Уникальная разработка Sunell: проект по охране здоровья учеников

Уникальная разработка Sunell: проект по охране здоровья учеников

11.06.2020
Просмотр изображения в реальном времени
Получение данных о температуре в момент её фиксации
Мониторинг одновременно нескольких объектов

Задача:

Онлайн-мониторинг температуры школьников в режиме реального времени с применением тепловизоров для пресечения возможного заражения COVID-19, гриппом и другими инфекционными заболеваниями большого количества людей.

Требования:

Просмотр изображения в реальном времени
Получение данных о температуре в момент её фиксации
Мониторинг одновременно нескольких объектов

Проект

Учреждения образования округа Аннинг в Китае. Интеллектуальное решение для системы оповещения о температуре
Наши партнеры из компании Sunell реализовали уникальный проект по охране здоровья в сфере образования. Проект был реализован для департамента образования Ланчжоу, в виде трехмерной визуализации учреждений образования округа Аннинг. На платформе отображаются модели зданий школ, университетов, детских дошкольных учреждений.
Данные с разных систем мониторинга (учебная платформа, видеонаблюдение, температурная сигнализация) обобщены в один общий информационный поток. Система предупреждения охватывает 25 точек измерения температуры в 20 школах округа. Изображение с камер транслируется в реальном времени.


Интеллектуальные решения для системы оповещения о температуре
Проблема:
Инфекционные заболевания распространяются достаточно быстро. Источник заражения сложно контролировать, особенно там, где пересекаются потоки людей, например, в общественных местах или на объектах транспортной инфраструктуры. Это значит, что вирус будет распространяться на большую площадь и поражать все больше людей, пока это будет почти невозможно контролировать. Сейчас мы видим это на ситуации с COVID-2019, а раньше – SARS в 2003, H1N1 в 2009 или лихорадка Эбола в 2014 году.
И главное: эпидемию сложно спрогнозировать, нельзя выявить заблаговременно начало вспышек, и нельзя предупредить. Можно только попытаться уменьшить скорость распространения путем изоляции заболевших людей и прочими мерами последовательного характера.

Тепловизоры оказались незаменимы для профилактики и контроля заболеваний. Высокоточный прибор измеряет температуру тела, фиксируя интенсивность инфракрасного излучения тела человека. Данная технология помогает выявить людей с воспалительными процессами в организме, а также с инфекционными заболеваниями, сопровождающимися повышением температуры тела.
Тепловизоры гораздо эффективнее обычных пирометров и термометров, поскольку бесконтактно, быстро и точно измеряют температуру одновременно множеству людей на расстоянии 3-5 метров. Как только в поле зрения тепловизионной камеры попадает человек с повышенной температурой тела, система подаст аудиовизуальный сигнал тревоги. Сегодня человек с повышенной температурой априори считается переносчиком бактериальной инфекции (или вируса). В сложной эпидемиологической ситуации заболевшего человека лучше всего своевременно изолировать от здорового коллектива, чтобы предотвратить / нейтрализовать вспышку заражения на одном отдельно взятом предприятии, в школе, ВУЗе и т.д.
В отличие от обычных фронтальных, точечных или ушных термометров, которые могут переносить инфекцию, бесконтактный тепловизор SN-T5 способен эффективно контролировать распространение эпидемии, а также уменьшить число заболевших за счет быстрого и точного выявления переносчика инфекции.

Потребность в данном проекте
Школа – это место пребывания большого количества людей: если хотя бы один человек будет болен – произойдет групповая передача инфекции и заразятся многие.
Кроме того, школьники нередко ведут себя несознательно, полагая, что небольшой насморк, больное горло и легкое повышение температуры – это ерунда, легкое недомогание, поэтому они вряд ли пойдут к врачу, а понесут свой вирус в школу, делясь им с одноклассниками и учителями.
Множество инфекционных заболеваний начинается почти безобидно, отмечаясь лишь лёгким подъемом температуры. Многие болезни вообще очень сложно определить на ранних стадиях, но они довольно быстро развиваются и дают осложнения, если вовремя не пролечить. Но даже после лечения – нередко случаются рецидивы: если выздоровевший человек контактирует с переносчиком вируса, он может заболеть снова (если иммунитет недостаточно сильный).
И наконец: эпидемия, закрытие класса или школы на карантин приводят не только к росту заболевших, но и оказывает серьезное воздействие на учебный процесс. И, что характерно, на моральное состояние школьника – может привести к апатии, нежеланию продолжать учебу, нередки случаи паники.

Что мы имеем сегодня
Профилактика и борьба с инфекционными болезнями в большинстве школ ограничивается следующими элементами:
  • пропаганда и просвещение о соблюдении норм гигиены
  • рекомендации не посещать общественные места во время вспышек респираторных заболеваний
  • вакцинация
  • необходимость здорового образа жизни и спорта
  • закаливание
  • укрепление физической культуры тела.
В некоторых школах и детских садах работает система утренней инспекции: перед заходом ребенка в класс или группу, его осматривает сотрудник и измеряет температуру. Если она повышена – ребенка отправляют домой или на осмотр к врачу. Это не слишком эффективно, поскольку затратное по ресурсу кадров, долгое по времени и небезопасное. Поэтому, как правило, если нет вспышек заболеваний в школе – то и утреннего мониторинга тоже нет.

Система отчетов при эпидемии
Ответственный за это дело сотрудник заполняет краткий формуляр / журнал результатов утренней проверки.
Как правило, туда вносится:
  •   результаты осмотра
  •   число новых случаев заболеваний
  •   число ложных случаев
  •   число госпитализированных
Далее эти данные отправляются в форме отчета в отдел профилактики и контроля заболеваний или в вышестоящие органы. Это также не слишком оптимальное решение, поскольку приводит к потере времени и сил сотрудников. Кроме того, в век развитых информационных технологий просто ежедневный отчет – этого мало: данные необходимы чаще всего в режиме реального времени.
И, наконец, в школах / ВУЗах сегодня напрочь отсутствует механизм отслеживания и анализа состояния здоровья учащихся. Нет исчерпывающих данных о здоровье с указанием физических показателей: например, кто из учеников склонен болеть во все сезонные эпидемии гриппа, а кто устойчив к инфекции. Отсутствие данных не позволяет заботиться о здоровье студентов и учеников.

Какое решение предложили наши партнеры Sunell
Система SN-T5 - это измерение температуры и распознавание лиц для точного определения местонахождения людей с повышенной температурой тела в режиме реального времени. Сигнал тревоги привлекает внимание к переносчику инфекции, что позволит запустить сценарий действий, включающий в себя своевременную изоляцию, раннее обнаружение болезни, раннее ее обследование и лечение.
С пандой - тепловизором можно организовать измерение температуры тела множеству целей одновременно (до 45 человек) на расстоянии 3-5 м с большой скоростью (30 миллисекунд) и высокой точностью ±0,3°С.
В системе предусмотрен так называемый журнал здоровья: возможность создать файл для отслеживания состояния здоровья каждого ученика: записывать не только его температуру, но и регистрировать отсутствие по болезни и пр. Есть возможность ведения статистики данных за определенный период времени, в том числе общие – о состоянии здоровья класса / школы / школьного округа. Данные о состоянии здоровья ученика за определённый период времени можно отобразить в виде графических отчетов, которые будут полезны медикам, учителям или родителям учеников.

Общий вид системы
  1. Ядром системы является многофункциональное программное обеспечение SunView 3.0. Посредством данного ПО можно всесторонне управлять измерением температуры в каждом детском саду, школе каждого района из Центрального пункта. Также можно отдельно развернуть локальную систему измерения.

  2. Тепловизор. Оборудование для измерения температуры ставится в помещении недалеко от входа: в холле, в рекреации, в коридоре учебного корпуса. Кроме тепловизора, желательно установить монитор для просмотра в режиме реального времени самими учащимися, а также акустическая или оптическая сигнализация и небольшой динамик. Сигнализацию можно оформить в виде символического светофора: как только панда-тепловизор обнаружит повышенную температуру – зазвучит тревожный сигнал, а на светофоре загорится красный свет – прохода нет. Сигнал о повышенной температуре отправится классному руководителю, медицинской службе или дальше, в надзорное ведомство.

    Файл здоровья ученика может храниться пока ученик не закончит школу. Данные можно использовать для аналитики об изменении состояния здоровья. Однако, первым делом такие данные будут востребованы для предотвращения распространения заболеваний и пресечения возможности заражения большого количества человек.

  3. Система работает в непрерывном режиме 24/7/365. Проводится одновременно несколько замеров температуры, сравнение результатов между собой и аналитика. Это позволит избежать ложных срабатываний сигнала тревоги и повысить точность скрининга.

  4. Фиксация показателей состояния здоровья учеников и студентов каждый семестр обучения позволит следить за изменением самочувствия и проводить регулярные обследования в случае настораживающих изменений.

  5. Статистика посещаемости. Данные о числе студентов, их досье и точная идентификация лица позволит увидеть, сколько должно быть студентов, сколько присутствует, а сколько отсутствует по болезни.

  6. Статистика может выводиться в виде графиков и диаграмм, реализован вывод отчетов для справки компетентным специалистам и учебному руководству.

  7. Обеспечение безопасности учебного заведения. Технология распознавания лиц с точностью до 99%, а также возможность внесения подозрительных лиц в «чёрные списки». Все это проводится с целью обеспечения личной и имущественной безопасности учеников и преподавателей.

Техническая часть: состав системы
Фронтальная часть отвечает за:
- обнаружение и сбор данных о температуре людей в зоне измерения
- фиксирует обнаруженные лица
- производит загрузку информацию о температуре на платформу
- обеспечивает автоматическую связь с оповещениями.

Тепловизионный комплекс:
- биспектральная камера (тепловизор + IP камера высокого разрешения в одном корпусе)
- интеллектуальное обнаружение лица + измерение температуры тела
- механизм выравнивания (сопоставляет картинку с камеры и тепловизора в единое изображение)
- программное обеспечение с высокой точностью измерения температуры.

Сеть передачи
Данные поступают сначала в информационную сеть школы через внутреннюю сеть, потом в районные / городские / региональные управления образования, которые уже осуществляют связь с департаментами по контролю заболеваний или Роспотребнадзором

Платформа
Платформа центра раннего предупреждения управляет всем оборудованием в его архитектуре, а также получает видеоизображения лиц и данные о температуре тела для аналитики.
На странице управления библиотекой лиц можно настроить многоуровневый каталог с данными лиц, туда же можно добавить информацию о людях. При распознавании зафиксированное лицо человека будет сверяться с имеющейся базовой информацией.
Функция импорта / экспорта в библиотеку реализована на странице деталей, сюда добавляется информация о людях, настраиваются фильтры поиска и т.д.
Конфигурация настроек температуры производится при нажатии значка температуры.
Для интеллектуального поиска необходимо выбрать изображение лица человека, чтобы, например, в случае заболевания, отследить его перемещение по школе.

Точка развертывания
Измерение должно производиться в помещениях. Рекомендуется использовать абсолютно черное тело (АЧТ) для калибровки, поскольку конкретные показатели температуры могут варьироваться в зависимости от окружающей среды.
Сигнал тревоги
Все устройства оснащены интерфейсами тревожных входов / выходов, к которым можно подключить звуковые и световые устройства сигнализации для уведомления персонала.
Система передачи данных
Систему можно подключить к коммутатору с функцией передачи по оптоволоконному кабелю. Питание и передача данных в технологии PoE произносится одновременно. Через оптоволокно каждый персональный компьютер соединяется с центральным сервером: образуя серверную сеть.

Обзор платформы системы

Пассивная термометрия неэффективна при измерении температуры большой группе людей.
Система измерения температуры SN-T5 использует самые передовые технологии:
  • измерения температуры
  • передачи
  • распознавания лиц
  • интеллектуального анализа данных
Все это позволяет своевременно выявлять переносчиков заболевания и оповещать персонал, чтобы изолировать заболевшего человека и тем самым предотвратить распространение заболеваний.
Система спроектирована с двухуровневой архитектурой, состоящей из:
  • подсистемы предупреждения об активной температуре
  • централизованной системы управления отделами / предотвращение эпидемий.
Компоненты могут быть развернуты независимо друг от друга. Для взаимодействия используется IP-сеть.

Система измерения температуры на базе SN-T5 состоит из следующих элементов:
  • термометр
  • модуль обнаружения и захвата лиц
  • модуль распознавания и сопоставления лиц
  • модуль раннего предупреждения и утилизации
  • модуль управления базовой информацией
  • модуль электронного планирования
  • модуль регистрации отсутствие болезни
  • модуль электронного мониторинга
  • модуль статистического анализа
  • модуль электронной карты
  • базы данных и другие компоненты.

Функциональный дизайн системной платформы состоит из 7 модулей:

1. Модуль онлайн-мониторинга (просмотр и захват изображения, сравнение и наложение температурных показателей на лицо человека, вывод в режиме реального времени предупреждений о превышении температуры).


Рис.1 Измерение температуры тела.

Рис.2 Измерение температуры тела и распознавание лиц
Рис.2 Измерение температуры тела и распознавание лиц


Рис.3 Оповещение о тревоге при обнаружении превышения температуры
Рис.3 Оповещение о тревоге при обнаружении превышения температуры

2. Файлы здоровья учащихся могут содержать следующие данные:
- учет состояния здоровья учеников
- регистрация показателей здоровья (рост, вес, зрение, суточная температура, результаты медицинского осмотра и прочие параметры).

Рис.4 Окно Архива здоровья человека в ПО SunView.
Рис.4 Окно Архива здоровья человека в ПО SunView.

3. Модуль запроса данных и статистики.
  • содержит данные о состоянии здоровья
  • статистику можно собирать по всем школам
  • подсчитывать и запрашивать данные о состоянии здоровья учеников
  • экспорт отчета в графическом виде, все данные можно связать с файлом о состоянии здоровья ученика.

 Рис.5 Экспорт отчета в графическом виде
Рис.5 Экспорт отчета в графическом виде


Рис.6 Общий отчет статистики о состоянии здоровья учеников
Рис.6 Общий отчет статистики о состоянии здоровья учеников


4. Модуль управления предупреждениями о превышении температуры:
  •  хранение и получение информации о раннем предупреждении
  •  просмотр и подтверждение информации о раннем предупреждении
  •  фильтр ложных срабатываний и т.д.
Рис.7 Поиск по температуре


Рис.7 Поиск по температуре


Рис.8 Сигнал тревоги о превышении температуры
Рис.8 Сигнал тревоги о превышении температуры



5. Вспомогательный модуль посещаемости предоставляет информацию, сколько учеников ежедневно посещает школу, а также сколько пропускает по болезни.

Рис.9 Просмотр посещаемости в реальном времени
Рис.9 Просмотр посещаемости в реальном времени


Рис.10 Запрос и выгрузка данных по посещаемости
Рис.10 Запрос и выгрузка данных по посещаемости

Рис. 11 Настройка расписания рабочих дней и времени
Рис. 11 Настройка расписания рабочих дней и времени

Рис.12 Настройка расписания учебных / рабочих смен
Рис.12 Настройка расписания учебных / рабочих смен

6. Модуль мониторинга безопасности отвечает за выявление подозрительных лиц на территории школы при помощи алгоритмов распознавания лиц и видеоаналитики. При внесении в черный список, данной личности можно ограничить доступ в школу.

Рис.13 Настройка политики безопасности системы
Рис.13 Настройка политики безопасности системы

Рис.14 Управление черным списком
Рис.14 Управление черным списком

Тревожное сообщение по черному списку
Рис.15 Тревожное сообщение по черному списку

7. Функциональный модуль управления системой. Сюда входит управление организацией, оборудованием, студентами, полномочиями управленческого персонала и т.д.

Рис.16 Изменение информации о пользователях
Рис.16 Изменение информации о пользователях


Рис.17 Настройка устройств и каналов
Рис.17 Настройка устройств и каналов

 Рис.18 Просмотр статистики и состояния подключенных устройств
Рис.18 Просмотр статистики и состояния подключенных устройств

Рис.19 Назначение прав доступа на отдельные учетные записи пользователей
Рис.19 Назначение прав доступа на отдельные учетные записи пользователей

Рис.20 Главная панель управления системой
Рис.20 Главная панель управления системой

Рис.21 Панель управления серверами (CMU, MDU, IAU)
Рис.21 Панель управления серверами (CMU, MDU, IAU)

Рис.22 Журнал событий системы
Рис.22 Журнал событий системы

Оборудование в комплексе

Сервер управления это основной блок системы, который координирует работу оборудования в том числе:
  • реализует управление обработкой и отправкой и сигналов
  • обеспечивает поддержку приложений для аутентификации пользователей
  • управляет конфигурацией
  • управляет настройками безопасности
  • управляет производительностью системы и т.д.
Потоковые медиасерверы
Это центральный процессинговый блок системы оповещения о температуре тела:
  • реализует запрос клиента
  • принимает и распределяет аудиовизуальные материалы
  • предоставляет услуги пользователям или другим доменам, которые находятся под контролем сервера управления.
Интеллектуальная аналитика.
Сервер, являющийся ключевым блоком системы оповещения о температуре, идентифицирует и сопоставляет информацию о лице.

Специалисты полагают, что ведение файлов здоровья и самая актуальная информация о самочувствии детей позволит лучше заботиться о юном поколении граждан.
Реализованный нашими партнерами проект позволит получать и отправлять руководству отделов образования самые актуальные данные об эпидемиологической обстановке в школах, о посещаемости, ведется онлайн статистика числа заболевших учеников, пропусков учебы по болезни и прочая необходимая информация.

Техническая часть воплощения проекта отражена в презентации, ознакомиться с которой можно ЗДЕСЬ >>>


Обратная связь


Раздел не найден.

*** Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ.