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医院弱电智能化建设方案

2022/01/21


第一章 网络建设

        网络建设是信息化建设的骨架,网络规划建设的先进性、实用性,直接决定了医院整个信息化建设的质量和可扩展性。中医院整个网络建设内容分为内网、外网、设备网以及无线网。设计图纸中内网、外网和设备网物理分隔。同时,通过网闸、防火墙等硬件防护设备来实现外网访问内网某些指定的资源设备。设计图纸将无线网络也物理地划分为内网和外网来独立建设,配置相应的内网AP、内网无线控制器AC,外网AP、外网无线控制器AC。


        按照设计图纸,无线AP物理区分为内网和外网,无线AP大多部署在楼道中间或其它开阔空间。特别是在门诊楼病区,无线AP主要部署在三间病房之间。考虑病房门口就是卫生间,无线信号穿过两堵墙后将产生衰减,影响病房内无线网络速度,进而对医院将来启动移动查询系统时的实际使用效果产生不利影响。

医院弱电智能化建设

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基本技术要点:

1. 内、外网独立组网,外网可通过网闸、防火墙等安全设备控制,实现对内网某些特定资源进行访问,如移动挂号、移动缴费或病历查询等;

2. 所有无线AP的两个上行口分别接到内网和外网上,在不增加硬件费用的情况下,实现无线AP点位数倍增,增强无线网信号覆盖强度;

3. 部署3个SSID,病患SSID接入走外网,医护内网SSID走内网;医护外网SSID走外网;

4. 无线控制器AC部署在外网上,节省内网无线控制器AC;

5. 逻辑隔离的无线组网模式改变了网络的严格隔离性,内网流量和外网流量在同一个AP上,通过安全控制逻辑隔离;

6. 流量通过无线AP后,流经不同的网络设备,物理隔离;

7. 逻辑隔离的无线组网模式没有频段限制,可以同时接入2.4G或5G,随着5G移动终端的推广应用,更多5G设备可以直接通过无线AP的5G频段实现超快速上网体验。


   无线AP选型

无线AP选型参考设计图纸上确定的无线AP技术参数,包括:

1. 工作模式:支持Fit/Fat两种模式

2. 天线:内置天线

3. 安装方式:吸顶安装

4. 供电方式:PoE供电/本地供电48V DC

5. 工作频段:2.4G Hz/5G Hz

6. 发射功率(最大):≧20dBm

7. 工作温度:0~45

8. 防护等级:IP41

9. 整机功耗:<13W

        现根据院方提供的省卫健委下发的《关于大力推进智慧医院建设的通知》文件以及《省智慧医院评审指标体系(2019)》、《省智慧医院评审工作实施细则(2019)》,公司决策层提出在医院网络建设实施方案中,要充分考虑医院未来创建智慧医评以及参评三级医院的实际需求,需在主要网络产品采购选型过程中,考虑产品的技术前瞻性。


       基于此,我们建议无线AP选型为华为的:AP4050DN-E。该型AP除满足设计图纸要求的相关技术参数外,还内置3个物联网模块插槽,可扩展RFID/ZigBee/ANT等物联网模块;满足院方后期扩展建设物联网应用系统,满足智慧医院建设评定更高技术标准。

       采用支持物联网模块插槽的无线AP,其单个AP的成本将上涨60%;可通过省去了一个内网无线控制器AC、适当减少无线AP配置的数量(原来内/外网无线AP配置重叠,数量较大,减少一定数量的AP配置完全可行)使整体网络建设成本维护基本不变。

第二章 机房建设


设计图纸清项汇总

机房建设是信息化建设的中心。中医院设计图纸中确定的机房工程施工内容包括:

1. 防雷系统:

        工程清单中包括接地铜排、局部等电位联结端子箱 LEB。图纸设计说明中要求所有机柜、设备、金属管材、金属线槽等必须进行等电位联接并接地;中心机房以及UPS间等重要机房采用二级防雷,部分重要设备设置电级防雷;对大对数电缆、视频监控摄像机、数字电视信号线等入室线缆均需设置防雷器。工程清单中没有电源防雷器和信号防雷器,属清单漏项,已报甲方。

2. 防静电系统:

图纸设计说明要求三间机房全部采用全钢防静活动地板,铺设高度为300mm;需增加环氧防静电地平。皆属工程清单漏项,已报甲方。

3. UPS电源系统:

工程清单中包括两台UPS主机及4组电池柜,供三间机房设备、网络及安防设备供电,持续供电时长:2小时。

根据甲方转发的《医院机房建设技术指标情况说明》,要求UPS主机模块可以有N+X次的冗余,解决UPS模块相互之间的环流、同步和控制等单点瓶颈或故障隐患。要求当1个UPS主机功率模块出现故障时,因模块化UPS至少有1次冗余,系统不会过载长时间转旁路或造成宕机,不会影响用电需求。

4. 布线系统

根据甲方转发的《医院机房建设技术指标情况说明》,弱电线缆采用上行网格式桥架,保证布线调整方便(设计图纸载明强电及弱电线缆都采用机柜下桥架附设);所有光纤接入576芯光纤配线柜,更规范。

按设计图纸要求,信息机房及弱电机房所有机柜(一共36台)都采用1000*800*22000mm 42U外形尺寸,可保证安装任何服务器、网络、安全等设备。

5. 核心网络系统

采用内网、外网及设备网独立建设,内网与外网、设备网之间通过防火墙、网闸等设备和安全控制制度限制性访问。

6. 消防及暖通系统

设计包括了消防报警系统,气体自动灭火系统,新风系统等(属土建单位施工范畴)。


机房工程需增加的主要系统

1. 动力与环境监控系统

设计图纸明确机房工程需建设机房环境监测系统,实现对机房供电、UPS、精密空调、核心服务器、数据存储、消防报警等设备的工作状态监控;同时接入温/湿度传感器、水浸传感器、烟雾传感器等实现对机房环境实时监控,并自动输出报警信息。

甲方转发的《医院机房建设技术指标情况说明》中更是对动环监控系统作出了具体明确的需求说明。此系统在建设清单中没有,属重大清单漏项。

2. 精密空调系统

结合设计图纸及院方信息科要求,信息机房需要增加2套30KW精密空调,弱电机房需要增加2套20KW精密空调,采用下送风,上回风模式;实现双机一用一备。

3. 分布式存储系统

分布式存储是甲方转发的《医院机房建设技术指标情况说明》中全新提出的,在设计图纸中没有此项内容。分布式存储对于医院业务系统中心数据安全存储、灾备及快速启动又异常重要。

通过异地三节点分布式存储系统架构,实现医疗主生产端数据和备机端数据同时在线运行。目前,华为的双活存储技术是最成熟、最安全,我们建议网络架构、内/外网设备、无线AP接入以及分布式存储都统一采用华为的全系列产品,以保证中医院信息化建设的先进性、实用性和可扩展性。

4. 数据迁移

作为大型综合性医院,包括内部:HIS系统、LIS系统、PACS系统等都存在大量数据信息、病历档案数据、病理检查图文数据、音视频数据等。当二期扩展工程(二装)项目完成后,所有原一期服务器、数据存储设备都需要迁移到二期新的分布式存储系统上。由于医院必须保障全天24小时稳定运行,需保障原有存储数据平滑、低延时迁移到新的分布式存储系统上。我们将在新的分布式存储设备厂商技术支撑下,配置相应的软件环境、数据接口及技术服务等,保障数据迁移安全稳定。


第三章 配套业务系统建设



医院已设计施工的配套业务系统

1. 排队叫号系统

实现包括门诊、取药排队叫号,增加体检排队叫号功能。配套实现了等候区大型LCD液晶显示屏排队显示、全语音提示、诊室液晶屏显示、医生软件叫号等全部功能。


2. 医护对讲

实现病区护士站、值班医生与病患实时呼叫/响应。配备病房门口机、病房门灯、病床分机、卫生间应急按钮、护士站主机、值班医生主机、楼层显示屏、对讲服务主机等智能化设备。医护对讲系统设计为数字加模拟制式,即:病房门口机与护士站主机、值班医生主机直接通过TCP/IP联网通信;病房门口机通过三芯模拟信号与病床分机通信。


3. 信息发布

实现各楼层电梯口、门诊楼大厅实时动态信息发布。配备液晶显示一体机、自助信息查询一体机、大型全彩LED显示屏、LED条屏等硬件设备。信息发布服务器及信息发布系统安装在消费控制室,集中实现院区各终端设备动态信息发布。

4. 手术示教

设计建设千级和百级手术室各一间;并集中存储全程音/音视数据,以辅助实现医学研究和教学、分级诊疗、远程医疗等。

中医院在招标文件中明确要求配置的手术示教系统配置清单项出现较多漏项,已报甲方要求增项在第三标招标清单中。

手术示教系统县医院完全没有投入使用,原因是手术示教系统有大量通信线缆需要在手术室吊塔内穿线,需要与手术室装饰、手术室设备安装过程紧密配合。手术示教系统对于智慧医院的建设,对医疗教学、学术研究等方面意义重大;必然是医院配套业务系统中份量较重的一项,不可或缺。千级手术室示教系统安装效果图:


5. 学术会议

设计建设大、中、小型三间学术会议系统。实现:会议发言、大型LED屏视频投放、智能跟踪摄像机全程音视频录播以及大型远程医疗学术会议。



可规划建设配套业务系统

1. 移动查房系统

移动查房系统以全覆盖、敏分时无线网络为依托,以手持PDA、iPad终端为介质,使医生在查房时快速接入HIS系统,实现查询、拍照、音视频录制等功能。


院方要建设移动查房系统,首先需要保证院区内无线的全覆盖以及无线信号的强度。我们在网络建设技术及产品选型过程中,充分考虑到了这一点。通过逻辑安全隔离技术,将原设计图纸中的物理隔离内网无线AP与外网无线AP融合,在不大幅增加项目预算的前提下,将无线AP的点位数倍增,无线信号强度大幅提升;同时避免了原方案中内/外网无线AP信号的干扰,内/外网无线频段的限制等诸多问题。

2. 数字病房系统

数字病房系统以病房高速网络为基础,通过智能多媒体自助终端,实现病患查询、缴费、报告查询、订餐、音视频点播等全信息化、智能化服务。


现有医护对讲系统中配套有数字病房系统后台服务端设备及扩展功能接口,可选择部分病区先行建设数字病房,节省投资预算,加快系统实施进程。

3. ICU探视系统

ICU探视系统本身作为医护对讲系统的延伸应用,可在保障病患救治安全的前提下,最大限度满足家属探视、关注病患的急切需求。


我们在医院现阶段医护对讲系统的选型和建设实施过程中,充分考虑了院方今后启动ICU探险视系统的实际需求,预留有相应的硬件设备及功能接口;可使院方最大限度节省投资预算,加快系统实施进程。

4. 物联网应用系统

5G技术的应用,将首先给医疗行业带来革命性变化;物联网技术的应用,也将丰富智慧医院建设内含。

我们在医院核心网络建设上充分考虑了未来5G和物联网应用系统建设的实际需求,反复论证研究了医院未来建设智慧医院、三甲医院等过程中需要涉及的核心网络基础建设。我们在技术及产品选型过程中,做了充分的技术保障。


医院可预见的5G及物联网应用系统

1. 远程视频诊疗

基于5G 网络的远程视频诊疗(会诊、直播、手术、示教、急救、超声、病理等)、移动医护工作站(医嘱执行、输液监测、生命体征采集等应用系统)等应用系统的建设,是省卫健委下发的 《关于大力推进智慧医院建设的通知》文件以及《智慧医院评审指标体系(2019)》、《智慧医院评审工作实施细则(2019)》中明确要求的。

2. 5G智能机器人

基于全新的移动5G通信技术的高速与低时延特性,医院智能机器人可以向病患提供多项特色服务:

1) 医疗信息咨询,提供科室信息、医生信息、检查/药品/手术费用信息等快速交互查询;

2) 导医服务,通过语音识别与交互,向病患提供快捷导医服务;

3) 病历查询,通过刷卡、二维码扫码或人脸识别技术实现电子病历交互查询;

4) 挂号/缴费,通过刷卡、二维码扫码或人脸识别技术快速完成挂号、缴费过程;


同时,智能机器人可无障碍移动,可对门诊楼人流进行动态监控;对异常出入人员,包括:号贩、医托、医闹及其它有潜在安全危害人员出入医院发生预警。

3. 母婴识别

基于RFID技术的母婴识别系统可以从根本上保证母婴安全,防止婴儿丢失。

医院每天有新生婴儿诞生,对每个家庭和父母来说这个新生命都是最宝贵的财产,但是新生婴儿的外貌特征相似,并且缺乏语言及理解能力而不能与外界进行信息交互。据医疗部门统计报告显示,产科医院婴儿错抱和被盗事件时有发生,这些事件不仅给当事人造成心灵上的严重创伤,也使医院的声誉受损,甚至面临被诉讼及经济赔偿。

4. 医疗器材检寻

通过RFID远距离识别技术,可以较快速在庞杂的医疗器材库中检寻到医患所需器材,提升效率,且有效防止差错。

随着移动高速5G网络的正式启用和物联网技术的快速发展,作为智慧医院建设的重要内容物联网技术应用系统占据非常重要的比重。

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医院物联网应用包括:重要资产(医疗设备)定位、特殊患者定位、医疗费弃物管理、智能输液管理(频次/药品信息核多等)、智能检查管理等。这些智能系统的建设启用,必将大幅提升医疗救治水平,提升医疗设备利用效率,进一步改善医患关系,提高病患就医、治疗的体验质量。

注:医院未来这一系列应用都离不开最基础的网络和中心机房建设。


第四章 安全防护系统建设

        作为大型公共服务场所,安全防护系统建设是医院正常稳定运行的重要保障。2019年3月,国家卫健委针对智慧医院明确了定义和内涵,智慧医院的范围主要包括三大领域:面向医务人员的“智慧医疗”、 面向患者的“智慧服务”、 面向医院管理的“智慧管理”。

       随着医院信息化进程的演进,以及物联网等系统产品与技术的逐渐成熟,院区整体管理逐渐由传统粗放型向现代集约型转变,提升安全工作管理水平,并逐步成为管理部门决策分析、调度指挥的主要平台之一。主要体现在,通过基础设施的数据收集,医院管理的精细提升,院区服务的专业匹配以及院区体验的智能提升,从而实现从传统医院向智慧医院的转型。

医院设计建设的安全防护系统包括:

1. 视频监控系统

       监控选用海康威视或大华数字高清摄像机、全界摄像机、磁盘阵列、视频解码器、流媒体服务器、网络存储服务器等全系列产品。


       视频监控系统是整个安防建设的重点,负责医院内的视频安全监控,实现视频图像的预览、回放、存储、上墙,以及云台设备的云台控制等业务,提供安全监视、设备监控、案发后查、证据提取等有效的技术手段,为快速有效的指挥决策提供可视化支撑,使管理人员能远程实时掌握院区内各重要区域发生的情况,保障监管区域内部人员及财产的安全。


       摄像机要求支持强大的人脸识别等动态视频分析先进技术,改变传统的监控系统靠人盯,靠事后查;变成事前预警,事中跟踪,事后留存有效证据。


    

1)重点人员监控:

有效识别和控制对医院构成安全威胁的重点人员,对医院出入人员进行实时抓拍与预警,帮助医院管理人员高效有效的防范医闹、依托、小偷等影响医院日常安全的嫌疑人员及医药代表等可能影响医院正常公众形象的相关人员,加强医院安全防范。


可以辅助医院安保人员①及时发现并管控闯入的高危或重点人员;②及时发现并劝离进入的外部陌生人员;③及时发现并制止无权限人员误入受控区域。


2)院区快速找人

新建医院建筑面积大、来院患者多,患者或者家属走失、走散、掉队等情况时有发生,尤其在就诊高峰期情况下更易发生,医院管理人员需要耗费大量人力和时间逐帧翻看视频录像才能够找到失散人员。

基于视频监控平的院区快速找人,可根据失散人员或随行人员的照片,通过分析比对及时定位走失人员,形成人员轨迹,辅助安保人员尽快找到失散人员。


3)区域人流量管控

医院中需对多个就诊场所及全院的总体客流人数进行实时掌控以便随时进行人员的调配和疏导,同时需要进行客流分流。


4)人员异常行为管控

基于视频监控设备及后台软件平台的视频智能分析技术,实现剧烈运动、人员倒地、人数聚集、攀高、离岗、穿越警戒线、徘徊、滞留、静坐等行为异常监测,对医院门急诊、住院部、医患纠纷调解室、药品库房、窗口及自助机、值班室、精神病患病房等区域进行重点监测分析,对正在发生的人员异常行为进行主动预警提醒,从而大大降低医院人身及财产损失概率。

2. 入侵报警系统

在财务室、护士站、医院办公室、挂号收费窗口、出院结算窗口、取药窗口、消防控制室等核心区域设置报警按钮,在侵害或需要帮助时可及时通知相关部门。

医院报警系统相对功能简单,只在核心区域设置手动报报警按钮,无需设置各种报警探测器。系统投资预算很小。


3. 门禁停车系统

在各大设备机房、信息机房、病区消防通道、后勤楼部分办公区域安装基于智能卡及扫码或人脸识别技术的门禁系统,原设计图纸只采用智能卡门禁,后院方信息科提出一般办公区门禁或病区消防通道门禁采用手机扫码识别;手术区通道门禁考虑净化特殊性,采用人脸识别门禁控制。

手机扫码识别或人脸识别门禁需要变更门禁前端识别设备,同时需要利用手机微信生动个人绑定二维码;人脸需要提前集中注册登记。

在停车场出入口设置2进2出停车场收费管理系统;采用纯车牌识别功能。内部车辆预先登记,出入时自动放行;外来车辆识别车牌有效后计时/计费放行。


4. 楼宇自控系统

采用分布式管理对空调、送排风、冷热源、给排水、电梯、变配电等进行自动监测并预警,为医院提供各类机组可靠的、经济的优化控制方法。

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5. IBMS智能化集成系统

1) 独立第三方系统

智能化集成系统是不依赖于BAS系统厂家的第三方系统,完全根据医院项目特点及院方管理需求本地定制化开发集成。

2)综合平台

智能化集成系统全面集中机电设备、能源、安防、停车场等管理系统的数据监测和控制,使各系统数据交互、信息互通/互用,为管理者提供一种高效、集约、优化的管理手段。

3)数据对接接口

需与包括:BAS系统、能源系统、安防系统、停车场管理系统等实现标准OPC数据接口。数据接口需定制开发。

4)集中图文监控界面

通过超高分辨率大屏幕集中展示各系统设备运行状态、预警及处理情况,采用二/三维地图、矢量地图、柱状图和折线图等形式,实现整个医院智能化系统的立体监控

5)可扩展性

IBMS平台支持院方后期智慧医院建设过程中新建的其它智能化系统接入功能,提供标准化OPC数据接入协议,同时提供系统长期升级服务。

6)联动性

IBMS平台支持通过微信、短信等方式实时向院方分管领导、安保部人员推送各智能化系统预警信息,以便于及时采取应急处理措施。


医院弱电智能化建设一站式信息集成服务商,山东亿达,4006866839.

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