基于“互联网+ POCT”家禽重大动物疫病预警平台的建立与应用

石瑜 陈浩楠 王芳蕊 袁雪涛 刘桐山 杨爱华 李秀梅

摘 要：良好的抗体监测是目前预防和控制家禽动物疫病的关键环节，本研究以对我市家禽养殖业危害最严重的两大禽类传染病为研究对象，结合“互联网+”和荧光免疫POCT现场检测技术优势，构建了家禽重大动物疫病免疫智能分析预警平台，应用效果显示该平台可满足动物疫病预防控制中心的实时数据统计、技术指导服务以及决策分析等需求。

关键词：互联网+POCT；家禽重大动物疫病；免疫智能分析；预警平台

中图分类号：S818.9文献标识码：A文章编号：1673-1085（2024）06-0037-08

基于“互联网+POCT”家禽重大动物疫病免疫智能分析预警平台，以获取的实时环境数据、免疫抗体Web上报数据、养殖记录等为基础，对家禽重大动物疫病预警的层级结构、疫情监测、风险因素评估、预警模型和系统集成等内容进行研究，设计了家禽重大动物疫病预警系统的体系结构，成功构建了家禽重大动物疫病预警系统平台。借助动物疫病POCT检测仪和云数据库等，将诊断数据实时采集上传至家禽重大动物疫病智能分析预警平台，为家禽重大动物疫病防控提供空间可视化数据分析与处理，辅助动物疫病预防控制部门科学地评估重大疫病的空间规律与疫病可能发生的范围，得出具有实用价值的疫病监测与预警数据，从而有针对性的制定及时有效的防控策略。

1  背景介绍

禽流感、新城疫是世界公认的最重要的两大禽类传染病，可导致家禽的大量死亡、生产性能的快速下降，给世界养禽业造成巨大的经济损失；同时由于禽流感病毒（AIV）可感染人，引起人发病甚至死亡，给人类的公共卫生安全造成极大威胁。目前，禽流感、新城疫的主要防控手段是疫苗免疫[1-3]。疫苗免疫是保护群体安全和阻碍病毒传播的有效措施，抗体检测是评估动物免疫状况的一项重要手段，通过抗体监测，掌握家禽群体的免疫抗体水平，评价群体抗感染能力，及时发现免疫不良的家禽，并进行补免，可有效提高群体抗感染能力[4]。

20世纪90年代以来，随着信息学科体系的逐渐完善，以及互联网、物联网、软件开发、云数据库等技术的飞速发展，重大动物疫病免疫效果评价和预警信息技术逐渐被应用于动物疫病防控领域，成为兽医学辅助分析的有力工具。借助疫病免疫效果评价智能分析预警信息平台，通过数据分析、预警模型的制作和专业人员的综合分析，科学地评估重大疫病的空间规律与疫病可能发生的范围，得出具有实用价值的疫病监测与预警数据，从而制定相应的、及时有效的防控策略。

预警系统作为家禽疫病防控手段之一，在家禽重大动物疫病预防控制过程中发挥着非常重要的作用。结合家禽重大动物疫病流行病学调查数据，以软件工程模式设计开发B/S结构的预警系统，为家禽重大动物疫病防控提供空间可视化数据分析与处理工具。根据系统获取的POCT检测数据[5，6]与家禽重大动物疫病预警信息，可辅助动物疫病防控部门采取相应措施，阻断家禽重大动物疫病的爆发与传播，减少家禽重大动物疫病防控工作的被动性与盲目性，提高家禽重大疫病防控的实时性，合理分配防控物资，提高资源利用率，减少产业经济损失，促进畜牧业健康持续发展。

本研究针对家禽重大动物疫病免疫效果的评估与覆盖，利用互联网、物联网和软件开发等技术，以获取的实时环境数据、家禽疫病智能诊断调查数据、免疫抗体Web上报数据、养殖记录等为基础，研究整合了家禽重大动物疫病预警的层级结构、疫情监测、风险因素评估、预警模型和系统集成等内容，完成预警系统的体系结构设计，真正实现家禽重大动物疫病预警系统的构建。

家禽重大动物疫病智能预警信息平台的研究与建立，以其数据管理和可视化分析见长，突破了传统系统无法进行数据管理分析的限制，将逐渐发展为家禽重大动物疫病预警技术的重要部分。

2  预警平台概述

2.1  预警架构设计

系统设置框架，见图1。采用三层/多层.net的混合架构，根据接口进行编程，采用接口的方式实现层与层之间的相互调用，进而保证UI层、BLL层、Dal层间的业务隔离。对设备状态、作业操作进行数据采集及上传，根据远程指令调整设备运行参数。

检查完成后，个体检测结果自动录入云端数据库，并根据动物疫病的检测特点，给出整体的检测阳性率以及与标准检测值之间的离散度。当低于检测阈值或整体阳性率偏低、离散度偏差较大时给出预警提示，同时可将地理位置进行标注，实现了区域性预警功能，见图2。通过基础信息的录入，可结合检测结果帮助养殖人员、监管人员掌握群体免疫情况，为疫苗的质量水平评价给出数据支持，基础数据管理见图3。

2.2  数据采集终端设计

设计针对动物疫病版本的荧光免疫分析仪，根据动物疫病检测项目的特点设置仪器的系统参数，具有统计量查询、仪器定位、远程升级、远程教学、内置电池等功能，满足仪器现场操作的需求。动物疫病荧光免疫分析仪开机画面，见图4；智能读卡界面，见图5。

设置检测量统计界面，可将一定周期内的数据汇总，并形成柱状图，直观的描述检测数量，见图6；通过GPS模块精准定位，SIM卡存储以及无线传输模块，可将包含位置与现场作业信息的数据传输至服务器端，见图7。通过智能终端设备上传的实验数据实时反馈分析结果，向用户提供运行维护、在线检测、故障预警、远程升级等服务，节约时间及维护成本。

服务器及工作站安装防病毒软件，及时修复系统漏洞，定期查杀病毒。后台管理界面设置管理员账号及密码，绑定网络IP地址，避免陌生人非法登录。此系统可通过特定的脱敏规则对敏感信息进行数据变形，提高了防护水平，保护了敏感数据的安全。

2.3  结果分析处理模块

本模块主要由两层架构组成：大数据整合分析平台系统和数据库系统。动物样本检测后，检测数据通过互联网上传至大数据整合分析平台系统，数据查询统计功能可以将检测数据在地图上直观的显示出来或者形成对应的报表以供分析；系统根据检测结果自动进行分析和审核，与标准参数进行比对，得出检验报告；借由系统可以对用户进行多方面管理，可自由分配用户的权限大小。

3  预警平台应用

3.1  疫情报警

3.1.1  报警规则设置  设置规则和被提醒人，按照检测结果的合格率，以及离散度等指标，设置报警提示，见图8；当检测结果触发报警条件时，系统发消息给被提醒人，报警管理机制的编辑界面，见图9。

3.1.2  报警查看  被提醒人查看权限范围内的报警信息，以列表形式显示报警信息，包括报警时间、报警内容、合格率、参考范围以及短信接收人，根据预制报警规则针对检测区域进行检测项目的报警提示，见图10。

3.2  数据查询统计

3.2.1 地理信息系统（geographic information system，GIS）展示  地理信息系统展示，见图11。在地图上，不同权限的人仅可查看自己权限范围内的信息；各区域颜色根据该区域内检测结果平均合格率，来标识该区域的颜色。不同级别的合格率以不同的颜色来区分标识。

3.2.2  统计-养殖场  畜牧局检测以养殖场为基本单位，来分别统计所属区域内的养殖场的检测情况，包括检测项目、平均合格率、平均离散度、检测例数等，并将数据统计信息以图表形式进行直观反映，见图12。

检测数据查看界面（图13）点击数据统计按钮，可查看具体检测数据，通过日期范围搜索功能根据抽检时间筛选想要查看的报告。图表可直观反映单次检测例数、单次合格率、单次离散度，并将离散度以图表形式直观反映与标准值的偏差，见图14；同时可以数次完整免疫周期为单位进行数据分析。不同权限的人查看不同范围内的报告，送检者只能查看自己的送检报告。

目前，该预警平台已经在天津市动物疫病预防控制中心以及多个基层单位示范应用，在减少防控工作的被动性与盲目性，提高防疫资源利用率等方面取得了良好的成效；天津市对新城疫、禽流感的免疫效果评价、防控能力大大提高，同时提升了本市家禽养殖的整体防控技术水平和信息采集分析水平。未来，项目团队计划在基层进行大力推广，进一步加强和完善智能化和产业化等方面的工作，助力畜牧业的健康发展。

参考文献：

[1]刘海侠，胡顺林，凌天星，等.当前新城疫的流行特点及其原因分析[J].畜牧兽医科技信息， 2006，08：18-19.

[2]  刘明，于康震，崔尚金.快速诊断禽流感的研究[J].中国预防兽医学报，2002，22：176-179.

[3]  Alexander，D J.An overview of the epidemiology of avian influenza .Vaccine，2007，25（30）：5637-5644.

[4]  王伟，于飞凤，李佳.2010-2014年阿克苏市禽流感抗体检测与分析[J].家禽科学，2015，（09）：13-15.

[5]  Zhu Y C，He W，LiangY S，Xu m，Yu，c.Development of a rapid，simple dipstick dye immunoassay for schistosomiasis diagnosis.J Immunol Methods，2002，266：1-5.

[6]  Zhang G P，Guo J Q，Wang X N，Yang J X. Development and evaluation of an immunochromatographic strip for trichinellosis detection.Vet Paresitol，2006，137：286-293.

Establishment and Application of early Warning Platform  for  Poultry  Major Animal Diseases based on "Internet +POCT"

SHI Yu， CHEN Haonan， WANG Fangrui， YUAN Xuetao，

LIU Tongshan，YANG Aihua ，LI Xiumei*

（Animal Disease Prevention and Control Center of Tianjin，Tianjin 300402，China）

Abstract：In this study， the "Internet +POCT" immune intelligent analysis and early warning platform for poultry major animal diseases was built to help the comprehensive prevention and control of animal diseases. The Ministry of Agriculture and Rural Affairs places significant emphasis on the development of grassroots animal epidemic prevention and supervision systems. Currently， effective antibody monitoring plays a crucial role in poultry disease prevention and control. This study focuses on two major infectious diseases that pose the greatest threat to our city's poultry farming industry， combining the strengths of "Internet+" technology with fluorescence immunoPOCT field detection techniques. An intelligent platform for immune analysis and early warning of major poultry diseases has been established， catering to the real-time data collection， guidance services， and decision analysis requirements of the Animal Disease Prevention and Control Center.

Keywords： Internet +POCT;  poultry major animal diseases;  immune intelligent analysis; early warning platform