CN114594208A - 一种在空气环境中对流行病传播病毒的实时检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在空气环境中对流行病传播病毒的实时检测装置，此装置包括环境空气采样器，一次性空气样品裂解器，一次性病毒抗原反应器，病毒抗原反应器物理状态变化检测器，发明装置中还包括用于装置控制的MCU及***电路，用于通讯的通讯电路，用于实时人像采集的视频装置等。当病毒检测值达到检测报警阈值后启动报警。上述装置可分别布防于人员流动或人员密闭场所，从而极大提高流行病病毒携带人员的找寻和控制时效性。

Description

一种在空气环境中对流行病传播病毒的实时检测装置

技术领域

本发明涉及由病毒引发的流行病学防疫检测及控制领域，具体涉及一种在空气环境中对流行病传播病毒的实时检测装置。

背景技术

病毒引发的流行病是一种常见的流行病，特别是目前困扰人们日常生活的新型冠状病毒引发的流行性肺炎或其它炎症，不仅引起相当的重症或死亡病例，更是引发人们的生活恐慌或不便。目前国内及世界上采取的一般有效的的方法是通过大规模进行全体人员针对病毒的特征性核酸进行排查检测，或感染人员出现病症后进行核酸检测并排查其可能的接触人员，至少在国内有效的控制住了传染途径。但此种方法存在病例检出滞后的明显不足。当核酸检出阳性时，此病毒携带人员可能已经出没于多处人员聚集环境并引发其它感染。特别是如果出现不按要求进行核酸排查的人员时，核酸排查方法将出现失效的现象。作为上述核酸检测方法不足的补充，本发明一旦实施，可以布控于商场、机场、车站、办公、甚至小区入口等人流密集或经常出入的场所，也可以作为大规模核酸检测的预检方法，由于其具有速度快和实时性强有优点，作为核酸检测方法的补充方法，可以实现早发现病患早控制的目的，从而减少因流行病控制导致的经济损失。

病毒的抗原检测是一种行之有效的病毒检出方法，在目前新冠检测中已经有可用于个人自主检测的抗原试剂盒，但把抗原检测作为可进行布控的检测装置目前还是空白，本发明的目的在于填补此空白，从而为人类在抵抗病毒引发的流行病的战斗中提供另一种有效的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种在空气环境中对流行病传播病毒的实时检测装置。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.一种在空气环境中对流行病传播病毒的实时检测装置，其特征此装置包括环境空气采样器，一次性空气样品裂解器，一次性病毒抗原反应器，病毒抗原反应器物理状态变化检测器，发明装置中还包括用于空气采样的微电机，用于装置控制的ＭＣＵ(微处理器)及***电路，用于通讯的通讯电路，用于实时人像采集的视频装置等。

2.如权利要求1所述空气采样器包括与空气接触的进风口，用于调整气流强度的内部风道，用于抽取空气样品的微电机及风扇，用于控制采样器内部压力的单向阀门及样品空气贮存容器，此样品空气贮存器与空气样品裂解器通过单向阀连接。当空气贮存容器达到设定压力时，关闭空气贮存器进口单向阀并同时打开出口单向阀，将空气贮存器中的空气样品注入空气样品裂解器。

3.如权利要求1所述一次性空气样品裂解器，其特征在于一端通过装置内的单向阀与空气采样器连接，一端通过装置内的单向阀与一次性病毒抗原反应器连接。此一次性空气样品裂解器内含已经提前装入的空气样品病毒抗原检测裂解液，在设定的条件下对空气样品进行裂解反应。当达到裂解反应完成条件时，装置内的单向阀打开，受气体压力的作用，裂解后的空气样品被送入一次性病毒抗原反应器。

4.如权利要求1所述一次性病毒抗原反应器，其特征在于一端通过装置内的单向阀与一次性空气样品裂解器连接，并通过非直接接触的方式与抗原反应器物理状态感知探头连接。此病毒抗原反应器内含已经预置在可改变物理状态的介质载体上的病毒抗原，当裂解后的空气样品裂解液被送入一次性病毒抗原反应器内后，空气样品与病毒抗原进行免疫反应，由于此免疫反应是针对病毒进行的特异性反应，故当空气样品中不包含所检测的病毒时，不会发生误报。当空气样品中包含所检测病毒时，发生的抗原免疫反应会引起抗原载体介质的物理状态变化（此述物理状态变化包括但不限于病毒抗原反应器内抗原介质载体的色泽、电阻等发生变化），此变化可被与病毒抗原反应器非直接接触的病毒抗原反应器物理状态变化检测器感知探头接收并由探头传送到中心控制ＭＣＵ(微处理器)，当此变化达到设定的阈值时，引发ＭＣＵ(微处理器)发出检测警告及其它处理动作。

5.如权利要求1所述装置控制的ＭＣＵ(微处理器)及***电路，其特征在于包括但不限与以下功能：

.按程序设定开启及关闭各单向阀；

.推动一次性空气样品裂解器及一次性病毒抗原反应器按程序设定自动更换新裂解器及新反应器；

.接收感知探头数据并按程序进行判断；

.按程序控制进行内部管路自清洁；

.向布控***中心发送样品检测病毒检出警告及按程序设定的病毒浓度数据；

.向布控***中心发送一次性裂解器及一次性反应器使用状态数据并提供需补充警示；

.向布控***中心提供发生病毒检出超阈值时的实时视频信息；

.向布控***中心提供检测装置异常信息；

6.如权利要求1所述通讯电路，其特征在于包括集成在***电路上的通讯装置，此装置可通过有线或无线通讯的方式与与布控***中心进行通讯联系。

7.如权利要求1所述人像采集***，其特征在于包括检测装置范围内的24小时视频采集录制功能及发生病毒检出超阈值时程序设定的时段内的人像采集。阈值时程序设定的时段内的人像采集。

附图1为检测装置原理图，其说明如下：

1为空气采样器，2为一次性空气样品裂解器，3为一次性病毒抗原反应器，4病毒抗原反应器物理状态变化检测器，5为控制ＭＣＵ(微处理器)及***电路，6为通讯模块，7为视频模块，8到10为可控单向阀，11为外部空气

具体实施方式

１. 如附图，当外部空气11通过1中的空气采样器中的微电机及风扇吸入空气采样器1，此过程由受ＭＣＵ(微处理器)(微处理器)(微处理器)(微处理器)(微处理器)(微处理器)控制的单向阀1控制并按设定时间间隔开启单向阀8，吸入的空气在空气采样器1中的内部风扇后在内部风道进行降速调节并送入空气采样器1中的空气样品贮存器临时贮存。此样品贮存器中包含有预先加注的用于后续样品裂解所需要的活化剂，分散剂等溶液。当***达到设定的采样时间后，打开受控的单向阀9，利用内部压力将空气样品溶液推入附图中的2(一次性空气样品裂解器)。

２. 附图中的2(一次性空气样品裂解器)二端包含有硅胶等柔性材料制造的单向脱落的封口塞，当2被加入装置时，受前后端管路中预设的顶头作用，将封口塞推落进入一次性空气样品裂解器从而打开样品裂解器液相流动的出入口。一次性空气样品裂解器内预置了裂解病毒样品的相关酶系及其它辅液，如果需要将按裂解条件控制样品裂解器温度及振动。当在设定的裂解时间内完成裂解反应后，打开受控单向阀10并通过内部气压将样品裂解液注入3（一次性病毒抗原反应器）。

３. 附图中的3（一次性病毒抗原反应器）在液相入口端包含有硅胶等柔性材料制造的单向脱落封口塞，当3被加入装置时，受前端管路中预设的顶头的作用，将封口塞推落进入一次性病毒抗原反应器从而打开反应器液相入口。一次性病毒抗原反应器3中包括预置的样品液贮存器，样品液流动基质等器件。样品液在毛细作用或电泳作用或流动相推动作用等驱动下，在流动基质上从基质一端按设定流速向另一端流动。此样品液流动基质某一位点上预置了需要检测的病毒的相关抗原反应区，在此反应区上，预先固定了需要检测病毒的抗体，当样品液流动到抗原反应区后，如果样品液中包含了特定病毒的抗原，则与抗原反应区内的抗体发生免疫反应，此反应会改变抗原反应区的电导率或颜色。而如果不包含特定病毒的抗原，则反应区的电导率或颜色变化在控制范围内。通过附图中的4(反应器物理状态变化感应器)测定反应结束后抗原反应区内的电导率或颜色变化结果从而判断是否在空气样品中包含需要检测的病毒。

４. 上述2(一次性空气样品裂解器)和3(一次性病毒抗原反应器)均设计为一次性使用，当每次检测完成后，通过装置内设的更换***自动更换并清洗装置内部管路。

５. 附图中的5为装置控制***，其主要部件为一颗控制用的ＭＣＵ(微处理器)及***电路。

６. 附图中的6为装置的内置通信模块，用于与社会病毒控制中心通过有线或无线的方式进行通信，包括装置运行状态及发生病毒检出警告。

７. 附图中的7为装置的内置视频模块，用于当出现病毒检出警告前后时间装置现场的视频采集，为有效找出病毒携带人员提供帮助。

Claims (1)

1.一种在空气环境中对流行病传播病毒的实时检测装置，其特征此装置包括环境空气采样器，一次性空气样品裂解器，一次性病毒抗原反应器，病毒抗原反应器物理状态变化检测器，发明装置中还包括用于空气采样的微电机及风扇，用于装置控制的MCU及***电路，用于通讯的通讯电路，用于实时人像采集的视频装置等。

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