石瑜 陳浩楠 王芳蕊 袁雪濤 劉桐山 楊愛華 李秀梅

摘 要：良好的抗體監(jiān)測是目前預防和控制家禽動物疫病的關鍵環(huán)節(jié)，本研究以對我市家禽養(yǎng)殖業(yè)危害最嚴重的兩大禽類傳染病為研究對象，結合“互聯(lián)網+”和熒光免疫POCT現(xiàn)場檢測技術優(yōu)勢，構建了家禽重大動物疫病免疫智能分析預警平臺，應用效果顯示該平臺可滿足動物疫病預防控制中心的實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計、技術指導服務以及決策分析等需求。

關鍵詞：互聯(lián)網+POCT；家禽重大動物疫??；免疫智能分析；預警平臺

中圖分類號：S818.9文獻標識碼：A文章編號：1673-1085（2024）06-0037-08

基于“互聯(lián)網+POCT”家禽重大動物疫病免疫智能分析預警平臺，以獲取的實時環(huán)境數(shù)據(jù)、免疫抗體Web上報數(shù)據(jù)、養(yǎng)殖記錄等為基礎，對家禽重大動物疫病預警的層級結構、疫情監(jiān)測、風險因素評估、預警模型和系統(tǒng)集成等內容進行研究，設計了家禽重大動物疫病預警系統(tǒng)的體系結構，成功構建了家禽重大動物疫病預警系統(tǒng)平臺。借助動物疫病POCT檢測儀和云數(shù)據(jù)庫等，將診斷數(shù)據(jù)實時采集上傳至家禽重大動物疫病智能分析預警平臺，為家禽重大動物疫病防控提供空間可視化數(shù)據(jù)分析與處理，輔助動物疫病預防控制部門科學地評估重大疫病的空間規(guī)律與疫病可能發(fā)生的范圍，得出具有實用價值的疫病監(jiān)測與預警數(shù)據(jù)，從而有針對性的制定及時有效的防控策略。

1? 背景介紹

禽流感、新城疫是世界公認的最重要的兩大禽類傳染病，可導致家禽的大量死亡、生產性能的快速下降，給世界養(yǎng)禽業(yè)造成巨大的經濟損失；同時由于禽流感病毒（AIV）可感染人，引起人發(fā)病甚至死亡，給人類的公共衛(wèi)生安全造成極大威脅。目前，禽流感、新城疫的主要防控手段是疫苗免疫[1-3]。疫苗免疫是保護群體安全和阻礙病毒傳播的有效措施，抗體檢測是評估動物免疫狀況的一項重要手段，通過抗體監(jiān)測，掌握家禽群體的免疫抗體水平，評價群體抗感染能力，及時發(fā)現(xiàn)免疫不良的家禽，并進行補免，可有效提高群體抗感染能力[4]。

20世紀90年代以來，隨著信息學科體系的逐漸完善，以及互聯(lián)網、物聯(lián)網、軟件開發(fā)、云數(shù)據(jù)庫等技術的飛速發(fā)展，重大動物疫病免疫效果評價和預警信息技術逐漸被應用于動物疫病防控領域，成為獸醫(yī)學輔助分析的有力工具。借助疫病免疫效果評價智能分析預警信息平臺，通過數(shù)據(jù)分析、預警模型的制作和專業(yè)人員的綜合分析，科學地評估重大疫病的空間規(guī)律與疫病可能發(fā)生的范圍，得出具有實用價值的疫病監(jiān)測與預警數(shù)據(jù)，從而制定相應的、及時有效的防控策略。

預警系統(tǒng)作為家禽疫病防控手段之一，在家禽重大動物疫病預防控制過程中發(fā)揮著非常重要的作用。結合家禽重大動物疫病流行病學調查數(shù)據(jù)，以軟件工程模式設計開發(fā)B/S結構的預警系統(tǒng)，為家禽重大動物疫病防控提供空間可視化數(shù)據(jù)分析與處理工具。根據(jù)系統(tǒng)獲取的POCT檢測數(shù)據(jù)[5，6]與家禽重大動物疫病預警信息，可輔助動物疫病防控部門采取相應措施，阻斷家禽重大動物疫病的爆發(fā)與傳播，減少家禽重大動物疫病防控工作的被動性與盲目性，提高家禽重大疫病防控的實時性，合理分配防控物資，提高資源利用率，減少產業(yè)經濟損失，促進畜牧業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

本研究針對家禽重大動物疫病免疫效果的評估與覆蓋，利用互聯(lián)網、物聯(lián)網和軟件開發(fā)等技術，以獲取的實時環(huán)境數(shù)據(jù)、家禽疫病智能診斷調查數(shù)據(jù)、免疫抗體Web上報數(shù)據(jù)、養(yǎng)殖記錄等為基礎，研究整合了家禽重大動物疫病預警的層級結構、疫情監(jiān)測、風險因素評估、預警模型和系統(tǒng)集成等內容，完成預警系統(tǒng)的體系結構設計，真正實現(xiàn)家禽重大動物疫病預警系統(tǒng)的構建。

家禽重大動物疫病智能預警信息平臺的研究與建立，以其數(shù)據(jù)管理和可視化分析見長，突破了傳統(tǒng)系統(tǒng)無法進行數(shù)據(jù)管理分析的限制，將逐漸發(fā)展為家禽重大動物疫病預警技術的重要部分。

2? 預警平臺概述

2.1? 預警架構設計

系統(tǒng)設置框架，見圖1。采用三層/多層.net的混合架構，根據(jù)接口進行編程，采用接口的方式實現(xiàn)層與層之間的相互調用，進而保證UI層、BLL層、Dal層間的業(yè)務隔離。對設備狀態(tài)、作業(yè)操作進行數(shù)據(jù)采集及上傳，根據(jù)遠程指令調整設備運行參數(shù)。

檢查完成后，個體檢測結果自動錄入云端數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)動物疫病的檢測特點，給出整體的檢測陽性率以及與標準檢測值之間的離散度。當?shù)陀跈z測閾值或整體陽性率偏低、離散度偏差較大時給出預警提示，同時可將地理位置進行標注，實現(xiàn)了區(qū)域性預警功能，見圖2。通過基礎信息的錄入，可結合檢測結果幫助養(yǎng)殖人員、監(jiān)管人員掌握群體免疫情況，為疫苗的質量水平評價給出數(shù)據(jù)支持，基礎數(shù)據(jù)管理見圖3。

2.2? 數(shù)據(jù)采集終端設計

設計針對動物疫病版本的熒光免疫分析儀，根據(jù)動物疫病檢測項目的特點設置儀器的系統(tǒng)參數(shù)，具有統(tǒng)計量查詢、儀器定位、遠程升級、遠程教學、內置電池等功能，滿足儀器現(xiàn)場操作的需求。動物疫病熒光免疫分析儀開機畫面，見圖4；智能讀卡界面，見圖5。

設置檢測量統(tǒng)計界面，可將一定周期內的數(shù)據(jù)匯總，并形成柱狀圖，直觀的描述檢測數(shù)量，見圖6；通過GPS模塊精準定位，SIM卡存儲以及無線傳輸模塊，可將包含位置與現(xiàn)場作業(yè)信息的數(shù)據(jù)傳輸至服務器端，見圖7。通過智能終端設備上傳的實驗數(shù)據(jù)實時反饋分析結果，向用戶提供運行維護、在線檢測、故障預警、遠程升級等服務，節(jié)約時間及維護成本。

服務器及工作站安裝防病毒軟件，及時修復系統(tǒng)漏洞，定期查殺病毒。后臺管理界面設置管理員賬號及密碼，綁定網絡IP地址，避免陌生人非法登錄。此系統(tǒng)可通過特定的脫敏規(guī)則對敏感信息進行數(shù)據(jù)變形，提高了防護水平，保護了敏感數(shù)據(jù)的安全。

2.3? 結果分析處理模塊

本模塊主要由兩層架構組成：大數(shù)據(jù)整合分析平臺系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。動物樣本檢測后，檢測數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網上傳至大數(shù)據(jù)整合分析平臺系統(tǒng)，數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計功能可以將檢測數(shù)據(jù)在地圖上直觀的顯示出來或者形成對應的報表以供分析；系統(tǒng)根據(jù)檢測結果自動進行分析和審核，與標準參數(shù)進行比對，得出檢驗報告；借由系統(tǒng)可以對用戶進行多方面管理，可自由分配用戶的權限大小。

3? 預警平臺應用

3.1? 疫情報警

3.1.1? 報警規(guī)則設置? 設置規(guī)則和被提醒人，按照檢測結果的合格率，以及離散度等指標，設置報警提示，見圖8；當檢測結果觸發(fā)報警條件時，系統(tǒng)發(fā)消息給被提醒人，報警管理機制的編輯界面，見圖9。

3.1.2? 報警查看? 被提醒人查看權限范圍內的報警信息，以列表形式顯示報警信息，包括報警時間、報警內容、合格率、參考范圍以及短信接收人，根據(jù)預制報警規(guī)則針對檢測區(qū)域進行檢測項目的報警提示，見圖10。

3.2? 數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計

3.2.1 地理信息系統(tǒng)（geographic information system，GIS）展示? 地理信息系統(tǒng)展示，見圖11。在地圖上，不同權限的人僅可查看自己權限范圍內的信息；各區(qū)域顏色根據(jù)該區(qū)域內檢測結果平均合格率，來標識該區(qū)域的顏色。不同級別的合格率以不同的顏色來區(qū)分標識。

3.2.2? 統(tǒng)計-養(yǎng)殖場? 畜牧局檢測以養(yǎng)殖場為基本單位，來分別統(tǒng)計所屬區(qū)域內的養(yǎng)殖場的檢測情況，包括檢測項目、平均合格率、平均離散度、檢測例數(shù)等，并將數(shù)據(jù)統(tǒng)計信息以圖表形式進行直觀反映，見圖12。

檢測數(shù)據(jù)查看界面（圖13）點擊數(shù)據(jù)統(tǒng)計按鈕，可查看具體檢測數(shù)據(jù)，通過日期范圍搜索功能根據(jù)抽檢時間篩選想要查看的報告。圖表可直觀反映單次檢測例數(shù)、單次合格率、單次離散度，并將離散度以圖表形式直觀反映與標準值的偏差，見圖14；同時可以數(shù)次完整免疫周期為單位進行數(shù)據(jù)分析。不同權限的人查看不同范圍內的報告，送檢者只能查看自己的送檢報告。

目前，該預警平臺已經在天津市動物疫病預防控制中心以及多個基層單位示范應用，在減少防控工作的被動性與盲目性，提高防疫資源利用率等方面取得了良好的成效；天津市對新城疫、禽流感的免疫效果評價、防控能力大大提高，同時提升了本市家禽養(yǎng)殖的整體防控技術水平和信息采集分析水平。未來，項目團隊計劃在基層進行大力推廣，進一步加強和完善智能化和產業(yè)化等方面的工作，助力畜牧業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻：

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[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