(shí)記錄，隨時(shí)向預(yù)警中心傳輸理化數(shù)據(jù)，共預(yù)警中心分析?？刂坪托盘?hào)處理裝置根據(jù)檢測事件向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)生化檢測的指令。本步驟所述的檢測事件是控制和信號(hào)處理裝置遇到的幾種情況。這幾種情況包括理化檢測發(fā)現(xiàn)軍團(tuán)菌繁殖的條件、預(yù)警中心發(fā)出啟動(dòng)生化檢測的指令、預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔。理化檢測發(fā)現(xiàn)了軍團(tuán)菌繁殖的條件已經(jīng)具備，這就可能產(chǎn)生軍團(tuán)菌，因此在這種情況下需要啟動(dòng)生化檢測，因?yàn)樯瘷z測才能最終確定是否有軍團(tuán)菌繁殖或存在。還有一種情況是預(yù)警中心直接指令生化檢測子系統(tǒng)啟動(dòng)進(jìn)行生化檢測。因?yàn)樵谀撤N情況下，例如，人為的發(fā)現(xiàn)了軍團(tuán)菌可能出現(xiàn)的情況，或者其他原因需要立即進(jìn)行生化檢測，預(yù)警中心可以立即指令某個(gè)檢測點(diǎn)的生化檢測子系統(tǒng)啟動(dòng)檢測。預(yù)定的時(shí)間間隔是自動(dòng)化檢測系統(tǒng)最常見的啟動(dòng)原因。通常的自動(dòng)檢測系統(tǒng)都是按一定的時(shí)間間隔進(jìn)行檢測。通常情況下，時(shí)間間隔是固定的。例如每個(gè)小時(shí)、每12小時(shí)、 每周等等。但軍團(tuán)菌的檢測有些特殊的地方。由于生化檢測費(fèi)用高昂，在沒有理化檢測的情況下，經(jīng)常性的進(jìn)行生化檢測，成本過高。因此，有人提出了一種間歇式的檢測模型。間歇式檢測模型首先評(píng)估被監(jiān)測水源的安全等級(jí)。評(píng)估的方法是分析這個(gè)系統(tǒng)過去的數(shù)據(jù)，按照軍團(tuán)菌的出現(xiàn)概率、設(shè)備的系統(tǒng)防護(hù)措施、投藥滅菌等人為防護(hù)措施等因素，將其分為理想系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、不穩(wěn)定系統(tǒng)、高危系統(tǒng)四個(gè)等級(jí)。理想系統(tǒng)每六個(gè)月進(jìn)行一次生化檢測，安全系統(tǒng)每三個(gè)月進(jìn)行一次生化檢測，不穩(wěn)定系統(tǒng)每個(gè)月或每周進(jìn)行一次生化檢測，高危系統(tǒng)每天或美12小時(shí)進(jìn)行一次生化檢測。以上只是間歇檢測模型的舉例，實(shí)際的時(shí)間間隔以及條件均可變化。生化檢測子系統(tǒng)根據(jù)控制和信號(hào)處理裝置啟動(dòng)檢測的指令從被監(jiān)測水源中隨機(jī)抽取現(xiàn)場水樣。現(xiàn)場水樣經(jīng)過待檢測樣本制備裝置處理為待測樣本。本步驟中通常是使用懸浮液將現(xiàn)場水樣中的細(xì)菌懸浮，以便檢測。在進(jìn)行上述兩個(gè)步驟的同時(shí)，檢測子系統(tǒng)從膠體金存儲(chǔ)裝置中提取一個(gè)未開封的膠體金，封裝打開裝置將膠體金的封裝打開，露出膠體金測試條。膠體金通常是密封的，否則無法長期保留，打開封裝才能進(jìn)行測試。將待檢測樣本加入膠體金的測試條上。待測樣本可以只有0. 1毫升即可，因此必須嚴(yán)格控制待測樣本的量。檢測結(jié)果讀取裝置讀取膠體金測試條的條紋顯示，并將其轉(zhuǎn)換為條紋顯示數(shù)字信號(hào)，傳輸至控制和信號(hào)處理裝置。本步驟用攝像頭或接觸式圖像傳感器，將膠體金的條紋顯示轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號(hào)，這種數(shù)字圖像信號(hào)便于進(jìn)行圖像分析，也便于現(xiàn)代任何一種通信網(wǎng)的傳輸。由于數(shù)字圖像分析軟件的強(qiáng)大功能，條紋顯示的任何變化經(jīng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像后， 更加易于分析和識(shí)別?？刂坪托盘?hào)處理裝置將條紋顯示數(shù)字信號(hào)通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至預(yù)警中心。由于現(xiàn)代通訊手段的發(fā)達(dá)，任何數(shù)字信號(hào)都可十分方便的傳輸，這種技術(shù)已經(jīng)十分成熟。控制和信號(hào)處理裝置運(yùn)作的同時(shí)，生化檢測子系統(tǒng)拋出已使用過的膠體金，滅菌裝置對生化檢測子系統(tǒng)進(jìn)行消毒。每次檢測后都必須進(jìn)行滅菌消毒，以保持檢測的準(zhǔn)確。滅菌消毒，可以是對整個(gè)檢測子系統(tǒng)進(jìn)行消毒，也可以專門設(shè)置一個(gè)無菌室，對無菌室進(jìn)行消預(yù)警中心通過分析收到的條紋顯示數(shù)字信號(hào)，一方面儲(chǔ)存條紋顯示數(shù)字信號(hào)，同時(shí)采取忽略、進(jìn)一步分析、發(fā)出預(yù)警，幾種不同的應(yīng)對措施。本步驟可以根據(jù)不同的監(jiān)測要求進(jìn)行選擇。例如，僅僅是預(yù)警就可以直接發(fā)出報(bào)警，如果還需要進(jìn)一步證實(shí)，則需要預(yù)警中心對發(fā)現(xiàn)軍團(tuán)菌的檢測子系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)生化檢測子系統(tǒng)的指令，再做一次生化檢測。實(shí)施例九
本實(shí)施例是實(shí)施例八的改進(jìn)，是實(shí)施例八關(guān)于檢測事件的細(xì)化。本實(shí)施例所述的控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)檢測事件向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)生化檢測的指令的步驟中，所述的檢測事件是根據(jù)對理化參數(shù)的分析得出是軍團(tuán)菌繁殖的條件。理化參數(shù)的分析只能說明具備了軍團(tuán)菌繁殖的條件，首先不能說明已經(jīng)出現(xiàn)了軍團(tuán)菌，也不能說明沒有外來的軍團(tuán)菌入侵。所以如果理化參數(shù)分析具備了軍團(tuán)菌繁殖的條件，就要進(jìn)行生化測試，以確定是否有軍團(tuán)菌繁殖產(chǎn)生。實(shí)施例十
本實(shí)施例是實(shí)施例八的改進(jìn)，是實(shí)施例八關(guān)于檢測事件的細(xì)化。本實(shí)施例所述的控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)檢測事件向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)生化檢測的指令的步驟中，所述的檢測事件是預(yù)警中心發(fā)出的生化檢測指令或者預(yù)定的時(shí)間間隔中的一種。在嚴(yán)格的軍團(tuán)菌檢測標(biāo)準(zhǔn)中，不允許任何軍團(tuán)菌的存在，因此，僅僅依靠理化檢測是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須進(jìn)行生化檢測。按時(shí)的進(jìn)行生化檢測最為安全。最后應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案(比如檢測子系統(tǒng)中各個(gè)裝置之間的連接方式、檢測子系統(tǒng)中各個(gè)裝置中的各種形式等)進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種軍團(tuán)菌預(yù)警系統(tǒng)，包括預(yù)警中心，所述的預(yù)警中心通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)安裝在檢測現(xiàn)場的檢測子系統(tǒng)連接，其特征在于，所述的檢測子系統(tǒng)包括與公共通訊網(wǎng)絡(luò)連接的信號(hào)收發(fā)裝置，所述的信號(hào)收發(fā)裝置與控制和信號(hào)處理裝置連接，所述的控制和信號(hào)處理裝置與安裝在被監(jiān)測水源上的檢測軍團(tuán)菌生存環(huán)境的理化檢測子系統(tǒng)和可從被監(jiān)測水源抽取現(xiàn)場水樣的基于膠體金檢測的生化檢測子系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的理化檢測子系統(tǒng)包括與所述控制和信號(hào)處理裝置連接的檢測水體溫度的溫度傳感器、檢測水體PH值的PH值傳感器、檢測水體電導(dǎo)率的電導(dǎo)率傳感器、檢測水體中氯余量的余氯傳感器、檢測水體渾濁度的濁度傳感器，以及檢測水體流動(dòng)情況的流量傳感器和計(jì)時(shí)傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的生化檢測子系統(tǒng)包括膠體金存儲(chǔ)裝置，所述的膠體金存儲(chǔ)裝置與封裝打開裝置連接；所述生化檢測子系統(tǒng)還包括待檢測樣本制備裝置和檢測結(jié)果讀取裝置，所述的待檢測樣本制備裝置與被監(jiān)測水源連接； 所述的檢測結(jié)果讀取裝置與控制和信號(hào)處理裝置連接；所述的生化檢測子系統(tǒng)還包括滅菌直ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的膠體金存儲(chǔ)裝置帶有盤形存儲(chǔ)盒或矩形存儲(chǔ)盒中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的檢測結(jié)果讀取裝置是接觸式圖像傳感器、攝像頭中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的滅菌裝置是紫外線燈或電子臭氧發(fā)生器中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)警中心包括信號(hào)接收裝置，所述的信號(hào)接收裝置與中央處理裝置和數(shù)據(jù)庫連接，所述的中央處理裝置與顯示、數(shù)據(jù)輸出裝置連接。
8.一種使用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的軍團(tuán)菌預(yù)警方法，其特征在于，所述方法的步驟控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)預(yù)警中心發(fā)出的指令或按照預(yù)定的時(shí)間間隔截取理化檢測子系統(tǒng)各傳感器獲取的被監(jiān)測水源水溫、PH值、電導(dǎo)率、余氯、渾濁度、流量、流動(dòng)時(shí)間的理化參數(shù)并進(jìn)行分析，確定是否為軍團(tuán)菌繁殖條件；控制和信號(hào)處理裝置將理化參數(shù)和分析結(jié)果處理為數(shù)字信號(hào)通過信號(hào)收發(fā)裝置和公共通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至預(yù)警中心；控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)檢測事件向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)生化檢測的指令；生化檢測子系統(tǒng)根據(jù)控制和信號(hào)處理裝置啟動(dòng)檢測的指令從被監(jiān)測水源中隨機(jī)抽取現(xiàn)場水樣；現(xiàn)場水樣經(jīng)過待檢測樣本制備裝置處理為待測樣本；在進(jìn)行上述兩個(gè)步驟的同時(shí)，檢測子系統(tǒng)從膠體金存儲(chǔ)裝置中提取一個(gè)未開封的膠體金，封裝打開裝置將膠體金的封裝打開，露出膠體金測試條；將待檢測樣本加入膠體金的測試條上；檢測結(jié)果讀取裝置讀取膠體金測試條的條紋顯示，并將其轉(zhuǎn)換為條紋顯示數(shù)字信號(hào)， 傳輸至控制和信號(hào)處理裝置；控制和信號(hào)處理裝置將條紋顯示數(shù)字信號(hào)通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至預(yù)警中心；控制和信號(hào)處理裝置運(yùn)作的同時(shí)，檢測子系統(tǒng)拋出已使用過的膠體金，滅菌裝置對生化檢測子系統(tǒng)進(jìn)行消毒；預(yù)警中心通過分析收到的條紋顯示數(shù)字信號(hào)，一方面儲(chǔ)存條紋顯示數(shù)字信號(hào)，同時(shí)采取忽略、進(jìn)一步分析、發(fā)出預(yù)警，幾種不同的應(yīng)對措施。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)檢測事件向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)生化檢測的指令的步驟中，所述的檢測事件是根據(jù)對理化參數(shù)的分析得出是軍團(tuán)菌繁殖的條件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的控制和信號(hào)處理裝置根據(jù)檢測事件向生化檢測系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)生化檢測的指令的步驟中，所述的檢測事件是預(yù)警中心發(fā)出的生化檢測指令或者預(yù)定的時(shí)間間隔中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軍團(tuán)菌預(yù)警系統(tǒng)和方法，是一種自動(dòng)檢測系統(tǒng)和方法。本發(fā)明包括預(yù)警中心，預(yù)警中心通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)安裝在檢測現(xiàn)場的檢測子系統(tǒng)連接，檢測子系統(tǒng)包括與公共通訊網(wǎng)絡(luò)連接的信號(hào)收發(fā)裝置，信號(hào)收發(fā)裝置與控制和信號(hào)處理裝置連接，控制和信號(hào)處理裝置與安裝在被監(jiān)測水源上的檢測軍團(tuán)菌生存環(huán)境的理化檢測子系統(tǒng)和可從被監(jiān)測水源抽取現(xiàn)場水樣的基于膠體金檢測的生化檢測子系統(tǒng)連接。本發(fā)明所述的預(yù)警中心通過公共通訊網(wǎng)絡(luò)可以按時(shí)檢測數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)檢測子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對大型城市的軍團(tuán)菌的預(yù)警，大大節(jié)省了人力物力。可以使軍團(tuán)菌的檢測自動(dòng)化、常態(tài)化，可以有效防止軍團(tuán)菌所引起的流行性疾病的爆發(fā)。
文檔編號(hào)G01N33/569GK102175863SQ20111004350
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者譚森 申請人:譚森, 黃馨