一种养殖场病原传播风险预测方法与流程

本发明涉及养殖场生物安全监测，特别涉及一种养殖场病原传播风险预测方法。

背景技术：

1、随着规模化、集约化养殖场的建设，栏舍、隔离区域、饲料及饮水供应区域、粪污处理区域和出入口区域之间存在人员活动、运输作业、空气交换及物料流转等交叉关联。病原相关风险通常并非在单一位置、单一时刻形成，而是受场区布局、作业顺序、环境变化和防疫操作执行情况共同影响，具有跨区域、时变性和不确定性。

2、现有养殖场生物安全管理多依赖定期检验、环境仪表读数、出入记录及人工巡查信息进行分散管理。不同采集装置的采样周期、数据格式、覆盖范围和可靠程度存在差异，部分数据会因设备离线、采集延迟、检测质量波动或记录缺失而降低参考价值。现有处理方式通常将各类数据分别显示，或者基于单项指标、固定规则或静态阈值进行提示，难以结合数据形成时刻、空间位置、活动先后关系及其可信程度，对风险扩展的区域、路径和时机作出连续判断。与此同时，现有预警结果多停留于监控界面展示或人工通知，未能与采样、出入口、环境巡检及通风调节设备形成有针对性的联动，导致复核和处置存在滞后。

3、因此，如何将来源异构、时间尺度不同且可靠程度不一的养殖场监测信息转化为符合实际传播演变过程的时空风险判断结果，并据此驱动现场设备执行相应防控动作，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例希望提供一种养殖场病原传播风险预测方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种养殖场病原传播风险预测方法，包括以下步骤：

3、s1、获取终端采集的场区对象数据；按场区布局、通风及通行转运路线，以场区对象为图节点构建含接触、气流和物资转运三类候选传播边的候选传播拓扑；

4、s2、确定预测基准时刻，选取时间戳不晚于该时刻的数据，生成证据置信度，并依据病原检测数据生成阳性锚定、阴性约束或无效或缺失状态；

5、s3、按人员车辆、物资、气流及消毒验证数据激活候选传播边并计算边激活系数，作为对应动态有向传播边的边权；将处于阴性约束或无效或缺失状态、且其动态有向入边来自阳性锚定图节点并满足时间关联条件的目标图节点更新为冲突待复检状态，构建连续窗口的多关系时空有向传播图；

6、s4、将传播图输入时空传播图深度神经网络，经多关系有向图卷积层按边类型以不同参数和所述边权进行有向聚合；经置信度门控层将阳性锚定、阴性约束、冲突待复检和无效或缺失状态对应病原检测特征分别设为高跨节点门控、仅本节点病原检测门控、低跨节点门控并保留冲突标记、零跨节点门控，其中阴性约束不调节人员车辆、物资、气流及环境特征的跨节点门控；经时序门控神经网络层输出各图节点下一预测周期风险值；

7、s5、依据病原传播风险值及病原证据状态，向采样、环境监测、门禁或通风控制终端发送控制指令。

8、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

9、本发明将病原检测、人员车辆活动、物资转运、通风状态、环境监测及消毒验证等不同来源的终端数据关联至统一时间基准下的场区对象，并结合检测质量、终端状态、数据完整度及证据有效性生成对应置信度，使不同采集频率、不同数据形式及不同可靠程度的数据能够按照有效性参与风险推理，避免超时、缺失或质量不足的数据被直接作为同等风险依据，提高风险输入数据的时间一致性和可用性。

10、本发明根据场区布局、通风关系、人员车辆通行关系及物资转运关系形成候选传播拓扑，并结合实际通行、转运、气流及消毒验证数据激活对应传播关系，将停留时长、转运间隔、风速、压差、过滤状态及消毒验证状态等信息转换为具有方向和权重的动态传播关系，使风险推理能够反映不同传播载体在不同时间片内的实际活动状态，提高风险判断与养殖场实际传播过程之间的匹配程度。

11、本发明针对阳性锚定、阴性约束、冲突待复检及无效或缺失等不同病原证据状态，对病原检测特征采用差异化的跨节点传播控制方式；其中，阴性约束状态仅对本节点病原检测特征产生约束，不阻断人员车辆活动、物资转运、气流连通及环境状态等其他特征的跨节点传递，从而减少单次阴性检测、检测覆盖不足或数据缺失对风险判断的遮蔽影响，并能够对存在传播冲突条件的场区对象及时形成复检依据。

12、本发明通过多关系有向传播推理获得下一预测周期的病原传播风险值，并通过动态传播边的风险贡献计算确定主要风险贡献边和待核验传播路径，进而向自动采样、空气采样、门禁、环境监测及通风控制终端发送对应控制指令，使风险预测结果能够转换为具有目标场区对象、控制终端及控制参数的防控动作；同时，通过线上模型冻结、线下候选模型验证及性能回退机制，降低模型更新过程对现场风险预测连续性和稳定性的影响。

1.一种养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，所述场区对象包括养殖栏舍、隔离区、饲料暂存区、饮水供给区、粪污转运区、人员更衣消毒区、车辆消毒区、物资交接区、通风进风区和通风排风区中的至少一种；

3.根据权利要求2所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，各终端基于统一时钟基准生成数据包，所述数据包包括时间戳、终端标识信息和场区对象标识信息；

4.根据权利要求3所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，所述激活候选传播边并计算边激活系数，包括：

5.根据权利要求4所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，所述消毒验证状态依据人员、车辆、工具或物资的身份绑定状态、消毒终端工作状态、消毒介质参数、消毒持续时长及消毒完成时间确定；

6.根据权利要求4所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，所述病原证据状态通过以下方式确定：

7.根据权利要求6所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，所述置信度门控层根据病原证据状态、病原检测证据置信度、轨迹证据置信度、环境证据置信度及证据有效时段，生成节点特征和边特征对应的门控系数；

8.根据权利要求1所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，还包括主要风险贡献边确定步骤：

9.根据权利要求8所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，所述控制指令包括：

10.根据权利要求1所述的养殖场病原传播风险预测方法，其特征在于，还包括双缓冲模型更新步骤：