一种面向工地场景的咳嗽声检测辅助诊断设备及其方法与流程

1.本发明涉及一种咳嗽声检测辅助诊断设备及其方法，特别是涉及一种面向工地场景的咳嗽声检测辅助诊断设备及其方法，属于健康管理技术领域。


背景技术：

2.在工地场景下，工人的身体状况直接关乎到项目的建设速度及质量，当前对与工人健康状态的检测主要集中于工人头戴的安全帽和进出工地的门闸进行测温、测等。
3.中国专利“cn111904079a一种基于智能安全帽的工人健康监控方法”提供了一种可以采集工人脑电波、心率和血氧含量体征数据从而判断工人的疲劳度、注意力集中度、心率指标等，可实现对工人自身健康状况的监测与预警。
4.目前工地场景下，对工人的身体监测的项目主要是体温、血氧、心率等方面，尚未有成熟的技术去监测工人的呼吸道相关的健康状况。
5.因此，亟需对工人的身体监测的项目进行改进，以解决上述存在的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种面向工地场景的咳嗽声检测辅助诊断设备及其方法，通过门闸自带的电源为该检测装置供电、麦克风阵列采集咳嗽声的音频数据、音频处理器对采集的声音降噪除杂、ai处理器将音频数据放于算法模型中检测，根据判断结果控制门闸打开或触发蜂鸣器，可以有效的利用当前工地的进出门闸装置，易于安装，减少额外费用同时方便人员进出工地及时进行身体健康的检测。
7.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
8.一种面向工地场景的咳嗽声检测辅助诊断设备，包括门闸本体，所述门闸本体一侧的内部固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有驱动轮组件，所述驱动轮组件包括驱动轮和第一链轮，所述驱动轮上转动连接有收音杆驱动轮，所述收音杆驱动轮上设置有若干个麦克风，所述第一链轮上通过链条连接有挡板驱动轮；
9.通过以上技术方案，本发明是一个可以在工地场景下，集成于工地进出的门闸，通过门闸自带的电源为该检测装置供电，无需对设备进行额外的供电，大大提升使用的便捷性，同时门闸是员工的必经之处，通过员工有序的进出便可以对员工进行检测，无需进行复杂的检测或者时浪费大量的时间，有效的提升检测的效率；
10.在员工通过时可以通过，收音杆上的麦克风对员工的咳嗽声进行录取收音杆的高度比挡板高，因此可以比较方便的接收员工的咳嗽声音，提升使用的便捷性；
11.所述驱动电机的下方在所述门闸本体的内部开设有电气仓，所述电气仓的内部设置有中央处理器、音频处理器以及ai算法处理器，所述音频处理器和所述ai算法处理器均通过导线与所述中央处理器建立通信连接，所述中央处理器与所述驱动电机电性连接，所述麦克风通过导线与所述音频处理器建立通信连接；
12.通过以上技术方案，麦克风采集咳嗽声的音频数据，并将音频数据传输至音频处
理器，音频处理器的型号为zmvp gl202，音频处理器对采集的声音降噪除杂，除杂后的音频数据被进一步的传送至ai算法处理器，ai算法处理将音频数据放于算法模型中检测并推送给中央处理器，中央处理器的型号为at89c52cpu，中央处理器根据判断结果控制挡板打开或触发警报蜂鸣器和警示灯；
13.所述第一链轮通过所述链条连接有从动轮组件，所述从动轮组件转动设置在所述门闸本体上，所述从动轮组件包括从动轮和第二链轮，所述第二链轮与所述第一链轮转动连接，所述从动轮上啮合连接有调向齿轮，所述调向齿轮与所述挡板驱动轮啮合连接，所述从动轮组件用于转动所述挡板驱动轮，所述挡板驱动轮远离所述从动轮组件的一端连接有挡板，所述门闸本体的一侧开设有收纳槽，所述驱动轮组件、所述从动轮组件以及所述挡板驱动轮均设置在所述收纳槽的内部，所述收音杆驱动轮远离所述驱动轮组件的一端连接有收音杆，所述收音杆的前侧面开设有麦克风槽，所述麦克风均匀的分布在所述麦克风槽的内部，若干个麦克风成阵列形式，扩大采集的面积，以确保声音收集的品质以及采集的效率；
14.通过以上技术方案，在员工的咳嗽声检测合格后，ai算法处理器将信息发送至中央处理器，在员工健康的情况下，中央处理器将信息发送至驱动电机，驱动电机发生顺时针的转动，因此带动收音杆驱动轮发生逆时针的转动，使收音杆转动到收纳槽的内部，同时第一链轮带动第二链轮的转动，第二链轮带动调向齿轮逆时针的转动，调向齿轮带动挡板驱动轮顺时针的转动，因此挡板在顺时针的转动下进入到收纳槽的内部，因此员工可以顺利的通行；
15.在员工的检测没有达到要求时，ai算法处理器将信息发送到中央处理器，中央处理器将信息发送至警报蜂鸣器和警示灯，警报蜂鸣器发出声音预警，警示灯发出光线预警，驱动电机不发生转动，员工无法进行通行。
16.优选的，所述门闸本体的上方开设有警报器仓，所述警报器仓的内部设置有警报蜂鸣器和警示灯，所述警报蜂鸣器和所述警示灯均通过导线与所述中央处理器电性连接，所述警报器仓上固定设置有防尘网。
17.优选的，所述门闸本体的外侧面固定设置有机械按钮，所述机械按钮通过导线与所述中央处理器电性连接，在大批量员工已经进行核酸检测或者放工时，可以直接按下机械按钮，使收音杆和挡板收纳到收纳槽的内部，提升装置使用的灵活性和便捷性。
18.优选的，所述收音杆远离所述收音杆驱动轮的一端固定设置有红外传感器，所述红外传感器与所述中央处理器电性连接，红外传感器可以检测到员工与麦克风的距离，一旦员工靠近，红外传感器将信息传递到中央处理器，中央处理器启动麦克风槽内部的麦克风对员工进行声音的采集，同时通过警报蜂鸣器提示员工进行咳嗽，自动化成都高，节约检测成本以及提高检测的效率。
19.优选的，所述麦克风槽的外侧固定设置有麦克风防护膜，所述麦克风防护膜为防水透气防护膜，方便人员对麦克风防护膜进行擦拭，一方面提升麦克风槽的卫生安全性，另一方面防止麦克风的内部进水，提升麦克风的使用寿命，警报器仓上固定设置有防尘网，防止警报器仓内部进入灰尘，提升装置的使用寿命。
20.一种工地场景的咳嗽声检测辅助诊断设备的使用方法，包括以下步骤：
21.步骤一：利用现有的门闸对设备上的驱动电机和中央处理器提供电源；
22.步骤二：收音杆上的红外传感器扫描到有人需要通过时，启动麦克风对工作人员进行录音，同时警报蜂鸣器发出录音提示；
23.步骤三：麦克风将采集到信息发送到音频处理器，音频处理器将信息处理后推送至ai算法处理器，ai算法处理器将结果处理后反馈到中央处理器；
24.步骤四：中央处理器根据反馈的结果将信息传输至驱动电机或者警报蜂鸣器和警示灯。
25.优选的，所述步骤四具体为：
26.通行状态：中央处理器将信息传递到驱动电机，驱动电机顺时针转动带动收音杆逆时针转动收纳到收纳槽的内部，挡板顺时针转动收纳到收纳槽的内部，工作人员通过；
27.禁行状态：中央处理器将信息传递到警报蜂鸣器和警示灯，警报蜂鸣器发出警报，警示灯闪烁，驱动电机不发生转动，工作人员禁止通行。
28.本发明至少具备以下有益效果：
29.1、通过门闸自带的电源为该检测装置供电、麦克风阵列采集咳嗽声的音频数据、音频处理器对采集的声音降噪除杂、ai处理器将音频数据放于算法模型中检测，根据判断结果控制门闸打开或触发蜂鸣器，可以有效的利用当前工地的进出门闸装置，易于安装，减少额外费用同时方便人员进出工地及时进行身体健康的检测。
30.2、在员工的咳嗽声检测合格后，驱动电机发生顺时针的转动，挡板在顺时针的转动下进入到收纳槽的内部，因此员工可以顺利的通行，在员工的检测没有达到要求时警报蜂鸣器发出声音预警，警示灯发出光线预警，驱动电机不发生转动，员工无法进行通行，自动化程度高，大大提升检测的效率。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
32.图1为本发明的门闸本体剖视图；
33.图2为本发明的传动结构图；
34.图3为本发明的门闸本体立体图；
35.图4为本发明的电气仓剖视图；
36.图5为本发明的系统框图；
37.图6为本发明的方法流程图。
38.图中，1-门闸本体，101-收纳槽，102-电气仓，103-警报器仓，2-驱动电机，3-驱动轮组件，301-驱动轮，302-第一链轮，4-从动轮组件，401-从动轮，402-第二链轮，5-挡板驱动轮，501-挡板，6-链条，7-收音杆驱动轮，701-收音杆，702-麦克风槽，8-调向齿轮，9-麦克风，10-红外传感器，11-中央处理器，12-音频处理器，13-ai算法处理器，14-警报蜂鸣器，15-警示灯，16-防尘网，17-机械按钮，18-麦克风防护膜。
具体实施方式
39.以下将配合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
40.如图1-图6所示，本实施例提供的面向工地场景的咳嗽声检测辅助诊断设备，包括门闸本体1，门闸本体1一侧的内部固定设置有驱动电机2，驱动电机2的输出端连接有驱动轮组件3，驱动轮组件3包括驱动轮301和第一链轮302，驱动轮301上转动连接有收音杆驱动轮7，收音杆驱动轮7上设置有若干个麦克风9，第一链轮302上通过链条6连接有挡板驱动轮5；
41.本发明是一个可以在工地场景下，集成于工地进出的门闸，通过门闸自带的电源为该检测装置供电，无需对设备进行额外的供电，大大提升使用的便捷性，同时门闸是员工的必经之处，通过员工有序的进出便可以对员工进行检测，无需进行复杂的检测或者时浪费大量的时间，有效的提升检测的效率；
42.在员工通过时可以通过，收音杆701上的麦克风9对员工的咳嗽声进行录取收音杆701的高度比挡板501高，因此可以比较方便的接收员工的咳嗽声音，提升使用的便捷性；
43.进一步的，驱动电机2的下方在门闸本体1的内部开设有电气仓102，电气仓102的内部设置有中央处理器11、音频处理器12以及ai算法处理器13，音频处理器12和ai算法处理器13均通过导线与中央处理器11建立通信连接，中央处理器11与驱动电机2电性连接，麦克风9通过导线与音频处理器12建立通信连接。
44.麦克风9采集咳嗽声的音频数据，并将音频数据传输至音频处理器12，音频处理器12的型号为zmvp gl202，音频处理器12对采集的声音降噪除杂，除杂后的音频数据被进一步的传送至ai算法处理器13，ai算法处理13将音频数据放于算法模型中检测并推送给中央处理器11，中央处理器11的型号为at89c52cpu，中央处理器11根据判断结果控制挡板501打开或触发警报蜂鸣器14和警示灯15。
45.更进一步的，第一链轮302通过链条6连接有从动轮组件4，从动轮组件4转动设置在门闸本体1上，从动轮组件4包括从动轮401和第二链轮402，第二链轮402与第一链轮302转动连接，从动轮401上啮合连接有调向齿轮8，调向齿轮8与挡板驱动轮5啮合连接，从动轮组件4用于转动挡板驱动轮5，挡板驱动轮5远离从动轮组件4的一端连接有挡板501，门闸本体1的一侧开设有收纳槽101，驱动轮组件3、从动轮组件4以及挡板驱动轮5均设置在收纳槽101的内部；
46.门闸本体1的上方开设有警报器仓103，警报器仓103的内部设置有警报蜂鸣器14和警示灯15，警报蜂鸣器14和警示灯15均通过导线与中央处理器11电性连接；
47.在员工的咳嗽声检测合格后，ai算法处理器13将信息发送至中央处理器11，在员工健康的情况下，中央处理器11将信息发送至驱动电机2，驱动电机2发生顺时针的转动，因此带动收音杆驱动轮7发生逆时针的转动，使收音杆701转动到收纳槽101的内部，同时第一链轮302带动第二链轮402的转动，第二链轮402带动调向齿轮8逆时针的转动，调向齿轮8带动挡板驱动轮5顺时针的转动，因此挡板501在顺时针的转动下进入到收纳槽101的内部，因此员工可以顺利的通行；
48.在员工的检测没有达到要求时，ai算法处理器13将信息发送到中央处理器11，中央处理器11将信息发送至警报蜂鸣器14和警示灯15，警报蜂鸣器14发出声音预警，警示灯15发出光线预警，驱动电机2不发生转动，员工无法进行通行。
49.在本实施例中，如图2所示，收音杆驱动轮7远离驱动轮组件3的一端连接有收音杆701，收音杆701的前侧面开设有麦克风槽702，麦克风9均匀的分布在麦克风槽702的内部，
若干个麦克风9成阵列形式，扩大采集的面积，以确保声音收集的品质以及采集的效率。
50.在本实施例中，如图3所示，门闸本体1的外侧面固定设置有机械按钮17，机械按钮17通过导线与中央处理器11电性连接，在大批量员工已经进行核酸检测或者放工时，可以直接按下机械按钮17，使收音杆701和挡板501收纳到收纳槽101的内部，提升装置使用的灵活性和便捷性。
51.在本实施例中，如图2所示，收音杆701远离收音杆驱动轮7的一端固定设置有红外传感器10，红外传感器10与中央处理器11电性连接，红外线模块10的型号为as312，红外传感器10可以检测到员工与麦克风9的距离，一旦员工靠近，红外传感器10将信息传递到中央处理器11，中央处理器11启动麦克风槽702内部的麦克风9对员工进行声音的采集，同时通过警报蜂鸣器14提示员工进行咳嗽，自动化成都高，节约检测成本以及提高检测的效率。
52.在本实施例中，如图3所示，麦克风槽702的外侧固定设置有麦克风防护膜18，麦克风防护膜18为防水透气防护膜，方便人员对麦克风防护膜18进行擦拭，一方面提升麦克风槽702的卫生安全性，另一方面防止麦克风9的内部进水，提升麦克风9的使用寿命，警报器仓103上固定设置有防尘网16，防止警报器仓103内部进入灰尘，提升装置的使用寿命。
53.一种工地场景的咳嗽声检测辅助诊断设备的使用方法，包括以下步骤：
54.步骤一：利用现有的门闸对设备上的驱动电机2和中央处理器11提供电源；
55.步骤二：收音杆701上的红外传感器10扫描到有人需要通过时，启动麦克风9对工作人员进行录音，同时警报蜂鸣器14发出录音提示；
56.步骤三：麦克风9将采集到信息发送到音频处理器12，音频处理器12将信息处理后推送至ai算法处理器13，ai算法处理器13将结果处理后反馈到中央处理器11；
57.步骤四：中央处理器11根据反馈的结果将信息传输至驱动电机2或者警报蜂鸣器14和警示灯15。
58.步骤四具体为：
59.通行状态：中央处理器11将信息传递到驱动电机2，驱动电机2顺时针转动带动收音杆701逆时针转动收纳到收纳槽101的内部，挡板501顺时针转动收纳到收纳槽101的内部，工作人员通过；
60.禁行状态：中央处理器11将信息传递到警报蜂鸣器14和警示灯15，警报蜂鸣器14发出警报，警示灯15闪烁，驱动电机2不发生转动，工作人员禁止通行。
61.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
62.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
63.上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。