CN116128390B - 基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法 - Google Patents

基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，涉及物流运输技术领域，解决了现有技术无法对医用耗材冷链运输进行全程监控，针对不规范操作难以及时发现和追溯，影响医用耗材使用效果的技术问题；本发明验证目标环节的操作人员，验证通过之后对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联；本发明计算获取各关键环节的环境监控系数并加密存储，实现了对医用耗材冷链运输的全程监控，避免监控死角影响医用耗材质量；本发明在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储；本发明通过哈希算法和区块链技术进行存储，有利于对运输流程进行快速追溯。

Description

基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法
技术领域
本发明属于物流运输领域，涉及医用耗材的冷链运输技术，具体是基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法。
背景技术
冷链运输作为重要的运输方式，其冷链质量管理体系的建立健全与有效运行是保障医用耗材流通环节安全可靠的重要措施。目前冷链运输过程的中间环节较多，涉及的人员和设备也较为复杂，因此如何对冷链物流过程进行有效监控和可靠追溯是当前亟待解决的问题。
目前对医用耗材进行冷链运输时，采集的手段主要有对医用耗材进行编码和上传，通过物流箱、电动汽车和专送汽车进行医用耗材的运输配送，对物流箱进行全程定位和温湿度监控，实现对冷链运输过程中的运输轨迹和运输环境监控。现有技术仅对配送箱进行了全程监测，而在出入库环节和配送中转环节无法进行有效监控，一旦出入库环节和配送中转环节操作不规范影响医用耗材质量，无法及时发现和进行追溯，影响医用耗材使用效果；因此，亟须一种基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，用于解决现有技术无法对医用耗材冷链运输进行全程监控，针对不规范操作难以及时发现和追溯，影响医用耗材使用效果的技术问题。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，包括：确定运输路线，识别运输路线并依次提取若干关键环节；依次为若干关键环节匹配合格的操作人员，对若干关键环节和操作人员的人员标识进行哈希计算，获取基础哈希值；识别当前的关键环节并标记为目标环节；验证目标环节的操作人员，验证通过之后对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值；将基础哈希值与获取的环节哈希值进行整合拼接，获取运输哈希值；并在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储。
目前在医用耗材的冷链运输过程中，一般仅对主要运输环节进行监控，如医用耗材在仓库中时对仓库进行温湿度监控，医用耗材在冷藏车上时对冷藏车内的温湿度进行监控；而忽略了医用耗材在冷链运输过程中的一些次要运输环节的监控，如在医用耗材转运过程中很少进行监控。医用耗材在冷链运输过程中需要持续且严格的保证温湿度要求，否则会造成医用耗材的异常，影响使用效果。
本发明最主要的贡献在于细分了运输路线，对运输路线中的中转环节、运输环节和出入库环节均进行了全程监控，并且将运输路线中各关键环节的监控结果进行了上链存储。本发明不仅实现了医用耗材冷链运输的全程监控，而且能够保证监控数据的安全性，有利于后期追溯。
本发明中的关键环节包括中转环节、运输环节和出入库环节等。中转环节可以理解为医用耗材的转运环节；如运输路线较长时，医用耗材需要在某仓库进行转运，而且转运过程中涉及转运环节和工作人员。运输环节可以理解为医用耗材处于冷链车中的运输环节。出入库环节可以立即为医用耗材的出库运输和入库存储的环节。出入环节和入库环节之间穿插着中转环节和运输环节，组成完整的医用耗材冷链运输路线，这样就完成了全程监控。
本发明主要监控医用耗材冷链运输中的温湿度，当温湿度一直处于合格状态时，则判定整个冷链运输过程符合要求；否则，对不合格的关键环节进行预警，而且在预警之后需要检测医用耗材是否损害。在其他优选的实施例中，还可以对除了温度和湿度的其他环节因素进行监控。
在医用耗材的冷链运输过程中会获取很多数据，要是直接对这些数据进行上链存储则会占用大量存储空间，在比对时也会增加比对难度。因此本发明将关键的数据均简化成哈希值，对各种哈希值进行上链存储，既节省了存储空间，又能够简化比对流程。
优选的，所述确定运输路线，识别运输路线并依次提取若干关键环节，包括：运输单位根据医用耗材的运输要求提供若干运输路线；对若干运输路线的路线特征进行综合评估，提取最优的运输路线；之后根据是否需要改变或者中断医用耗材的运输过程获取若干关键环节。
本发明在运输之前需要确定医用耗材的运输路线，可由第三方承运单位提供若干条符合运输要求的运输路线。运输要求主要包括运输时效、始发地、目的地和运输环境，能够保证医用耗材在规定时效内从始发地运输到目的地。从若干运输路线中选择一条作为最终的冷链运输路线即可，其选择的主要依据是包括中转次数、运输距离和运输时效等的运输特征，如中转次数越少、运输距离越短、运输时效符合运输要求，则对应的运输路线最优。
本发明在确定运输路线之后，模拟医用耗材的冷链运输流程，判断医用耗材是否需要改变运输环境或者运输设备。如从运输设备A转移到运输设备B上的过程属于运输过程的改变，该过程属于中转环节；从运输设备B运输到目的地仓库的过程属于运输过程的终端，该过程属于入库环节。这样可以将运输路线划分为多个关键环节，而且还依次用数字标注关键环节作为其环节标识。
优选的，所述依次为若干关键环节匹配合格的操作人员，对若干关键环节和操作人员的人员标识进行哈希计算，获取基础哈希值，包括：依次提取关键环节，为该关键环节匹配至少一名合格的操作人员；将匹配的操作人员的生物特征作为人员标识；将关键环节的环节标识与人员标识关联整合，获取环节关联特征；将运输路线对应若干关键环节的环节关联特征依次拼接后，计算获取基础哈希值。
本发明在确定各关键环节之后，若关键环节需要工作人员辅助，则为该关键环节匹配合格的工作人员。此处合格的工作人员是指经过冷链运输专业培训，且培训结果达到标准的工作人员，以此来避免工作人员不专业的行为对运输过程的影响。匹配工作人员之后，需要提取工作人员的生物特征；生物特征在经过授权的情况下基于操作人员的面部图像或者指纹图像生成，如面部图像中面部特征，或者指纹图像中指纹特征；将面部特征和指纹特征数字化之后作为人员标识。
将各关键环节的环节标识和人员标识拼接起来形成一组标识，也就是环节关联特征。将运输路线上所有关键环节的环节关联特征拼接起来，通过哈希算法计算拼接结果获取基础哈希值。运输路线的变更以及工作人员的变更可通过基础哈希值来验证，一旦不一致可进行预警处理。
优选的，所述对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，包括：通过数据采集设备全程采集目标环节中医用耗材的表面监控数据和工作环境数据；基于表面监控数据和工作环境数据计算该目标环节的环境监控系数。
本发明需要通过数据采集设备全程采集各关键环节中医用耗材的温湿度数据，主要是医用耗材表面的温湿度数据(对应表面监控数据)，和医用耗材所处环境的温湿度数据(对应工作环境数据)。本发明中的数据采集设备包括温湿度传感器或者红外摄像头，当然根据需要还可以布置其他传感器。
本发明中的环境监控系数是对医用耗材所处环境的简化，在环境监控系数中既考虑了温度影响，又考虑了湿度影响。将环境监控系数与标准环境的相关数据进行比较之后即可确定实际运输环境是否符合要求。
优选的，所述基于表面监控数据和工作环境数据计算该目标环节的环境监控系数，包括：设定采样周期；基于采样周期同时提取表面监控数据和工作环节数据，分别标记为环境数据一和环境数据二；比较环境数据一和环境数据二中的温湿度，根据目标环节的温湿度比较结果计算获取环境监控系数。
本发明针对目标环节是持续监控的，但实际上并不需要对目标环节的所有数据进行分析；设定采样周期，根据采样周期来提取数据，也就是采集时刻一致的环境数据一和环境数据二。环境数据一是医用耗材表面(或者外包装表面)的温湿度，环境数据二是工作环境的温湿度(如配送车车厢中的温湿度)；环境数据一和环境数据二均满足标准运输环境要求，且二者一致最好；但若二者不一致，则环境数据二会对环境数据一产生影响。因此，需比较二者来获取环境监控系数。
本发明中的采样周期根据目标环节的类型来设定。如运输环节较为稳定且持续时间长，则采样周期可以相对设置较大；而中转环节持续时间段且工作环境不稳定，采用周期可以相对设置较小。
优选的，所述比较环境数据一和环境数据二中的温湿度，根据目标环节的温湿度比较结果计算获取环境监控系数，包括：计算环境数据一和环境数据二中的温度差绝对值WCJ和湿度差绝对值SCJ；通过公式HJX=α1×|WCJ-BWCJ|+α2×|SCJ-BSCJ|计算获取环境监控系数HJX；其中，α1和α2为根据经验设定的权重系数，α1+α2=1，BWCJ和BSCJ分别为标准运输环境的温度和湿度。
优选的，所述对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值，包括：为目标环节的人员验证结果设置人员验证标识，且当目标环节的环境监控系数小于环境监控阈值时设置环境监控标识；将人员验证标识和环境监控标识与目标环节的环节标识进行关联拼接，并通过哈希计算获取拼接结果的哈希值，标记为环节哈希值。
本发明先对目标环节的工作人员进行验证，根据验证结果设置人员验证标识，如人员验证标识为1时表示验证通过，为0时表示验证不通过。当目标环节包括多个环境监控系数时，则计算其均值，当环境监控系数的均值小于环境监控阈值时，则将环境监控标识设置为1，否则设置为0。
优选的，所述在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储，包括：每获取一个目标环节的环节哈希值，则依次序与已经生成的运输哈希值进行拼接生成新的运输哈希值；当目标环节的环节哈希值全部获取之后，对运输哈希值进行上链存储。
本发明中的运输路线和工作人员确定之后，则基础哈希值不会改变。但是环节哈希值会随着监控的持续不断增加，因此运输哈希值也会随着监控过程的持续而不断扩充。最后对运输哈希值进行上链存储，也预示着医用耗材冷链运输的完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明识别当前的关键环节并标记为目标环节；验证目标环节的操作人员，验证通过之后对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值；本发明计算获取各关键环节的环境监控系数并加密存储，实现了对医用耗材冷链运输的全程监控，避免监控死角影响医用耗材质量。
2.本发明将基础哈希值与获取的环节哈希值进行整合拼接，获取运输哈希值；并在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储；本发明对冷链运输流程全程监控之后，通过哈希算法和区块链技术进行存储，有利于对运输流程进行快速追溯。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一方面实施例提供了基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，包括：确定运输路线，识别运输路线并依次提取若干关键环节；依次为若干关键环节匹配合格的操作人员，对若干关键环节和操作人员的人员标识进行哈希计算，获取基础哈希值；识别当前的关键环节并标记为目标环节；验证目标环节的操作人员，验证通过之后对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值；将基础哈希值与获取的环节哈希值进行整合拼接，获取运输哈希值；并在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储。
本实施例的第一步是确定运输路线，识别运输路线并依次提取若干关键环节；依次为若干关键环节匹配合格的操作人员，对若干关键环节和操作人员的人员标识进行哈希计算，获取基础哈希值。
假设第三方冷链运输单位提供了三条运输路线，对应的中转次数、运输距离和运输时效分别为[3，100，20]，[2，100，10]，[2，100，20]，而运输要求中规定的运输时效为20。三条运输路线的运输距离一致，则选择中转次数较小以及运输时效符合运输要求的，则运输路线[2，100，20]最优，将该运输路线标记为A路线。
以A路线为例，其对应的关键环节为出库环节、运输环节1、中转环节1、运输环节2、中转环节2、运输环节3和入库环节，也就是一共存在六个关键环节。每个关键环节均对应匹配至少一个合格的工作人员；如出库环节和入库环节可配置两个合格的工作人员，运输环节1和运输环节2可匹配一名合格的冷链运输司机。
将出库环节、运输环节1、中转环节1、运输环节2、中转环节2、运输环节3和入库环节的环节标识分别设置为1，2，3，4，5，6，7；用A表示人员标识，则通过哈希算法计算[(1，A1，A2)，(2，A3)，(3，A4，A5)，(4，A6)，(5，A7，A8)，(6，A9)，(7，A10，A11)]的哈希值作为基础哈希值。
本实施例的第二步是识别当前的关键环节并标记为目标环节；验证目标环节的操作人员，验证通过之后对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值。
假设当前所处的关键环节是中转环节1，则中转环节1为目标环节，则工作人员A4，A5来进行医用耗材的中转操作。先验证工作人员A4，A5是否为之前备案的合格工作人员，是则进行下一步，否则进行预警。
全程监控目标环节中医用耗材表面温湿度和所处工作环境的温湿度，分别为表面监控数据和工作环境数据。根据采集周期从表面监控数据和工作环境数据中各提取两个温度数据和两个湿度数据，分别标记为的温度WD1、WD2和湿度SD1、SD2，以及所处工作环境的温度WD3、WD4和SD3、SD4；则温度WD1、WD3和湿度SD1、SD3对应的采集时刻是一致的，温度WD2、WD4和湿度SD2、SD4对应的采集时刻是一致的。
根据环境监控系数的计算公式可以计算该目标环节对应的两个环境监控系数，可将两个环境监控系数的均值作为最终的环境监控系数。当环境监控系数小于环境监控阈值时，将环境监控标识标记为1，否则标记为0；当人员验证通过时将人员验证标识设置为1，否则设置为0。二者都符合要求，则该计算[3，1，1]则可得到该目标环节的环节哈希值。
本实施例的第三步是将基础哈希值与获取的环节哈希值进行整合拼接，获取运输哈希值；并在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储。
每得到一个环节哈希值，则对运输哈希值进行扩充一次。当医用耗材完成入库之后，整个冷链运输流程也完成了，此时运输哈希值不会改变，对其进行上链存储即可。任何适合均可通过运输哈希值来掌握医用耗材运输流程的状态。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：确定运输路线，识别运输路线并依次提取若干关键环节；依次为若干关键环节匹配合格的操作人员，对若干关键环节和操作人员的人员标识进行哈希计算，获取基础哈希值。识别当前的关键环节并标记为目标环节；验证目标环节的操作人员，验证通过之后对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值。将基础哈希值与获取的环节哈希值进行整合拼接，获取运输哈希值；并在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，包括：
确定运输路线，识别运输路线并依次提取若干关键环节；依次为若干关键环节匹配合格的操作人员，对若干关键环节和操作人员的人员标识进行哈希计算，获取基础哈希值；其中，关键环节包括中转环节、运输环节和出入库环节；
识别当前的关键环节并标记为目标环节；验证目标环节的操作人员，验证通过之后对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值；
将基础哈希值与获取的环节哈希值进行整合拼接，获取运输哈希值；并在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，所述确定运输路线，识别运输路线并依次提取若干关键环节，包括：
运输单位根据医用耗材的运输要求提供若干运输路线；其中，运输要求包括运输时效、始发地、目的地和运输环境；
对若干运输路线的路线特征进行综合评估，提取最优的运输路线；之后根据是否需要改变或者中断医用耗材的运输过程获取若干关键环节；其中，运输特征包括中转次数、运输距离和运输时效。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，所述依次为若干关键环节匹配合格的操作人员，对若干关键环节和操作人员的人员标识进行哈希计算，获取基础哈希值，包括：
依次提取关键环节，为该关键环节匹配至少一名合格的操作人员；将匹配的操作人员的生物特征作为人员标识；其中，生物特征在经过授权的情况下基于操作人员的面部图像或者指纹图像生成；
将关键环节的环节标识与人员标识关联整合，获取环节关联特征；将运输路线对应若干关键环节的环节关联特征依次拼接后，计算获取基础哈希值。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，所述对目标环节的温湿度进行全程监控获取环境监控系数，包括：
通过数据采集设备全程采集目标环节中医用耗材的表面监控数据和工作环境数据；其中，数据采集设备包括温湿度传感器或者红外摄像头；
基于表面监控数据和工作环境数据计算该目标环节的环境监控系数；其中，环境监控系数是对医用耗材所处环境的简化。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，所述基于表面监控数据和工作环境数据计算该目标环节的环境监控系数，包括：
设定采样周期；基于采样周期同时提取表面监控数据和工作环节数据，分别标记为环境数据一和环境数据二；其中，采样周期根据目标环节的类型来设定；
比较环境数据一和环境数据二中的温湿度，根据目标环节的温湿度比较结果计算获取环境监控系数；其中，环境监控系数基于温湿度差值计算获取。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，所述比较环境数据一和环境数据二中的温湿度，根据目标环节的温湿度比较结果计算获取环境监控系数，包括：
计算环境数据一和环境数据二中的温度差绝对值WCJ和湿度差绝对值SCJ；
通过公式HJX=α1×|WCJ-BWCJ|+α2×|SCJ-BSCJ|计算获取环境监控系数HJX；其中，α1和α2为根据经验设定的权重系数，α1+α2=1，BWCJ和BSCJ分别为标准运输环境的温度和湿度。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，所述对目标环节的人员验证结果和环境监控系数进行分析关联，并进行哈希计算获取环节哈希值，包括：
为目标环节的人员验证结果设置人员验证标识，且当目标环节的环境监控系数小于环境监控阈值时设置环境监控标识；
将人员验证标识和环境监控标识与目标环节的环节标识进行关联拼接，并通过哈希计算获取拼接结果的哈希值，标记为环节哈希值。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的医用耗材冷链运输监控方法，其特征在于，所述在后续的运输过程中对运输哈希值进行及时扩充，同时对运输哈希值进行上链存储，包括：
每获取一个目标环节的环节哈希值，则依次序与已经生成的运输哈希值进行拼接生成新的运输哈希值；
当目标环节的环节哈希值全部获取之后，对运输哈希值进行上链存储。
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