摘要：結合大型三甲綜合醫院項目的智能化系統設計，提出智慧醫院智能化系統的技術解決方案，闡述智慧醫院智能化系統方案的總體架構、建設目標、設計宗旨、典型應用及各智能化子系統的設計方案。

  關鍵詞：智慧醫院；智慧醫療；物聯網技術；資源共享；互聯互通；統一視頻服務平臺；建筑集成管理系統；能耗監測

0引言

   醫療建筑用電設備種類繁多，用途各異，為確保對患者實施及時的診斷、搶救、治療，供電的可靠性要求高于普通建筑；同時，在整個診斷、搶救、治療過程中，患者和醫務人員都會面對不同的醫療電氣設備，如何保障安全用電顯得尤為重要。醫療建筑中電氣系統必須以安全、可靠為原則。在對患者實施診斷、搶救、治療以及醫院的整個營運過程中，從維持供電時間和恢復供電時間的角度，需要采取相應的電源配置及配電措施，確保重要負荷供電的連續性，避免對生命安全、人身安全造成影響。

1智慧醫院智能化建設的發展和目標

   隨著科學技術的發展，醫院智能化系統已由過去的智能建筑、單純的機電設備管理，向越來越寬的領域拓展，如今基于物聯網技術的醫院智能化建設已進入了人們的視線。醫院智能化系統內容豐富，涵蓋面廣，專業性強，發展迅速，是醫院建設發展和醫院數字化工程的重要內容。信息化在醫院的應用領域由設備管理向臨床、科研、教學、后勤等領域拓展，由信息應用的條線分割向大規模一體化開放式的醫院信息體系建設發展，由單個醫院向區域醫療協同發展，由單純的數據采集存儲向基于數據挖掘的智能化方向發展。

   通過物聯網技術的全面引入，提升醫院基礎設施智慧化程度，從根本上改變醫院的管理方式，提高醫院管理效益，提高醫院醫護質量，使醫院經濟效益和社會效益得到提升，達到數字化智慧醫院的目標。

2智慧醫院的核心技術(如圖1所示)

   智慧醫院通過物聯網技術、大數據分析、智能識別技術、云平臺云計算服務、多源數據融合和利用、傳感技術、移動終端管理等關鍵技術的應用，實現移動醫療、協同醫療，隨時隨地的數據安全與信息共享。

3智慧醫院的集成系統設計

   通過建筑集成管理系統(IBMS),以現代建筑經營管理模式為手段，以實現安全、穩定、高效和集約式管理為目的的綜合集成管理平臺，將樓宇設備管理系統(BMS)、辦公自動化系統(OAS)、綜合通信系統(CAS)有機地結合起來，實現信息資源共享，達到高效、經濟的目標，提高系統運行效率和綜合服務水平。

   系統可采用統一的智能化集成系統平臺對所有智能化系統進行集成。圖2是智慧醫院智能化系統框架。

4智慧醫院智能化系統的特色應用

4.1能耗監測管理系統

   根據用戶管理需要設置能耗監控管理中心，以方便進行設施能耗系統的統一管理。能耗監控管理系統的監控管理對象是電力、燃氣、冷熱水等各分類能耗系統，在建筑物各層設置帶有通信功能的智能測控裝置來傳輸能耗數據，并與中央監控通信，實時對整體能耗狀況進行集中監測管理。

4.2院長指揮艙系統(如圖3所示)

   通過物理環境實施(統一通信系統、大屏幕系統、多媒體會議系統),管理信息系統(IBMS系統、安防管理系統、資產管理系統、會診管理系統、IT管理系統、醫院運營BI、應急指揮系統)集成，并結合醫院的相關管理流程，實現醫院運營管理的可視化、集中化，以方便醫院領導更直接、更有效地了解醫院運維狀態并進行快捷的管理：

a.監視：對醫院運行狀態進行監視(大樓運行狀態、安全事件、醫院物業管理狀況、資產運行狀況),以確保醫院運行順利。

b.管理：通過BI系統對醫院的運行(經營、服務水平、能耗、安全、質控)進行匯總、分析、作出判斷決策。

c.應急指揮：通過融合通信系統以及多媒體會議系統，實現醫院內、醫院間、衛生管理部門、應急管理部門等的多渠道溝通，啟動相應的應急預案指揮系統。

d.遠程會診中心：通過融合通信系統以及統一視頻服務平臺，建立院級的會診中心，實現與其他醫療機構的遠程會診。

4.3統一視頻服務平臺系統(如圖4所示)

   智慧醫院數字化醫院統一視頻服務平臺是最主要的信息人機交互系統之一，其中央管理服務器納入智能化集成系統，可為其它智能化系統提供信息發布和視頻采集平臺。系統以流媒體實時交換傳輸平臺技術為基礎，將視頻(遠程)會議、監控、信息發布、互動電視、IP數據傳輸等視頻、音頻、通信、多媒體和IP數據等相關服務整合在一個系統平臺上，統一智能化管理，通過同一條線路進行傳輸，實現多網合一、信息共享。

   醫院統一視頻服務平臺包括以下系統功能：

a.信息發布功能。

b.數字電視功能。

c.ICU探視功能。

d.手術示教功能。

e.遠程會診功能。

f.智能化錄播功能。

g.VACS無人值守智能咨詢功能：可通過數字化管理平臺提供實時的電子地圖和位置導航。可實現高清雙向視頻服務，提供患者與服務人員之間的雙向視頻通信。

h.智能化安防監控功能：采用網絡型攝像機。在重要的出入口、安檢處進行智能人流量分析，可實現人流量過載提醒功能。可與紅外對射、門禁等系統對接，實現視頻聯動推送上墻功能，加強安全防范管理。

i.智能化視頻會議功能：通過醫院內部網絡，可以實現醫院內任意區域之間的視頻溝通；通過交換式數字電視網絡、互聯網絡、衛星網絡等，醫院可以聯網任何一家醫院、醫療機構及研究所，實現遠程智能化視頻會議通信功能。不在會場的人員可通過4G網絡接入的方式參與、收看智能化視頻會議。

j.平臺化互聯：系統核心服務器可與其它系統對接，實現應急指揮和調度、緊急事件發布等功能。通過互動電視網絡、電信網絡、衛星或互聯網絡，可以與國際、國內眾多醫療機構進行平臺化聯網，進行高品質的實時雙向互動，實現高品質的視頻監控、視頻通信，以及經驗和資料的互換和共享。

4.4醫用氣體報警系統

   系統利用目前現代工業網絡控制技術，采用總線分布式數據采集方式，用數據通信方式將各監控現場(包括手術室、ICU、普通病區及各醫用氣體站房)的主要氣體監控參數(如多種氣體的壓力、氧氣純度、流量等)進行采集，通過數據總線傳輸至監控中心，由計算機對相關運行數據進行采集、控制和處理，對所有運行參數形成完善的數據庫文件。可對運行數據和報警數據進行查詢、搜索，并且能夠及時定位故障并高效處理。

   醫用氣體報警系統納入智能化集成系統后與HIS(醫院信息系統)、CIS(臨床信息系統)系統對接，為醫護系統提供醫用氣體預警及后備應急系統啟用。

4.5移動輸液管理系統(移動醫療)

   通過手持式移動PDA設備和無線局域網絡，門急診輸液室的護士可以通過條形碼識別病人身份和輸液藥品進行核對，可降低甚至杜絕人工核查帶來的誤差風險；通過系統記錄輸液起始和結束時間，控制輸液時間，同時準確記錄每一條輸液醫囑的執行人和執行時間，避免責任推諉。在輸液過程中出現的臨時情況，護士可以隨時以備注的形式記錄在PDA中，便于醫療質量的跟蹤和分析。輸液過程中，病人可以通過身邊的按鈕，在需要護士支持時進行遠程無線呼叫，護士可以及時予以響應，保證治療的順利進行。

4.6無線查房系統

   無線查房系統和醫院HIS系統連接，通過物聯網、無線網絡對各病房及病人情況進行巡查。主要由無線發射器、手持PDA、RFID標簽等組成，能夠實現醫護人員在病床邊實時輸入、查詢、修改病人的基本信息、醫囑信息和生命體征等，能夠快速檢索病人的護理、營養、檢查、檢驗等臨床報告信息。將條碼技術、WiFi識別技術應用于病人腕帶、藥品標簽、生化標簽和標本標簽等，通過手持PDA對標簽信息進行掃描，快速準確地完成出入院、臨床治療、檢查、手術、急救等不同情況下的病人、藥品和標本等識別。

4.7病房監護系統

   為了對危重病人進行實時監護，隨時了解病人病情，及時進行處理，建立病房監護系統。病癥監視器安置在每個病床，通過網絡將病人的病癥信號(組合)實時傳送到中央監護系統進行分析處理。在中心值班室里，值班護士使用中央監護系統對病員的情況進行監控，監護系統實時將病人的病癥信號與標準的病癥信號進行比較分析，當病癥出現異常時，系統會立即自動報警，并打印病情報告和更新病歷。

4.8病房急救系統和基于傳感技術的心電監護系統

   在ICU等重癥監護病房每床均配有床邊監護儀、中心監護儀、心電圖機、血氣分析儀、微型電子計算機、腦電圖機等所需急救設備。在重癥監護病房內設有中心監護站，可直接查看所有監護病床的數據狀態。當患者病情惡化，醫務人員會第一時間對患者進行評估和治療。

   在ICU和CCU設置心電監護系統，由心電信號終端采集系統、心電監護信息中心和醫院監護平臺系統組成。形成以心電、血壓、脈搏、呼吸、血氧等生命參數為主的監護網絡系統。通過該系統，在護士站可隨時進行心電圖采集和記錄，可將心電數據通過醫療網傳輸給醫院數據中心，由專家診斷。

4.9自動藥品分包系統

   自動藥品分包系統又叫自動擺藥系統，包括片劑分包系統、針劑分包系統、粉劑分包系統等。系統可根據醫院信息系統傳輸的醫囑信息，自動將患者每一次需要服用的藥品包入同一藥袋內，即按單劑量包裝。同時根據醫囑將包裝日期、科別、患者姓名、服藥時間、藥品名稱、規格、數量、條碼等關鍵信息都打印在包裝袋上，便于藥師、護士核對和患者服用。設備主要包括主機框架、高速藥盒、非規則狀藥品自動包藥裝置、手工半自動包藥裝置自動封包裝置、觸摸屏控制電腦、管理軟件、耗材及其它輔助裝置等。

4.10冷藏藥品運輸溫度檢測系統

   冷藏藥品運輸溫度檢測系統使用RFID的特性，無需人工操作，全程主動記錄藥品溫度變化狀況，并實現不開箱讀取溫度數據。無論是一個產品還是多個產品，無論是同一地點還是多個地點，RFID都會將記錄實時精確地上傳，實現藥品從倉儲、運輸、末端全程冷鏈管理，便于藥廠、藥品批發企業、醫院隨時控制藥品倉儲、運輸、末端的消息查詢。通過RFID技術與藏箱的結合，實現多批次低溫冷藏藥品單品級別實時溫度管理，實現全程冷鏈管理。

4.11語音視覺導航系統

   未來醫院規模比較大，科技不斷進步，許多項目可能病人并不了解，如果不將大量的信息服務替代傳統的問路方式，有些初次就診病人會無所適從。

   除急診按快速通道診療的地標指示外，智慧醫院將通過醫院內部無線WiFi導航系統結合語音光學指示，替代傳統繁雜的指示牌。采用導航Hub模式+視網膜投影，在該模式下手機導航畫面翻轉呈現指示箭頭、道路名稱、距下一轉彎距離和方向等信息映射到手機屏幕上。

4.12網絡共享數字查詢系統

   可共享到相關門診，復診時醫生可提前看到，如無必要無需打印(病人要求保存也可自助打印)。如果醫生允許，病人可憑驗證碼在醫院的查詢結果，或者系統第一時間通過短信方式告知患者結果。既方便，又給予病人的選擇自由。

5智慧醫院物聯網的應用

   物聯網是指通過各種信息傳感設備，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人、物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

   醫療信息化應用系統中大部分子系統均可以通過物聯網技術，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統，實現物品(商品)的識別，進而實現對物品的“透明"管理。

   通過物聯網實現醫院對人的智能化醫療和對物的智能化管理工作，支持醫院內部醫療信息、設備信息、藥品信息、人員信息、管理信息的數字化采集、處理、儲存、傳輸、共享等，實現物資管理可視化、醫療信息數字化、醫療過程數字化、服務溝通人性化，滿足醫療健康信息、醫療設備與用品、公共衛生安全的智能化管理與監控的要求，從而解決醫療業務平臺支持薄弱、醫療服務水平整體較低、醫療安全生產隱患等問題：

a.基于重點人群識別和管理的醫院物聯網應用：①員工一卡通管理(門禁管理模塊、考勤管理模塊、消費繳費管理模塊);②患者一卡通管理(患者信息管理、住院門禁管理);③母嬰配對及嬰兒防盜；④病人遠程定位跟蹤以及醫藥、貴重器械定位管理等。

b.基于重點設備及物品管理的醫院物聯網應用：①醫療資產及醫療設備管理；②特殊藥品管理；③藥品分發管理；④血液管理；⑤醫療廢棄物監管；⑥消毒物品管理等。

c.基于醫療信息數字化管理的醫院物聯網應用：①醫患實時動態監護；②病房醫護工作移動信息化(移動醫療)等。

d.基于醫療過程數字化管理的醫院物聯網應用：①冷藏藥品運輸溫濕度檢測、追溯；②門診急救管理；③門診一卡通就診流程優化(診療發卡充值、自助掛號、繳費、自助查詢結果、醫保結算);④門診分診叫號；⑤無線門診輸液；⑥社區醫療及移動健康監護等。

6安科瑞EMS醫院能效管理系統

6.1平臺拓撲圖

6.2醫院電力監控解決方案

   電力監控系統實現對變壓器、柴油發電機、斷路器以及其它重要設備進行監視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設備和遠方控制中心及其他設備通信，實時掌握供電系統運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫院供電可靠性。

   電力監控系統主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數和用能情況。同時對醫院重要設備如柴油發電機、無功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統狀態進行監測。