一种居家型非接触式温感异常自主预警系统的设计

王易宸 张宥勤 孙晓丽 茅菲菲

摘要：针对2020年初疫情突发，基于城市大规模人口流动等特点，考虑到传统的居家型猫眼和体温测量方式无法满足传染性、发热体征的疫情需求，利用非接触式的温度感应原理，提出了一种基于居家型的主要用于公共卫生安防领域的非接触式温度感知报警系统，当访客体温出现异常时，可主动实时预警。

关键词：居家型;非接触式;温感异常;自主报警

引言

在2020年新年来临之际，一场没有硝烟的战争打响。在这场生命与病毒的抗争中，社会各行各业都受到了疫情的冲击和考验，这就对整个社会的公共安全防护机制，尤其是家庭的公共卫生安防问题，提出了新的命题和挑战。

1背景引发的需求问题

1.1问题的发现

当前，疫情牵动着国人的心。朋友见面、微信聊天、朋友圈分享等，几乎三句话不离最新疫情的进展。讨论的背后是人们对疫情的关注，也是对自身及家人健康的担忧。自疫情爆发以来，政府和人民均采取了一系列行之有效的防护措施，其中也包含了居家防护。随着全社会的努力，疫情得到了有效的控制，人与人之间的交往和沟通也变得慢慢多了起来，日常生活中的邻里走动、快递上门、亲朋好友间的见面、聚会以及物业等其他人员正常办公等，无一例外都需要通过敲门拜访的方式进行，这就对疫情的防控以及病毒传染的防范带来了不小的挑战。

1.2需求的提出

当重大公共安全卫生事件爆发，传统的接触式或非接触式的体温检测以及发现体温异常时被动报警等策略，在面对城市中大规模的流动性人员在日常的交流活动中，暴露出来的短板和问题为城市的公共卫生安防和深入发展也提出了新的需求：

1.3智能化无人值守机制的迫切需求

针对公共安防中大规模流动人员的居家型防护，需要实现智能化、主动预警的方式管理。能够在人员来访的第一时间通过温度感应功能进行体温检测，并在对方体温发生异常时主动发现并报告，无需通过其他体温检测仪器或设备进行检测，还可以通过智能系统中的对讲功能实现信息的交流。既避免了尴尬之举，又从某种程度上，大大降低了家庭成员被感染的风险。

1.4大规模流动人员管控压力需解决

传统的居家猫眼或体温测量模式，都不能有效地满足公共安全防护中大规模流动人群的识别和管控的需求，公共安全防护体系迫切需要提升。传统的居家猫眼只能看清或知悉来访者的情况，无法在重大传染性（尤其是以发热为主要症状的疫情）疾病发生期间第一时间识别来访者体温的异常情况;而传统的体温测量方式虽然可以对来访者的体温进行测量，但是无论检测工具是否接触到来访者本身，检测者和来访者早已经处在病毒传播的距离之内，危险性大大提升，并且如果来访者较多、人口流动较为频繁的话，则传统的体温检测方式会大大增加人工成本、降低效率。

1.5应急快速部署及反馈机制的实现

针对来访者体温检测后突发异常等情况，急需一种机制能真实、有效、快速的反馈给防疫、监（管）控部门或组织，而并非是通过人员之间的传递来应对紧张的疫情防控。

2应对的措施

2.1需求所面临的关键点

针对上述需求，作者从居家型智能猫眼装置上找到灵感，利用非接触式的温度感应原理，提出了一种基于居家型的主要用于公共卫生安防领域的非接触式温度感知报警系统，当访客体温出现异常状况，该系统可以自主进行预警，从而有效地保障了家庭的卫生防护安全。该系统应具备的关键点：

非接触式：并不是体温检测设备与检测者身体之间的非接触，而是从居家的实际情况出发，要么与来访者之间具有隔离装置（如门等），要么与来访者保持在病毒有效传播范围（距离）以外。

溫感功能：系统必须具备对人体体温的实时、非接触性的检测。

主动预警：系统应具备对来访者体温实时检测并发生异常后的主动式、可定向的预警。

2.2应对措施的思路

经测试、验证，可在来访者按动门铃之时，即可实现无接触（1米以内）自动测温、人脸识别、拍照、录像及体温异常主动报警等。

结论

系统利用了“AI技术+物联网技术+温度感应技术”作为结合通过户外智能监控硬件、红外热成像、智能测温分析、防疫警报等系统研发，实现前端设备PIR人体侦测感应、热红外成像、人脸识别、动作识别、智能报警等功能。智能、精准感应人体温度、异常情况主动、及时推送，AI技术实时监管来访流动性人员。

作者简介：王易宸（2012.06-），男，上海市人，小学，华东师范大学附属紫竹小学，电子科学与工程。指导老师：孙晓丽，茅菲菲