(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210620754.1 (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 安徽理工大 学环境友好材 料与职业 健康研究院(芜湖) 地址 241003 安徽省芜湖市弋江区中山 南 路芜湖科技产业园 申请人 安徽理工大 学 (72)发明人 方贤进　张海永　杨高明　赵婉婉　 程颖　华楷文　李想　薛明均　 (74)专利代理 机构 合肥昊晟德专利代理事务所 (普通合伙) 3415 3 专利代理师 何梓秋 (51)Int.Cl. G06F 21/62(2013.01) G06F 21/60(2013.01)G06Q 50/26(2012.01) G16H 50/30(2018.01) H04L 9/00(2022.01) H04L 67/12(2022.01) (54)发明名称 一种基于职业健康医疗大 数据的管理平台 (57)摘要 本发明公开了一种基于职业健康医疗大数 据的管理平台， 属于职业健康数据管理技术领 域。 本发明采用了混合云搭建方式， 通过中央服 务器将各私有云连接到同一网络， 解决了数据源 单一不足的问题； 采用了联邦学习的方式， 通过 参数传递进行模型训练， 并通过差分隐私、 同态 加密、 协作训练方式对隐私信息进行保护； 采用 了部署公有云Ha doop大数据集群的方式， 可以实 现私有云用户非敏感数据存储， 数据分析等功 能， 缓解了用户存储和计算的压力； 可 以通过获 取的多源数据， 实现智能分析和模 型算法库的建 立； 并基于多场景下， 不同的应用和可视化需求， 构建应用模块， 提供包括基础功能、 监控 预警、 维 系优化、 专 题分析、 呈现的应用层功能模块。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114969820 A 2022.08.30 CN 114969820 A 1.一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于， 包括： 混合云构建模块、 隐 私保护模块、 联邦学习模块、 算法模型库模块、 应用模块； 混合云构建模块， 用于对公有云、 私有云进行整合， 构建 混合云； 隐私保护模块， 用于引入多种隐私保护方案； 联邦学习模块， 用于采用联邦学习实现对职业 健康模型的训练； 算法模型库模块， 用于提供职业健康监测模型、 职业健康预测模型、 职业健康综合评分 模型、 职业 健康警戒线识别模型、 人工智能算法库； 应用模块， 用于依托多源数据建模分析， 以多种形式实现职业 健康可视化。 2.根据权利要求1所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所述 混合云构建模块包括私有云整合单元、 公有云搭建单元、 混合云 网络构建单元； 所述私有云 整合单元用于根据模型建设数据需求及规划选定数据方私有云， 然后确定各模型所需数据 资源、 传输方式、 模 型参数信息， 所述公有云搭建单元用于搭建公有云平台以实现各私有云 数据方非隐私数据备份、 基于Hadoop大数据平台的分析以及基于联邦学习的模型调参优 化， 所述混合云网络构建单元用于打通私有云与公有云之间的网络连接， 构建多个私有云 和公有云之间的连接， 从而实现私有云非隐私数据备份、 私有云Hadoop租户、 资源分配、 私 有云定制化计算、 联合模型 联邦学习的功能； 所述公有云 即中央服 务器。 3.根据权利要求2所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所述 隐私保护模块包括差 分隐私单元、 同态加密单元、 协作训练单元； 所述差 分隐私单元用于在 将私有云参与者共享的参数发送至中央服务器之前， 通过差分隐私保护随机机制在参数中 添加噪声， 使得恶意参与者无法使用共享全局模型的参数来推断其他私有云参与者的信 息； 所述同态加密单元用于在将私有云参与者的训练参数发送到中央服务器之前， 使用同 态加密技术对其进行加密， 所述协作训练单元用于使私有云参与者不将其本地训练后产生 的职业健康完整参数集上传中央服务器， 也不将整个职业健康全局模型更新至本地， 而是 有选择地上传与下 载， 根据情况确定共享的职业 健康参数 数量。 4.根据权利要求3所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 在所 述联邦学习模块中， 联邦学习的过程包括以下步骤： S1： 由中央服务器生成公钥、 私钥， 并下发公钥给私有云参与者各自从中央服务器下载 最新模型； S2： 每个私有云参与者利用本地数据训练模型， 加密梯度与损失上传给中央服务器， 利 用中央服 务器聚合各用户的梯度更新模型参数； S3： 中央服 务器返回更新后的模型 给各私有云参与者； S4： 各私有云参与者更新各自模型。 5.根据权利要求4所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所述 职业健康监测模型用于通过对存在职业疾病风险人群， 通过定期的工作环境评估、 生理指 标监测、 健康情况预测实现对用户职 业健康的监测， 对出现相关指标异常的情况， 上报监管 部门、 工厂、 个人。 6.根据权利要求5所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所述 职业健康预测模型用于通过多源数据的整合， 并利用历史职业健康数据， 收集年龄、 性别、 BMI、 职业、 行业属性、 职业健康风险级别、 工作年限、 职业病类型、 当前病情风险等级等信权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114969820 A 2息， 建立职业 健康预测模型， 实现对职业 健康问题的预测。 7.根据权利要求6所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所述 职业健康综合评分模型用于根据存在职 业疾病风险的可能性以及生理状况， 对个人进 行职 业健康的综合评分， 所述评分结果用于展示出个人、 工厂、 区域的总体职业 健康风险状况。 8.根据权利要求7所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所述 职业健康警戒线识别模型用于建立职业健康评级标准， 识别出安全、 低风险、 中风险、 高风 险等职业 健康标准体系。 9.根据权利要求8所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所述 人工智能算法库用于根据私有云参与者实际情况， 定制化分析模型， 满足各自分析建模需 求。 10.根据权利要求9所述的一种基于职业健康医疗大数据的管理平台， 其特征在于： 所 述应用模块包括基础功能单元、 监控 预警单元、 维系优化单元、 专题分析、 呈现单元； 所述基 础功能单元用于进行用户职业健康度测评、 低健康度原因追溯定位， 实现基础功能职业健 康问题可视化， 所述监控预警单元用于通过职业健康监测模型和职业健康警戒线识别模 型， 对存在风险的人群进 行预警， 对存在风险隐患的工厂进 行监测和监督； 所述维系优化单 元用于进 行用户职 业健康跟踪、 职 业健康优化工作， 所述专题分析用于进 行职业病专题、 行 政区域健康度专题分析工作， 所述呈现单元用于通过可视化途径和终端展示方式对职业健 康进行可视化展示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114969820 A 3