淺談智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)-安科瑞潘麗
摘要:結(jié)合某知名大型三甲綜合醫(yī)院項(xiàng)目的智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì),提出智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)的技術(shù)解決方案,闡述智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)方案的總體架構(gòu)、建設(shè)目標(biāo)、設(shè)計(jì)宗旨、典型應(yīng)用及各智能化子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞:智慧醫(yī)院;智慧醫(yī)療;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);資源共享;互聯(lián)互通;統(tǒng)一視頻服務(wù)平臺(tái);建筑集成管理系統(tǒng);能耗監(jiān)測(cè)
0引言
醫(yī)療建筑用電設(shè)備種類繁多,用途各異,為確保對(duì)患者實(shí)施及時(shí)的診斷、搶救、治療,供電的可靠性要求高于普通建筑;同時(shí),在整個(gè)診斷、搶救、治療過(guò)程中,患者和醫(yī)務(wù)人員都會(huì)面對(duì)不同的醫(yī)療電氣設(shè)備,如何保障安全用電顯得尤為重要。醫(yī)療建筑中電氣系統(tǒng)必須以安全、可靠為原則。在對(duì)患者實(shí)施診斷、搶救、治療以及醫(yī)院的整個(gè)營(yíng)運(yùn)過(guò)程中,從維持供電時(shí)間和恢復(fù)供電時(shí)間的角度,需要采取相應(yīng)的電源配置及配電措施,確保重要負(fù)荷供電的連續(xù)性,避免對(duì)生命安全、人身安全造成影響。
1智慧醫(yī)院智能化建設(shè)的發(fā)展和目標(biāo)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)院智能化系統(tǒng)已由過(guò)去的智能建筑、單純的機(jī)電設(shè)備管理,向越來(lái)越寬的領(lǐng)域拓展,如今基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)院智能化建設(shè)已進(jìn)入了人們的視線。醫(yī)院智能化系統(tǒng)內(nèi)容豐富,涵蓋面廣,專業(yè)性強(qiáng),發(fā)展迅速,是醫(yī)院建設(shè)發(fā)展和醫(yī)院數(shù)字化工程的重要內(nèi)容。信息化在醫(yī)院的應(yīng)用領(lǐng)域由設(shè)備管理向臨床、科研、教學(xué)、后勤等領(lǐng)域拓展,由信息應(yīng)用的條線分割向大規(guī)模一體化開放式的醫(yī)院信息體系建設(shè)發(fā)展,由單個(gè)醫(yī)院向區(qū)域醫(yī)療協(xié)同發(fā)展,由單純的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)向基于數(shù)據(jù)挖掘的智能化方向發(fā)展。
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面引入,提升醫(yī)院基礎(chǔ)設(shè)施智慧化程度,從根本上改變醫(yī)院的管理方式,提高醫(yī)院管理效益,提高醫(yī)院醫(yī)護(hù)質(zhì)量,使醫(yī)院經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到提升,達(dá)到數(shù)字化智慧醫(yī)院的目標(biāo)。
2智慧醫(yī)院的核心技術(shù)(如圖1所示)
智慧醫(yī)院通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、智能識(shí)別技術(shù)、云平臺(tái)云計(jì)算服務(wù)、多源數(shù)據(jù)融合和利用、傳感技術(shù)、移動(dòng)終端管理等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)醫(yī)療、協(xié)同醫(yī)療,隨時(shí)隨地的數(shù)據(jù)安全與信息共享。
3智慧醫(yī)院的集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)
通過(guò)建筑集成管理系統(tǒng)(IBMS),以現(xiàn)代建筑經(jīng)營(yíng)管理模式為手段,以實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效和集約式管理為目的的綜合集成管理平臺(tái),將樓宇設(shè)備管理系統(tǒng)(BMS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)、綜合通信系統(tǒng)(CAS)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息資源共享,達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo),提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和綜合服務(wù)水平。
系統(tǒng)可采用統(tǒng)一的智能化集成系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)所有智能化系統(tǒng)進(jìn)行集成。圖2是智慧醫(yī)院智能化系統(tǒng)框架。
4智慧醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備,實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程等需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人、物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識(shí)別、管理和控制。
醫(yī)療信息化應(yīng)用系統(tǒng)中大部分子系統(tǒng)均可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識(shí)別,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)醫(yī)院對(duì)人的智能化醫(yī)療和對(duì)物的智能化管理工作,支持醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療信息、設(shè)備信息、藥品信息、人員信息、管理信息的數(shù)字化采集、處理、儲(chǔ)存、傳輸、共享等,
實(shí)現(xiàn)物資管理可視化、醫(yī)療信息數(shù)字化、醫(yī)療過(guò)程數(shù)字化、服務(wù)溝通人性化,滿足醫(yī)療健康信息、醫(yī)療設(shè)備與用品、公共衛(wèi)生安全的智能化管理與監(jiān)控的要求,從而解決醫(yī)療業(yè)務(wù)平臺(tái)支持薄弱、醫(yī)療服務(wù)水平整體較低、醫(yī)療安全生產(chǎn)隱患等問(wèn)題:
a.基于重點(diǎn)人群識(shí)別和管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:①員工一卡通管理(門禁管理模塊、考勤管理模塊、消費(fèi)繳費(fèi)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(duì)及嬰兒防盜;④病人遠(yuǎn)程定位跟蹤以及醫(yī)藥、貴重器械定位管理等。
b.基于重點(diǎn)設(shè)備及物品管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:①醫(yī)療資產(chǎn)及醫(yī)療設(shè)備管理;②特殊藥品管理;③藥品分發(fā)管理;④血液管理;⑤醫(yī)療廢棄物監(jiān)管;⑥消毒物品管理等。
c.基于醫(yī)療信息數(shù)字化管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:①醫(yī)患實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù);②病房醫(yī)護(hù)工作移動(dòng)信息化(移動(dòng)醫(yī)療)等。
d.基于醫(yī)療過(guò)程數(shù)字化管理的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:①冷藏藥品運(yùn)輸溫濕度檢測(cè)、追溯;②門診急救管理;③門診一卡通就診流程優(yōu)化(診療發(fā)卡充值、自助掛號(hào)、繳費(fèi)、自助查詢結(jié)果、醫(yī)保結(jié)算);④門診分診叫號(hào);⑤無(wú)線門診輸液;⑥社區(qū)醫(yī)療及移動(dòng)健康監(jiān)護(hù)等。
5安科瑞醫(yī)院EMS能效管理系統(tǒng)
安科瑞醫(yī)院EMS能效管理系統(tǒng)包含配電監(jiān)控、用水監(jiān)控、新能源監(jiān)測(cè)(發(fā)電風(fēng)機(jī)、分布式光伏、儲(chǔ)能)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、負(fù)荷分析、用電安全、設(shè)備電源監(jiān)測(cè)、能耗分析(分類分項(xiàng)能耗、區(qū)域能耗、部門能耗、同比環(huán)比分析比較等)等功能模塊,實(shí)現(xiàn)企業(yè)能效多方位的監(jiān)測(cè)和預(yù)警,功能模塊可以選擇定制,支持建筑三維建模。
實(shí)時(shí)預(yù)警:實(shí)時(shí)監(jiān)視漏電電流、消防設(shè)備以及重要負(fù)荷電源狀態(tài)、供配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)出現(xiàn)電源電壓異常、回路剩余電流異常、電纜或母線溫度異常、微機(jī)保護(hù)裝置動(dòng)作等情況及時(shí)報(bào)警,提醒運(yùn)行和維護(hù)人員處理,盡早消除故障,保護(hù)用戶人身和財(cái)產(chǎn)安全。系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位,保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并根據(jù)事件等級(jí)發(fā)出告警。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)報(bào)警窗口,并發(fā)出聲音或語(yǔ)音提醒。
運(yùn)行監(jiān)視:系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視變電所各回路出線的電流、電壓、功率、電能,剩余電流、電纜及母線運(yùn)行溫度,消防設(shè)備和重要設(shè)備的電源狀態(tài)、各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)等情況,圖形動(dòng)態(tài)展示,人機(jī)界面友好。
能耗分析:能效管理系統(tǒng)支持分類分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析功能,可以采集用電、用水、燃?xì)?、熱量冷量、工業(yè)氣體等能源消耗量,并折算標(biāo)煤。同時(shí)可以追溯支路能耗、區(qū)域能耗、部門能耗的數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)的同比、環(huán)比比較,每個(gè)月可自動(dòng)生成能源分析報(bào)告。
電能質(zhì)量分析:對(duì)企業(yè)重要回路或者對(duì)電能質(zhì)量敏感的回路進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè),包括:電壓合格率、三相不平衡度、2~63次諧波含量柱狀圖、功率因數(shù)曲線展示等等。對(duì)電能質(zhì)量嚴(yán)重超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限制的,可以通過(guò)有源濾波、無(wú)功補(bǔ)償?shù)妊b置進(jìn)行有效治理。
能耗報(bào)表統(tǒng)計(jì):豐富的報(bào)表系統(tǒng)支持定時(shí)、分時(shí)段等抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況,對(duì)站所進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明,并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯,維護(hù)計(jì)量體系的正確性。
能源流向跟蹤:能流圖能很好地反映建筑或者企業(yè)的能源消耗流向,幫助企業(yè)梳理電費(fèi)消耗明細(xì),挖掘節(jié)能潛力。
重要設(shè)備管理:系統(tǒng)支持對(duì)企業(yè)重要設(shè)備的信息管理,包括廠家資料、維保信息等,包括空調(diào)設(shè)備的能效分析、震動(dòng)異常報(bào)警、新風(fēng)機(jī)組濾網(wǎng)報(bào)警等等。
設(shè)備選型如下
應(yīng)用場(chǎng)合 | 型號(hào) | 功能 |
低壓出線低壓進(jìn)線 | APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示 |
ACR230EFLH | 三相(I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ),四象限電能計(jì)量,THDu,THDi,2~31次各次諧波分量,CF(電壓波峰系數(shù)),THFF(電話波形因子),KF(電流K系數(shù)),εu(電壓不平衡度),εi(電流不平衡度)計(jì)算,電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測(cè)量,平均值,RS485/Modbus,大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示,全中文菜單 | |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級(jí),無(wú)功電能精度2級(jí) | |
APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),RS485/Modbus,四象限電能,LCD顯示 | |
AEW100 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);RS485接口、470MHz無(wú)線通訊、紅外通訊;電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度1級(jí),無(wú)功電能精度2級(jí) | |
網(wǎng)關(guān) | ANet-YW1E2/2G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口2路RS485,1路2G(移動(dòng))上傳通道,工作電源:24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) |
ANet-YW1E2/4G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口2路RS485,1路4g(全網(wǎng)通)上傳通道,工作電源:24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW1E1 | 1路10M/100M以太網(wǎng)口1路RS485,1路4G(移動(dòng))上傳通道,工作電源:24V直流僅支持采集點(diǎn)數(shù)100個(gè)點(diǎn),用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW2E4 | 2網(wǎng)4串工作電源:24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) | |
平臺(tái)系統(tǒng) | AcrelEMS-MED云平臺(tái) | 平臺(tái)提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報(bào)表、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備臺(tái)賬、售電服務(wù)、運(yùn)維派單等功能,并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問(wèn)。 |
6結(jié)束語(yǔ)
智慧醫(yī)院是現(xiàn)代醫(yī)院的重要標(biāo)志,也是醫(yī)院現(xiàn)代化管理和高效運(yùn)行的有力保證。智慧醫(yī)院在整個(gè)醫(yī)院的管理水平、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益中起到了巨大的促進(jìn)作用,同時(shí)也為社會(huì)大眾提供了最現(xiàn)代、最完備的服務(wù)。
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