医院弱电工程和楼宇智能化建设与实践(邹志武).pdf

医院弱电工程和楼宇智能化建设与实践南方医科大学 珠江医院信息科邹志武2018年10月12日 广州前 言 随着IT技术和通信技术的飞速发展、智能建筑的相关技术日趋成熟，智能建筑应用于医院建设，建成智能化医院将是现代医院建设的重要标志和任务。医院所有的管理、控制系统与医院整体网络建设融合，形成高效的一体化的网络管理平台是医院信息化从业者责无旁贷的任务与追求。医院在进行新大楼的建设或者旧大楼的功能改造、医院在进行新大楼的建设或者旧大楼的功能改造、布局调整、重新装修时，负责基建的部门布局调整、重新装修时，负责基建的部门可以解决楼宇可以解决楼宇自控的信息化自控的信息化，医院特有的一些系统，应该不在他们的，医院特有的一些系统，应该不在他们的专业范围，进行规划与设计有一定的难度专业范围，进行规划与设计有一定的难度。医院所有的医院所有的管理、控制系统，应该与医院整体网络建设融合管理、控制系统，应该与医院整体网络建设融合。前 言前 言 医院所有的管理、控制系统与医院医院所有的管理、控制系统与医院整体网络建设融合，医院计算机从业人整体网络建设融合，医院计算机从业人员（信息科、计算机管理中心或者网络员（信息科、计算机管理中心或者网络中心人员）负责医院整体智能化建设应中心人员）负责医院整体智能化建设应该是该是责无旁贷责无旁贷。智能化医院一般具有建筑设备自动化智能化医院一般具有建筑设备自动化管理管理系统，系统，即楼宇自控系统、综合布线系统、即楼宇自控系统、综合布线系统、监控与监控与安保自动化安保自动化系统系统、火灾自动化报警控制系统、火灾自动化报警控制系统等系统，同时还具有等系统，同时还具有医护医护患患对讲系统对讲系统、排队叫号系统排队叫号系统、手术手术直播与示教直播与示教系系统统、远程医疗系统远程医疗系统、大屏幕显示及多媒体大屏幕显示及多媒体病人信息病人信息查查询系统询系统等医院专有系统等医院专有系统。实现医院大楼的实现医院大楼的设备设备计算机管理、计算机管理、医疗服务医疗服务网络网络化、自动化管理，从而提高医院的管理效率与水平。化、自动化管理，从而提高医院的管理效率与水平。前 言医院智能信息化的整体规划分为医院智能信息化的整体规划分为基础建设基础建设、硬硬件件、软件软件和和人员培训人员培训4 4大块。大块。前 言CONTANTS概念的定义、辨析1医院信息化系统建设2建筑智能化系统建设3医院智能化系统集成4结语51 概念的辨析与定义 医院智能化工程信息化中涵盖了建筑技术、现代通信技术、现代控制技术、计算机网络技术、医疗信息技术等学科的知识，概念错综复杂。国内相关人员对于“医院建筑智能化”有着不尽相同的理解，在此，就其中的几个概念给出自己的一些思考。1.1 什么是“建筑智能”？建筑技术和新兴信息技术结合的产物设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其功能与建筑的优化组合具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点1.2 “智能化”与“数字化医院”“智能化”是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技 术、智能控制技术汇集而成的应用。“数字化医院”是指在医疗、教学、行政、后勤等方面都运用计算机和网络来处理业务，具有无纸、无胶片、无线网络应用的“三无”特征医院管理模式。1.3 “医院建筑智能化系统”集建筑技术，信息技术，医疗技术等多种学科技术于一体，将医院核心业务信息化系统与医院建筑设备智能化系统集成，旨在保障医院稳健运营、优化医院就医体验感，打造以服务为理念的优质医院。医院业务信息化系统 建筑设备智能化系统医院建筑智能化系统1.4 目标与需求 满足医院内高效、规范与信息化管理的需要 提供“有效地控制医院感染、节约能源、保护环境，构建 以人为本的就医环境”的技术保障 无纸化、无胶片化、无线化 建筑智能化、医疗数字化、管理信息化、资源社会化1.5 智能化的内容 医院智能化工程的初步设计中，智能弱电系统工程一般包括如下子系统：医院智能化工程的初步设计中，智能弱电系统工程一般包括如下子系统：1.综合布线系统综合布线系统2.计算机网络系统计算机网络系统3.楼宇自控系统楼宇自控系统 4.医院内部通讯系统（包括：医护对讲系统、探视系统）医院内部通讯系统（包括：医护对讲系统、探视系统）5.门禁一卡通系统门禁一卡通系统6.手术直播与示教系统手术直播与示教系统7.安保及医疗监护电视监控系统安保及医疗监护电视监控系统8.大屏幕显示系统大屏幕显示系统9.多媒体综合会议系统多媒体综合会议系统10.广播与背景音乐系统广播与背景音乐系统11.排队叫号系统等排队叫号系统等。2 医院智能信息化系统建设 医院智能化、信息化系统体现了医院的核心竞争力，以医院建筑环境设备智能化为依托，着眼于医院管理、诊疗业务的日常数据采集，整理、应用，是医院软资源智能化的不可或缺的部分。系统包括：管理信息化系统 业务信息化系统 医院专用系统2.1 管理信息化系统2.1.1 办公自动化系统（OA）办公自动化系统主要面向医院的业务管理层，为各种类型的文案工作提供支持，通过应用信息技术，支持办公室的各项信息处理工作，协调不同地域之间、各职能间和各信息工作者间的信息联系，提高办公活动的工作效率和质量。公共资源管理 对车辆、会议室、办公耗材、水电等资源进行总和管理 人事、档案管理 根据相关规范，实现档案建档、存档、销存、查询等功能 公共信息管理 对会议、通知通告、制度、经验知识、文档资料等进行分级管理 决策执行与协同应用 对资源消耗情况、个人绩效情况、收支情况对未来经营提供辅助决策，提供即时通讯、网络会议等形式实现协同办公功能 流程定制 实现办公流程图形化定制，办公流程实现自动优化2.1.1 办公自动化系统（OA）功能2.1 管理信息化系统如何部署？将先进的计算机网络技术、通信技术、信息技术、感应式智能卡技术进行综合与优化，并针对不同的功能区域采取不同的解决策略，结合医院实际需要，可以实现由以下几个子系统组成的“一卡通”管理系统：一卡通管理中心 门禁管理系统 巡更管理系统 停车场管理2.1.2 门禁一卡通系统2.1 管理信息化系统 门禁系统设计中，应当采用知名公司成熟软件，集成门禁控制系统、巡更管理功能、闭路监控和防盗报警功能、车库出入管理系统和考勤统计等功能，要做到对系统所有设备的资料进行集中管理。重点场所、特殊场所、专属场所 权限管理必须到位2.1.2 门禁一卡通系统2.1 管理信息化系统2.2 医院业务信息化系统 医院的医疗业务信息管理系统（HIS），临床信息系统（CIS），检验系统（LIS），影像系统（PACS），电子病历系统（EMR）等系统的集成，构建了医院医疗业务信息化。2.3 医院专用系统医院专用系统主要包括：医护对讲系统 排队叫号系统 远程医疗系统 探视系统 手术直播与示教系统2.3.1 医护对讲系统 医护患对讲系统为实现医生、护士值班人员与住院患者之间直接、可靠的信息联络而设计；能够帮助医院提高医疗、护理服务的水平，同时可以减轻医护劳动强度，提高病员的舒适度。2.3 医院专用系统2.3.2 电子叫号系统 医院排队叫号系统专用于门诊分诊排队、门诊取药排队、门诊抽血室、仪检科室的检查项目诊室等病人需要等候的就医场所。既能按照病人要求选定，也能根据当前的候诊状况均衡合理安排病人就诊，对特殊病人可优先安排就诊。保持排队的公正，能真正让病人感受到优质服务。2.3 医院专用系统2.3.3 远程医疗系统 可视化信息技术的发展，使得它在信息资源的主要交流场所-会议室得到了广泛的应用。幻灯机、投影机、录像放像设备、扩声器材、电话会议、视频会议等各类电子会议设备大量进入会议场所。但在会议过程中往往不能将这些设备得到最充分的发挥，而是需要会议工作人员手工操作，这样不仅降低了会议效率，还给会议的保密性带来诸多问题。会议室电子化及全面智能化控制已成为此领域的一大趋势。HIS、LIS、PACS、EMR等系统接口2.3 医院专用系统2.3.4 探视系统 病房探视系统专用于重症监护病人、层流病房病人的探视，它以语音通话和活动图像来实现探视功能。病人与探视者不直接接触，不必担心双方会发生交叉感染。探视者不需进入病房，省去了入室时要更换固定探视衣、鞋，其他探视者室外等候替换等诸多不便。对探视者无特殊要求，无论老人还是小孩、身体条件是好还是差，都可探访病人。2.3 医院专用系统2.3.5 手术直播与示教系统 在手术示教应用中，临床教学作为医院大楼的重要场所，担负着培养医护人员的重任。如果遵循往常的现场观摩培养方式，由于现场条件或手术设备的限制，现场手术观摩的空间狭窄，参加人员受到限制，同时也给病人正常治疗带来了不必要的麻烦，效果不太理想。手术直播与示教系统为医院实现远程可视化教学，搭建高质量的医院临床网络教学系统，提供清晰图像和双向语音，为教学提供优质的硬件基础，可以解决时间、空间、场所等问题。2.3 医院专用系统3 医院建筑设备智能化系统 医院建筑设备智能化着重于医院内机电设备等硬件设施的设置，全面覆盖楼宇，安防，消防，通信，以及医院专有系统的建设。建筑智能化技术的主要系统可分为：综合布线系统（GCS）、火灾自动化报警控制系统（FAS）、建筑设备监控系统（BAS）、安全防范系统（SAS）、通信网络系统（CNS）等五大系统。3.1 综合布线系统（GCS）综合布线系统是连接各建筑内部及外部语音、数据、监控图像、显示信号及多媒体信号的传输通道，它不但必须满足当前的业务处理需求，更需要考虑智能建筑的通讯及宽带网络发展需求。3 医院建筑设备智能化系统 工作区子系统 水平子系统 管理子系统 垂直干线子系统 设备室子系统 建筑群子系统3.1.1 医院综合布线系统结构3 医院建筑设备智能化系统 网络系统主干布线工程楼内屏蔽/非屏蔽双绞线布线工程各类设备接入布线工程特殊场景布线工程3.1.2 医院综合布线系统内容3 医院建筑设备智能化系统3.1.3 中心机房建设 机房是各类信息的中枢，机房工程必须保证网络核心交换机、服务器、存储等高级设备能长期、可靠地运行的工作环境。需要对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等进行精密的控制。3 医院建筑设备智能化系统机房装饰：抗静电地板铺设、微孔天花、防尘处理、防火门窗等；供配电系统：供电系统、配电系统、照明、应急照明、UPS电源；空调新风系统：机房精密空调、新风换气系统；消防报警系统：消防报警、手提式灭火器；防盗报警系统：红外报警系统；防雷接地系统：电源防雷击抗浪涌保护、等电位连接、静电泄放、接地系统；机房动力环境监控系统：机房环境监控系统3.1.3 机房建设的内容3 医院建筑设备智能化系统3.2 火灾自动化报警控制系统（FAS）火灾自动化报警控制系统（FAS）系统主要由火灾报警监控终端、报警监控通信网、报警监控中心三部分组成。通过现代通信网络技术，以计算机网络和无线通信为基础，充分运用现代计算机、通信、控制与信息综合决策的先进技术和感烟、感温、感光等火灾报警设备，通过网络化管理实现对建筑消防设施运行的远程、实时监控。3 医院建筑设备智能化系统 FAS系统以“火警受理电脑化、火情判断智能化、信息传输网络化、防消工作一体化、管理模式现代化、状态监测实时化、性能分析定量化、资料统计标准化”为目标，具备以下五大功能：报警监控 设施巡检 动态服务 信息服务 报警数据统计和分析3 医院建筑设备智能化系统3.3 建筑设备监控系统（BAS）楼宇自动化系统（BAS），是将建筑物内的电力、照明、空调、通风、给排水、电梯、安全防范、防灾和环境监控等系统设备，进行集中监视、控制和管理，构成一个综合系统。它采用现代传感技术、计算机技术和通信技术对建筑物内所有的机电设施进行自动监控，用计算机软件实行全自动的综合监控管理。3 医院建筑设备智能化系统3.3.1 BAS 基本原理与总体控制 针对不同医院实际、不同大楼所有机电设备，具体功能不同将监控设备分成三类：又监又控，只监不控，通过第三方子系统集成。BAS系统基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务。3 医院建筑设备智能化系统子系统名称具体监控设备 空调机房冷源群控系统冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷冻冷却水管回路、冷却 塔、膨胀水箱 空调通风系统各种空调风柜（也叫空调机组）、各种空调新风柜（也叫新风机组）送排风系统各种风机（送风机、排风机、排烟风机等）给排水系统各类水池（生活水池、污水池、集水井等）和水泵（生活水泵、潜水泵、排污泵等）公共照明室内走廊、公共通道、室外景观照明等3.3.1.1 BAS 又监又控的监控设备范围3 医院建筑设备智能化系统3.3.1.2 BAS 只监不控的监控设备范围监测对象具体监控设备消防通风系统加压风机、消防风机等消防水系统各类消防水池、和水泵（喷淋水泵、消防栓泵等）电梯客梯、货梯、消防电梯等3 医院建筑设备智能化系统 实现机电设备的集中管理 提供开放的数据结构，共享信息资源 实现跨子系统的联动控制 提高工作效率，降低运行成本3.3.1.3 BAS 第三方子系统集成目的：3 医院建筑设备智能化系统3.3.2 BAS 基本功能 自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态 自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据 根据外界环境、负载变化情况自动调节设备，使之始终运行于最佳状态 监测并及时处理各种意外、突发事件 实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制 能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化 设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等3 医院建筑设备智能化系统3.4 安全防范系统（SAS）安全防范系统（SAS）根据建筑安全防范管理的需要，综合运用电子信息技术、计算机网络技术、视频安防监控技术和各种现代安全防范技术构成的用于维护公共安全、预防刑事犯罪及灾害事故为目的的，具有报警、视频安防监控、出入口控制、安全检查、停车场（库）管理的安全技术防范体系。3 医院建筑设备智能化系统3.4.1 SAS 类型外部入侵保护：防止外部无关人员侵入楼内，将威胁排除在防卫区外部。区域保护：对建筑内部重要区域实施重点监控。特定目标保护：对于某些机密性较高的内容实行该类型层次的保护。3 医院建筑设备智能化系统3.4.2 SAS 系统组成出入口控制（门禁）系统：主要是禁止从非正常设置的门进入的人。防盗报警系统：对重要区域进行布防，当检测到非法侵入时，系统将自动发出报警信号。闭路电视监控系统：并记录事故现场，以便取得证据和分析案情。电子巡更系统：保证巡更值班人员能够按巡更程序进行巡视。停车场管理系统：对停车场进行安全、快捷、有效的管理。周界防范系统：利用电子篱笆和红外对射等阻止周界外的非法入侵。3 医院建筑设备智能化系统3.5 通信网络系统（CNS）通信网络系统CNS是保证楼内的语音、数据、图像传输的基础，它同时与外部通信网（公共电话网、数据通信网、计算机网络、卫星及广播电视网等）相连，提供建筑内外的有效信息服务。包括：通信系统和计算机网络系统两大部分。3 医院建筑设备智能化系统3.5.1 通信系统 电话通信系统 有线电视系统 视频会议系统 广播系统3 医院建筑设备智能化系统3.5.2 计算机网络系统 计算机系统：工作站（终端设备，或称客户机，通常是PC机）、网络服务器（通常都是高性能计算机）。网络通信设备（网络交换设备、互连设备和传输设备）：包括网卡、网线、集线器（HUB）、交换机、路由器等。网络外部设备：如高性能打印机、大容量硬盘等 网络软件：包括网络操作系统，如Unix、NetWare、Windows NT等；客户连接软件（包括基于DOS、Windows、Unix操作系统等）；网络管理软件等。计算机网络构架：3 医院建筑设备智能化系统 网络产品选用 核心交换机 汇聚交换机 接入交换机 网络管理软件 网络安全产品网络设备选型及产品选用：3.5.2 计算机网络系统3 医院建筑设备智能化系统4 医院智能化系统集成 医院智能化系统集成将分散的、相互独立的子系统，用相同的网络环境，相同的软件界面，进行集中监视；实现跨子系统的联动，提高医院建筑的控制流程自动化，是具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统。4.1 智能建筑系统集成 以搭建建筑主体内的建筑智能化管理系统为目的，利用综合布线技术、楼宇自控技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术等将相关设备、软件进行集成设计、安装调试、界面定制开发和应用支持。智能建筑系统集成实施的子系统的包括综合布线、楼宇自控、电话交换机、机房工程、监控系统、防盗报警、公共广播、门禁系统、楼宇对讲、一卡通、停车管理、消防系统、多媒体显示系统、远程会议系统。4 医院智能化系统集成4.2 计算机网络系统集成 通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联、统一协调的系统之中，使系统达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。系统集成应采用功能集成、网络集成、软件集成等多种集成技术，其实现的关键在于解决系统间的互联和互操作问题，通常采用多厂家、多协议和面向各种应用的架构，需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、建筑环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。4 医院智能化系统集成4.3 安防系统集成 医院安防系统集成实施的子系统包括门禁系统、楼宇对讲系统、监控系统、防盗报警、一卡通、停车管理、消防系统、多媒体显示系统、远程会议系统。安防系统集成既可作为一个独立的系统集成项目，也可作为一个子系统包含在医院智能建筑系统集成中。4 医院智能化系统集成5 系统安全系统安全保证系统安全保证系统安全 稳定性稳定性 可靠性可靠性 安全性安全性 可用性可用性 灵活灵活 应急预案应急预案 应急演练应急演练 （1）机房安全）机房安全 （2）服务器安全）服务器安全 （3）系统层的安全）系统层的安全 （4）网络层的安全）网络层的安全 机柜电源安全；机柜锁；线缆与桥驾安全（专用）、接地；温度控制等。5.1 一般要考虑以下几方面的安全管理5 系统安全系统安全（5）应用层的安全）应用层的安全 权限管理权限管理 计算机登录检测计算机登录检测 数据库访问密码保护数据库访问密码保护 工作站安全工作站安全（6 6）内网与外网）内网与外网（7 7）防入侵与防病毒）防入侵与防病毒5 系统安全系统安全 8.8.冗余与冗余技术冗余与冗余技术供电线路多备份供电线路多备份 （UPSUPS供电、市电、医院自主发电）供电、市电、医院自主发电）布线站点冗余布线站点冗余服务器备份服务器备份服务器采用双网卡服务器采用双网卡中心（核心）交换机双机网络级容错方法中心（核心）交换机双机网络级容错方法 虚拟化技术的应用虚拟化技术的应用 9.9.准入控制准入控制5 系统安全系统安全第55页1.硬件建设 智能化设备 WIFI 门禁、一卡通 网络管理 服务器管理 存储管理 。一般采取一般采取“全面规划，总体设计，逐年投资，分步实施全面规划，总体设计，逐年投资，分步实施”的总原则，的总原则，设备根据软件的应用情况分批配备的方式具体实施。设备根据软件的应用情况分批配备的方式具体实施。医院智能信息化建设目前关注的几个问题第56页 3.安全问题 等级保护 容灾与备份 应急预案与演练 医院智能信息化建设目前关注的几个问题2.软件建设4.数据利用6 结束语 困难与问题1.由谁主导建设2.由谁牵头管理3.培训与教育4.运维5.持续投入6 结束语 医院效益的提高是综合性的，医院的管理者和决策者应充分认识信息系统的作用，不仅要看到应用医院信息系统所投入的人力与经费，还要看到它所带来的各方面的效益，积极合理地安排这方面地投资，使医院保持最佳的发展态势。医院信息化技术与应用人民卫生出版社Thanksterima kasih感謝谢谢