卫勤研究

卫勤研究（精选7篇）

卫勤研究 篇1

1 引言

目前，世界主要国家对军队信息化建设都极为重视，卫勤保障作为后勤保障的重要组成部分，也是各国信息化建设的重点发展内容。特别是美军，正在进行全球信息栅格建设，在卫勤保障上将实现从单兵———救治机构———支援站———基地———本土的全面信息化保障，在卫勤指挥装备方面，也研制了一系列模块化的信息化装备，并拥有了相应的卫勤指挥系统。如美军的卫勤指挥/控制/通讯/远程医疗诊断(MC3T)系统，包含的设备有：1台功能较强大的计算机、2台戴尔便携式计算机、1套小型卫星天线系统、1部数字通讯手机、1部模拟/数字混合手机、10部无线通讯手持步话机、1部数字相机、1台彩色扫描仪打印机等，并配备1台1 kW的柴油发电机组。根据实际需要，进行组合，由2～5个包装箱装载运输。展开时，可构成三级通讯系统：通过计算机，构成本地的内部局域网，实现卫勤信息的采集、处理、储存、传输、共享等;通过步话机，构成5 mile(1 mile=1.069 km)的中程无线通讯网，该通讯网进行了加密，具有255个信道和模拟/数字通讯功能，若增加转发器，通讯范围可扩展至30 mile;通过卫星天线，构成全球性的远程通讯网。

随着我军军队现代化建设的发展，卫勤保障信息化建设也愈显重要，目前，各级救护所均编有指挥组，但指挥组有编制无装备。急需研制一种适于野战条件下的工作卫勤综合作业平台，用于组织计划战时卫勤保障和指挥卫勤机构卫勤保障活动的各种活动，从而为实现卫勤保障需求可知、过程可控、情况可视提供手段，切实提高我军信息化卫勤保障能力。

因此，系统分析野战条件下各种卫勤作业需求，提出野战卫勤作业综合平台的战技指标，对研制卫勤信息化作业平台，促进卫勤保障信息化建设和提高各级救治机构野战环境下的信息作业能力具有重要意义[1]。

2 信息需求分析

2.1 军事行动信息

(1）军事信息。

敌情：敌人作战企图、兵力部署、工事构筑，使用核、化学、生物武器的能力及对我后方可能采取的破坏手段等。我情：我军作战意图和任务，军事指挥员的作战决心、兵力部署、共事构筑和防护能力，以及左右邻部队情况等。

(2）后勤信息。

后勤部署形式和各库所的配置位置、预备展开位置和开设时间，保障任务的区分;物资储备的规定;道路使用规定及警防措施等。

2.2 卫勤保障信息

(1）卫勤信息。

上级卫勤部署及保障措施;本级现有和上级加强的卫勤人力物力数量、质量与技术状况。

(2）作战区与信息。

作战地区地形、道路、水源和社情;地方卫生资源和可供使用的程度;当地的气象、水文、潮汐和卫生流行病学等情况。

(3）现场配置信息。

现场配置主要是指对救治机构配置地点和伤病员前接后转道路进行的现地调查活动。内容主要有：查看救治机构配置地点的地形、地幅、水源;在指定的地点内合理布局各组(室);查明救治机构配置地点可能遭敌袭击的目标;查看救治机构转移地点及伤病员后送道路的质量[2]。

2.3 卫勤保障方案

(1）卫勤保障的现状及卫勤保障能力。

包括卫勤工作的现状;预计卫生减员的总数;卫勤保障能力分析。

(2）卫勤保障的主要措施。

包括卫勤机构的配置;卫勤力量的区分与使用;伤病员医疗后送的组织与实施;卫生防疫与卫生防护的主要措施;药材补给;临战卫勤训练工作安排等。

(3）请求上级解决的问题。

包括需要上级(军政、后勤首长，上级卫勤部门)帮助解决的具体问题，请求加强人力物力，以及需要列入后勤指示和后方命令中的内容等。

3 功能需求分析

3.1 野战救护所网络功能

战时，野战救护所输入输出的信息主要包括卫勤指挥信息、伤员流信息、医疗物资信息和专业知识信息[3]。这4类信息的传输分为2种情况：一种是野战救护所内部信息的传输，属于战术网络;另一种是野战救护所与外部包括上下级之间的信息传输，属于战术与战役网络。本研究中的网络系统属于战术层次网络。在野战救护所内，由于需要采集单兵生理信息、监视卫生装备状态等，其节点大多数属于动态节点，因此，救护所网络系统采用无线网络与有线局域网组成混合局域网模式[4]。

救护所网络功能分析具体包括战时野战救护所所担负的任务及可能的布局方案，分析出网络用户节点数目、节点之间的最大距离、信息化卫生装备的分布情况、数据流的流向与流量、是否划分子网络等问题;研究确定工作站、服务器、网桥/路由器、交换机、集线器、网卡、线缆、光缆、UPS等硬件的数量与费用;确定网络操作系统、网络服务软件及其工具软件等的数量与费用;网络结构设计与网络系统安装调试等。

3.2 卫勤指挥通信功能

该功能可根据用户的需求，在野战救护所卫勤指挥组配备电话交换设备，与其他卫勤功能组的电话终端组成小型野战通讯网，使网内各用户之间，以及网内用户与远程终端之间实现语音、数据等通讯，并可实现有线广播功能，以便及时将指挥中心的指令传达到各功能单元[5]。

根据功能需求，确定该模块所需的设备，进行模块集成设计。主要有程控交换机、监控电话、配线架、功率放大器、话筒、广播电话通信集成线轴。程控交换机用以实现外线的转接和内线的分配，其功能由监控电话控制，置于卫勤指挥组中;集成线轴同时具有快速铺线、收线、扬声器、分机接口等功能，集成度高，使用方便，置于各卫勤功能编组;配线架可完成程控交换机和集成线轴之间的快速连接;功率放大器和话筒配合使用，驱动扬声器将指挥中心的命令传达到各卫勤功能单元。

3.3 卫勤作业功能

本功能主要研究野战救护所使用的卫勤作业软件在野战条件下运行所需的硬件平台。主要任务是分析各种卫勤作业软件，如卫生资源管理系统、卫勤指挥系统、伤病员管理系统等所需的最低运行环境及数据处理传输的需求，并考虑战时简易、可靠的原则，对所需的装备包括信息处理与传输设备、显示设备、卫勤侦察设备如便携式计算机、投影仪、投影屏、指挥信息显示屏、照相机、录像机等进行集成化设计[6]。

野战救护所的相关人员可以在这个硬件平台及配套软件的支持下，进行卫勤人力资源分配与管理、卫勤指挥命令的接收传达、预测伤员数量、医疗后送方案优选等。

4 环境需求分析

野外医疗机构工作的特点有以下几点：首先，野外医疗机构所面临的任务一般都很紧急，需要医疗机构快速到达指定地点并快速展开，以约120人规模的野外医疗机构为例，其展开时间大约为1 h。其次，野外医疗机构工作的环境不确定，变化多样[7]。由于野外医疗机构的任务基本都是应对军事行动或者突发事件，因此其展开地不能预先确定，其工作环境就具有不确定性。第三，随着野外医疗机构所处的任务环境变化，可能要求机构不断地变更执行任务的地点和环境，这就要求野外医疗机构不仅要能快速展开，还要能够快速撤收，快速机动[8]。

根据以上特点，结合信息化医疗机构工作需要，可以认为野外医疗机构对保障其野外信息化作业的通讯平台有以下需求：

(1)要能够快速展开和撤收。由于任务紧急，展开地点是临时确定的，整个医疗机构都必须在短时间内快速构建，并投入使用。因此，通讯平台必须能够在最短时间内组建并开始工作[8]。

(2)通讯平台必须能够适应多种环境，满足灵活、可扩展的需要。由于野外医疗机构是临时构建，其展开方式和布局都随着不同的环境地点而改变，因此，要求通讯平台能够灵活多变，具有良好的可扩展性。

(3)通讯平台能够重复使用。由于野外医疗机构属于短期保障，随着任务和形势变化，随时可能变换保障地点。因此从经济性方面考虑，要求通讯平台必须具有重复利用性。

(4)有些野外医疗机构可能要执行军事行动中的卫勤保障任务或者其他需要保密通讯的任务，因此，通讯平台还要考虑通讯的保密性。另外，野外医疗机构的通讯需求具有多样性特点，因此，通讯平台应该具有多种通讯能力，满足多种应用需求，如电话通讯、网络通讯和广播通讯等。

5 结构需求分析

根据信息需求和功能需求分析，野战卫勤作业平台可设计为组合箱组。箱组包括网络系统、卫勤指挥通信模块、卫勤作业模块。结构上分为A、B等2个箱。

按照野战条件下快速机动部署的要求，将各个功能模块的软硬件设备进行箱仪一体化的设计，包括各个模块设备空间组合的设计和箱体的设计。

各个模块设备的空间组合既不能破坏原有设备功能，又要保证空间组合合理，所占体积最小，便于在箱内进行组装。

箱体设计应在保证实现战术技术指标的基础上，选择适当的材料，力求提高箱体的强度和刚度，减小质量，外观造型美观大方、加工工艺简单，适于批量生产[8]。

卫勤作业平台的主要战术技术指标如下：

(1)外形尺寸：500 mm×700 mm×600 mm。

(2)质量(空箱)：不大于10 kg/只。

(3)性能：(1)垂直冲击跌落应符合GJB 1341第4.6.1条的规定;(2)正弦振动应符合GJB 1341第4.6.2条的规定;(3)堆码应符合GJB 1341第4.6.3条的规定;(4)耐压力应符合GJB 1341第4.6.4条的规定;(5)互换性要求具有相同编号的所有零部件，在功能尺寸上能够互换;(6)颜色应符合GJB 1379第5.1.1条的规定。

(4)环境适应性：(1)工作温度范围为-41～+46℃;(2)湿度应<90%(25℃);(3)盐雾方面应能抵抗我国沿海及海上环境的盐雾侵蚀;(4)三防方面应符合GJB 1629 C1级的规定;(5)运输方面应保证箱组连接牢固，便于运输、搬运;运载于运输车上，在三级公路或急造军路上长途运输不破损。

(5)兼容性：电磁兼容性应能满足不受战场电磁干扰而能正常工作;同时又不产生干扰其他电子装备或电子医疗仪器正常工作的电磁波，并且应与后勤指挥装备、作战指挥装备兼容。

6 总结

根据需求分析和指标要求，适合各级救治机构野战环境作业的野战卫勤作业平台应由卫勤指挥作业箱、卫勤作业综合通讯箱和卫勤作业终端箱等3种箱构成，采用模块化设计和箱仪一体化集成技术，保证操作的简便性和可靠性，要具有结构合理、展收迅速、操作简单、可扩展性强、性能可靠等特点。

野战卫勤作业平台的研制将为各级卫勤救治机构指挥组提供在信息化条件下进行作业的硬件平台，填补了指挥组无装备可用的空白。为野战救护所实施卫勤信息的收集、加工、传输为主的卫勤作业活动提供了便携式工具，将大大提高我军野战条件下的信息化作业能力。

参考文献

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[3]罗艳丽,何钟糅.医院信息系统的建设与思考[J].医学信息,2003(12):693-694.

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[7]王新斌.我军完成多样化军事任务后勤保障基本历史经验[J].后勤学术,2009(10):35-38.

[8]翟新海,董纪平,吴豪.军队远程医疗系统在抗震救灾中的应用及探讨[J].解放军卫勤杂志,2009,11(1):22-23.

卫勤伤员虚拟仿真模型研究与描述 篇2

关键词：卫勤伤员,数据仿真,感知仿真,虚拟仿真

0 引言

计算机虚拟仿真技术广泛应用于军事领域[1]构建基于虚拟现实的卫勤组织指挥与保障模拟系统, 开展卫勤组织指挥与保障训练和研究, 能创新卫勤保障理论, 催生新的卫勤保障能力生成方式, 有效提高卫勤保障能力。 其中, 如何构建符合卫勤特征的卫勤伤员虚拟仿真模型具有重要意义, 本文就卫勤伤员虚拟仿真模型的类型及其描述方式进行探讨。

随着信息革命对未来军事的影响不断加深, 以计算机网络和技术为主体的数字化模拟技术已经在作战研究和军事模拟训练方面取得了革命性成果[2]。 发达国家军队广泛采用计算机仿真和作战仿真技术施训, 并将其作为信息化作战研究和训练的重要手段[3]。

在卫勤领域的研究及卫勤训练中, 伤病员是最基础也是最关键的要素。 运用信息技术进行卫勤伤病流研究与模拟训练是现代战争对卫勤提出的必然要求。 目前, 在卫勤信息化研究领域, 卫勤伤病员研究明显偏重于临床医疗技术研究与应用[4,5], 缺少基本的卫勤组织指挥与保障要素。 另一方面, 信息化的卫勤伤员表现形式单一, 往往只能以伤员库等平面数据的形式提供有限数量和类型的伤员, 难以满足卫勤科研与训练需要。 目前, 我军尚无卫勤伤病员数据仿真和伤病员感知仿真一体化的虚拟仿真卫勤伤病员, 缺少具有高度真实感和交互作用的虚拟伤病员[6]。 计算机仿真 (模拟技术的出现为其提供了良好的契机, 通过将计算机仿真技术应用于卫勤领域, 构建基于虚拟现实的卫勤组织指挥模拟系统, 可以解决实战卫勤伤病流研究与模拟训练存在的问题。 在实验室环境下开展基于想定的针对性卫勤组织指挥与保障研究和训练, 有望催生新的卫勤理论, 显著提高卫勤训练的效率和效果。

1 研究技术路线

通过查阅文献和调研, 针对现代战争战创伤的特点、医疗实践, 确定虚拟的卫勤伤病员属性和要素。运用实体-联系图 (entity relationship diagram, E-R图和数据库技术, 构建卫勤虚拟伤病员模型, 包括伤病员数据仿真模型和伤病员感知仿真模型。根据伤员生成需求与规则, 运用虚拟仿真引擎和统一建模语言 (unified modeling language, UML) 生成具有卫勤要素的虚拟仿真伤病员, 本研究的技术路线如图1 所示。

2 仿真模型描述方式

2.1 模型与仿真

模型是对真实系统的一种抽象、 描述和模仿, 要求其具有真实性、简明性、完整性等特点。构建模型要在明确建模目的的基础上, 确定模型构成要素间的真实关系, 在力求简明的同时确保模型的精度, 最后要对模型反复检验修正。仿真是通过系统模型的实验来研究一个存在的或设计中的系统。计算机仿真是借助计算机, 用系统的模型对真实系统或设计中的系统进行试验, 以达到分析、研究与设计该系统的目的。

卫勤伤员模型是为卫勤组织指挥与保障研究和训练提供伤员流。 运用计算机实现伤员仿真, 首先需要将伤员相关的属性数字化, 即建立伤员模型。 伤员模型要具备伤员分类救治相关属性, 满足卫勤组织指挥研究和卫勤技能训练等特殊需求, 如与伤员的分类救治相关的伤员症状、伤情、伤势等;与伤势分类相关的呼吸、 收缩压、 神志等生命体征和计算模型;与伤员后送运力的需求计算、战救药材消耗相关的参数模型。 这种在常规计算机模型上处理成符合卫勤研究和卫勤技能训练使用要求的模型的过程, 就是卫勤伤员的二次建模, 亦称为卫勤伤员的仿真建模。 根据卫勤组织指挥与保障模拟中的用途及计算机仿真特点, 可以将卫勤伤员仿真模型分为数据仿真和感知仿真2 种描述方式[7]。

2.2 卫勤伤员的数据仿真

简单来说, 数据仿真就是提供给计算机来分析和处理卫勤伤员的模型, 是计算机把一系列数据和模型转换成卫勤伤员模型的过程, 如伤员的伤情、伤类、生命体征、体位等。 我们也可以把有卫勤属性的伤员数据转化成计算机能够识别的伤员模型的过程称为“卫勤伤员模型化”。 卫勤伤员数据仿真可用最常用的关系数据模型来描述, 主要用于仿真交互和训练评估计算机对现实世界中实体的抽象、描述以及处理等是通过各种模型来实现的, 按模型应用的不同目的, 可以将模型分为2 个层次, 一是概念模型, 二是数据模型[8]。 概念模型是按用户的观点对数据和信息建模, 用实体、属性和联系对概念模型进行描述。 如卫勤伤员基本信息的概念模型中, 伤员就是一个实体, 伤员的属性包括姓名、性别、出生年月、血型、药物过敏史、职务、部别、民族、接种史。 数据模型是相对概念模型而言的, 是对客观事物及其联系的数据化描述, 应用E-R图, 可建立概念模型到数据模型的转换关系。 卫勤伤员的数据模型可以用关系模型 (见表1) 或面向对象模型等形式表述。

2.3 卫勤伤员的感知仿真

感知仿真的目的是直观地展现卫勤伤员, 其内容包括对伤员的视觉、听觉、触觉等多种感觉通道的仿真。 视觉仿真通常也称为“伤员可视化”, 是感知仿真中的一种主要形式, 就是将伤员的外观、伤部、行为等要素以立体的、 三维的或二维的图形图像表达出来。 听觉仿真是指通过对伤员声音的模拟来营造伤员的状态和伤情。 触觉仿真是指通过对人机交互设备的操作来实现卫勤技术人员与伤员的交流, 使参训人员产生临场感。 我们也可以把建立感知仿真模型的过程称为“卫勤伤员感知化”。 这种通过多感觉通道的模拟来实现临场感觉的技术就是虚拟现实技术, 主要用于卫勤组织指挥和训练模拟。

卫勤伤员的数据仿真和感知仿真是针对不同对象来说的, 但都是以数字化的卫勤伤员信息为基础。在卫勤伤员虚拟仿真模拟应用中, 这2 种仿真描述方式互为作用, 计算机对数据模型读取和解释, 并通过感知仿真, 立体、形象地将虚拟仿真伤员展现给应用人员, 而程序应用人员又可以通过人机交互改变数据仿真的结果。

3 卫勤伤员仿真模型内容

关于卫勤伤员数据模型有较多研究[9,10], 根据卫勤伤员信息对卫勤组织指挥、伤员医疗后送、医疗物资保障等的作用与影响, 可从数据模型和感知模型2 个方面来构建仿真模型, 如图2 所示。

3.1数据模型内容

卫勤组织和保障主要是围绕伤员的急救、救治和后送展开的, 卫勤伤员信息由伤员信息和救治伤员相关的卫勤需求信息组成 , 伤员自身情况及其卫生勤务需求共同构成了卫勤伤员的信息内容 。 卫勤伤员信息的内容由3个部分组成 : (1) 伤员信息 , 如伤员基本情况信息 , 伤类 、 伤情 、 伤势等信息 ; (2) 医疗救治信息 , 如诊断信息 、 救治信息等 ; (3) 卫勤需求信息 , 如卫勤指挥信息 、 医疗后送信息 、 医疗运力信息 、 医疗装备信息以及药材物资消耗信息等 。 数据模型是对卫勤伤员信息的数据描述 , 它主要包括3个方面 : (1) 伤员基本信息 :ID号及其关联信息 ( 姓名 、 性别 、 出生年月 、 血型 、 药物过敏史 、 职务 、 部别 、 民族 、 接种史等 ) 。 (2) 战伤状态信息 :1负伤时间和负伤地点信息 。 2伤部信息 。 按我军现行方法 , 划分为颅脑 、 颌面 、 颈 、 胸 ( 背 ) 腹 ( 腰 ) 、 骨盆 ( 会阴 ) 、 脊柱 、 上肢 ( 左 、 右 ) 、 下肢 ( 左 、 右 ) 、 内脏10个部位 。 3伤型信息 。 我军伤票规定的伤型有 : 贯通伤 、 盲管伤 、 切线伤 、 闭合伤及其他 。 4伤势信息 。 将伤势分为轻伤 、 中等伤 、 重伤3类 。 5伤类信息 。 按照致伤武器 , 分为常规武器伤 、 核武器伤 、 化学武器伤 、 生物武器伤 ; 按照致伤因素 , 分为弹片伤 、 地雷伤 、 枪弹伤 、 刃器伤 、 烧伤 、 挤压伤 、 冲击伤 、 毒剂伤 、 核放射伤 、 冻伤等 。 (3) 伤员医疗救护后送信息 :1伤员救治信息具体包括急救信息 、 紧急救治信息 、 早期治疗信息 、 专科治疗信息 。 2伤员分类信息包括收容分类信息 、 救治分类信息和后送分类信息 。3伤员后送信息包括后送等级 、 后送方式 、 后送工具 、 后送时伤员体位 、 后送去向 、 途中医疗 、 观察措施等 。

3.2 卫勤伤员感知模型

卫勤伤员感知模型的建立目的是实现多维的、可感知的、可交互的、形象逼真的虚拟卫勤伤员, 通过虚拟现实技术实现虚拟仿真。 卫勤伤员感知模型在视觉、听觉、触觉和交互方面需达到以下要求: (1) 在视觉上, 一是要求卫勤伤员感知模型外观逼真, 一般情况下, 卫勤伤员应着新式迷彩服。 二是从外观上基本能辨别受伤部位, 受伤部位按数据模型中的伤部信息显示, 受伤部位有必要的包扎和固定, 包扎和固定的方式和表现形式符合战救5 项技术要求。三是卫勤伤员具有合理的体位状态, 如直立、仰卧位;必要的运动属性, 如独立行走、跛行、扶拐等行走形式。 (2) 在听觉上, 卫勤伤员具有合理的语言能力, 伤部的触痛和活动痛的声音表达。 (3) 在触觉上, 卫勤伤员具有体征反应交互能力, 如受伤部位的触痛反应。 (4) 在交互上伤员能按要求回答病史、症状, 完成上下肢的吩咐动作, 能行走的轻伤员可按要求行走到某一区域。 能测量血压、脉搏, 能对伤员进行意识判断。伤员能接受医护人员的处置, 如挂分类牌、包扎、固定、气管插管等。

4 虚拟仿真伤员生成

虚拟仿真伤员生成大致分为4 个过程[11]: (1) 要广泛收集伤员及相关行为的媒体素材, 包括图片、文字、声音、视频和动画等, 如伤员受伤部位、伤口包扎外观、伤员跛行姿势等, 通过Photoshop等软件对相关图片、视频进行预处理, 制作服装、伤口、包扎等纹理; (2) 对对象进行特征提取, 使用3DSMAX等建立三维模型, 应用烘焙技术、布置灯光、渲染设置, 得到最佳的三维效果, 导出相应格式文件; (3) 使用3D引擎工具, 如Unity3D软件等, 对模型进行优化、调节动画, 编写C# 脚本实现智能控制; (4) 对系统进行优化并发布, 调试完善并提交。

突发大量伤员产生是卫勤保障的特点, 在模拟大批量伤员的产生时, 主要涉及2 个方面的参数 (1) 伤员的总体数量及其在时间上的分布; (2) 伤员的主要伤部、伤类、伤情、伤型及其比例。 大批量伤员生成参数可应用伤员生成器来实现, 伤员各类参数由想定编辑器完成设定, 也可按多样化军事任务预先设定, 生成卫勤伤员数据库。 最后根据卫勤伤员数据库中的数据模型, 生成虚拟仿真伤员, 并将相关数据与虚拟模型相关联, 形成逼真的三维虚拟伤员和具有丰富卫勤组织指挥和保障属性的卫勤伤员。

参考文献

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[10]龚星耀, 张强, 姜志宽.全数字化战场伤病员信息采集传输系统设计[J].东南国防医药, 2008, 10 (5) :388-389.

卫勤研究 篇3

20世纪后期,以信息技术为核心的高技术群在世界范围内引发了新军事变革,战争形态已由常规的、全面的战争向大量使用高科技武器装备的局部战争演变。战争呈现多层次、全方位而无前后界线的特点,战争的突发性、隐蔽性、破坏性和残酷性增大。现代战争的巨大变革对军队卫勤的保障模式、指挥方法和手段提出了严峻的挑战。

近年来,以新时期军事战略方针为指导,基于创新的信息化理论和技术,我军大力加强卫勤保障和指挥系统的信息化建设,并取得了长足的发展和明显的成效。但目前我军卫勤信息化建设的研究与应用多是微观规模的项目,缺乏宏观的卫勤信息化系统的总体规划和总体设计,严重制约了我军的卫勤保障和指挥能力[1,2]。

软件系统架构超越“算法+数据结构=程序”的计算设计模式,在更高抽象层次上把握系统各个部分之间的内在联系,并从全局、整体的角度去理解和分析整个系统的行为和特性,是系统开发和实施的总体蓝图,能有效解决开发复杂、大型软件系统存在的困难[3]。D.E.Perry等将软件架构视为大规模系统开发中头等重要的设计对象。

Agent及其组成的多Agent系统为人们解决各种复杂的、分布的、难以预测的问题提供了一个新的有效途径[4],能够有效支持军队卫勤系统开放、灵活、异构、动态变化和不可预测的特点,据此本文提出了基于Agent的军队卫勤系统总体架构,作为军队卫勤系统的规划蓝图,用以指导整个军队卫勤系统的信息化建设与开发。

1相关研究工作

军队卫勤信息化已存在系列的建设和研究工作。近年来,全军实施了军字1、2、3 号工程,大大提高了医师的工作效率和诊断准确率,提高了医院的服务质量和患者满意度,我军平时卫勤信息化建设取得了长足的进步[1]。雷震等总结了我军卫勤信息化建设中存在的问题和薄弱环节,明确指出了我军卫勤信息化建设缺乏宏观规划[2]。杨宇等总结了军队医院研发战时卫勤信息系统应思考的问题,指出了卫勤信息化的建设应该贯彻平战结合、以战为主的思想[5]。李培进[6]、王宪利[7]、刘建东[8]等则探讨了反空袭作战、大规模突发事件处置、高原卫生环境等各种环境和态势下军队卫勤信息化建设应注意和思考的问题。总后卫生部李建华部长在第三届全军卫生信息学术会议上明确要求加强卫勤保障系统的顶层设计,实现军队卫勤信息化的统筹协调发展[1]。

在众多的军队卫勤信息化研究工作中,国内鲜有见到基于Agent的军队卫勤系统的研究工作。本文正是在结合军队卫勤信息化建设和Agent软件技术方面进行的一个探索。

2卫勤指挥系统架构需求分析

下面将从功能需求和性能两个角度,阐述军队卫勤系统的架构需求,用以指导基于Agent的军队卫勤系统架构研究。

2.1卫勤指挥系统总体架构功能需求

军队卫勤指挥系统的功能架构需求主要包括:

(1) 军队卫勤指挥系统必须一体化集成和整合单兵救护信息系统、各级野战医疗救治机构信息系统、各后方医院信息系统和卫生总部指挥信息系统,实现各级军队医疗机构之间的安全数据通信,达到组建全数字化、一体化的军队卫勤救治机构的目的。

(2) 军队卫勤指挥系统必须平战结合、贯彻以战为主的思想,不仅能够实现军队平时卫勤工作的网络化管理,同时必须能够与战时指挥机构、战时各兵种间实现无缝集成和整合。军队卫勤系统必须能够直接基于战争的发展、部署和安排,进行配套的卫勤保障部署。

(3) 军队卫勤系统必须能够和地方卫勤保障信息系统集成和整合,需要支持军、警、民一体化的联合卫勤保障机制,能够有效支持军队卫勤保障力量与地方卫勤保障力量相结合,建立军民结合的大卫勤观。

(4) 军队卫勤指挥系统必须能够基于周边、敌方的军队状况、武器配备状况和突发事件事态发展状况,建立并管理军队卫情应急防护预案,做到有备而战、以变应变和快速响应,从而大大提升卫勤保障的主动性。

(5) 军队卫勤指挥系统需要具备智能化的卫勤辅助决策支持功能,能够实现自动汇总分析和数据资源共享,具有预测、预警和卫勤保障方案自动化、交互式的辅助制订功能。

2.2卫勤指挥系统总体架构性能需求

军队卫勤指挥系统总体架构性能需求主要包括:

(1) 快速响应 军队卫勤数据具有海量特性和广域分布特性,并在多重因素的协变中运动变化,因此军队卫勤指挥系统必须具有超强的快速响应性能。

(2) 高度可靠 卫勤保障机构是敌方重点空袭、破坏和削弱的对象,军队卫勤保障系统必须具备良好的可靠性和健壮性,具有良好的生成能力、快速恢复和修复能力。

(3) 高度安全 军队卫勤指挥信息是绝密的军事情报,必须具有高度的安全和保密机制,能够有效防止信息的泄密和篡改,并可进行审查和追溯。

(4) 友好智能 军队卫勤指挥系统涉及多层次、多种类的用户,战时使用情况紧急,因此操作必须友好,并能以智能技术有效支持用户的个性化操作。

(5) 良好异构 军队卫勤指挥系统需要同已建设的各类军队信息系统进行互连,同时还需同各种地方卫勤信息系统对接,因此必须提供良好的机制,处理广泛的异构性。

(6) 动态构建 现代战争多兵种、多兵力聚散不定,快速动态组合与变化,因此军队卫勤指挥系统必须能够快速动态组合相关地域的各类卫勤系统,动态构成一个优化的联合整体,以提供优质卫勤保障服务。

3基于Agent的卫勤指挥系统架构

军队卫勤指挥系统具有不同于常规系统的特殊功能需求和性能需求,具有长期演化建设以及协作开发与运作的特点。Agent系统能有效支持军队卫勤指挥系统的分布、演化、智能化和动态扩展等架构性能要求,故本文提出了基于Agent的军队卫勤系统总体架构规划和设计。

但现有各类军队卫勤系统和地方卫勤系统具有广泛的技术特点,并在有效地工作和运行,它们不可能实行全盘Agent改造。因此,基于Agent的军队卫勤指挥系统架构必定是一个技术混合的架构,而不是一个纯Agent技术系统的架构。故本节首先提出军队卫勤指挥系统中的Agent技术系统,然后从系统物理架构和软件层次架构两个层面设计和分析基于Agent技术系统的军队卫勤指挥系统总体架构。

3.1卫勤指挥系统中的多Agent系统

基于军队卫勤指挥系统架构需求和Agent系统技术特性,提出了军队卫勤指挥系统规划和建设的5类多Agent系统,如图1所示,其主要用作系统集成、智能支持和公共服务。

其中,单兵卫勤防护多Agent系统直接配备到作战单兵或单兵组成的小组,支持一线作战单兵或单兵小组的卫勤防护工作。卫勤信息集成多Agent系统主要负责异构系统的集成工作,其与战场卫勤保障系统、基地卫勤信息系统、地方卫勤信息系统相连,负责实时或定期的信息采集和集成工作。卫勤指挥协调多Agent系统驻留在战争指挥系统、各卫勤单位信息系统、后送运输信息系统、地方卫勤信息系统等各系统处,代表指挥员自动化相互合作、协商和谈判,执行卫勤保障任务。卫勤辅助决策多Agent系统主要执行OLAP、数据挖掘、仿真模拟,帮助卫勤指挥人员快速制定优质的卫勤保障方案。公共服务多Agent系统提供通用公共服务,增强软件复用,降低卫勤系统开发成本和费用,主要包括安全Agent、GIS Agent和备份Agent等。

3.2基于Agent的系统物理架构

基于Agent的军队卫勤指挥系统的总体物理架构参见图2。

该架构通过多Agent系统直接沟通与协调各卫勤保障相关信息系统,实现双向互连互通。一线卫勤信息系统、基地医院信息系统、地方医院信息系统、卫勤运输管理信息系统、卫勤物质管理信息不仅直接同战区卫勤保障指挥系统相连,而且同时与总部卫勤指挥系统相连。并且,战区与总部卫勤指挥系统直接与战区指挥系统、突发事件处理指挥系统互连。整个系统架构具有横宽纵短、一体化协调指挥的特点,各相关信息系统间不仅可实现数据信息的共享,而且可以实现指挥信息的协调与互通。

3.3基于Agent的软件层次架构

图3是基于Agent系统的军队卫勤指挥系统的软件层次架构,该架构表明了各软件系统元素间的层级关系和相互依赖关系。

基于Agent的军队卫勤指挥系统共分为四层。其底层是军队和地方的各类相关管理信息系统,包括基地卫勤信息系统、地方卫勤信息系统、战区指挥系统、突发事件处理系统、卫勤物质管理系统和卫勤运输信息系统等。第二层是各类信息采集Agent和各类协调指挥Agent。它们对上层具有统一的服务接口,但对下层却因所采集数据源的不同而具有多样化的接口。第三层是战区和总部数据处理层,包括数据采集、数据存贮和备份。最上层是用户层,包括辅助决策、协调指挥、联机分析、个性化管理等功能。安全Agent和GIS Agent提供公共的支持与服务。

4关键技术分析

基于Agent的军队卫勤指挥系统架构的实现需要开展如下特有关键技术的研究。

(1) 统一的Agent技术系统实现平台。

需要综合运用面向对象技术、构件化技术、面向服务架构技术提供统一的Agent和多Agent系统的实现框架,支持各类Agent和多Agent系统的具体实现。

(2) 多Agent系统的信息采集标准。

需要统一规范和定义信息采集的数据项、信息采集的策略和信息采集的过程,并据此进行数据的转化、清洗和规范化处理。

(3) 协调指挥多Agent系统的结构关系和协作机制。

需要研究卫勤指挥知识、指挥规则和组织约束的表达机制、推理机制和协商机制,并同规则引擎、工作流管理等技术相结合,制定协调指挥多Agent系统的结构关系和协作机制。

(4) 卫勤辅助决策Agent系统的智能化和个性化。

需要有机整合数据挖掘、数据分析、仿真建模、动态演示、个性化模型等技术提供卫勤指挥人员友好、智能化和个性化的人机交互接口。

5结论

基于Agent的技术体系能良好地支持军队卫勤系统的渐进研究与协作开发,满足军队卫勤系统的分布性、动态性、演化性、异构性、可靠性等的要求。本文提出了基于Agent的军队卫勤指挥系统总体架构,包括其物理架构和层次架构,用以指导军队卫勤指挥系统的开发。该架构充分利用现有信息系统,进行广泛异构集成和协同工作,具有横宽纵短、指挥灵便的特点。

后续的研究和开发工作中,我们将基于Agent技术体系的思想和方法,遵循系统的总体架构,进行更广范围内卫勤资源和其它辅助资源的集成和协同研究,并进行具体实现技术的研究和开发,以实现现代战争情况下卫生资源的一体化配置和保障打赢信息化战争。

参考文献

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[7]王宪利胡斌.在处置大规模突发事件中卫勤指挥若干间题的探讨.武警医学,2001,12(5):311-312.

卫勤研究 篇4

军队地震医学救援应急卫勤统计是在强烈地震发生后, 军队卫勤机构快速对灾区伤亡人数、卫勤救援力量配置、实施医疗救治、卫生防疫、药材保障等相关数据的搜集、处理、分析、评价、共享与发布等[1]它对军队地震医学救援卫勤决策和指挥协调有着至关重要的作用。 四川芦山4·20 7.0 级强烈地震发生后, 军队医学救援应急卫勤统计由于存在通信不畅应急统计信息化平台不完善、统计报表不统一、信息共享不全面等不利因素, 影响了卫勤统计的及时性和准确性, 因此亟须搭建一套集信息上报、传输、存储、汇总、分析、共享等功能于一体的军队地震医学救援应急卫勤统计平台 (以下简称应急统计平台) 。

1 需求分析

军队地震医学救援应急卫勤统计有4 个特点 (1) 医学救援部队面临着道路受阻、通信不畅、大型通信设备无法进入灾区实施保障等困难, 导致统计信息获取困难[2]。 (2) 救援力量多且来自不同单位, 难以以最快的速度建立起统计汇总渠道和机制, 统计信息共享性差, 统计结果利用率低[3]。 (3) 统计项目繁多、统计量大、统计周期短、数据更新快、查询上报频率高。 (4) 部分统计信息涉密。根据以上4 个特点, 对应急统计平台设计有4 点要求: (1) 应急统计平台主系统要求按B/S (浏览器/服务器) 结构设计, 这种结构统一了客户端, 将系统功能实现的核心部分集中到服务器上, 简化了系统的开发、维护和使用, 同时便于各医学救援力量统计机构的协调统一以及统计信息的共享。 (2) 移动上报终端的统计上报软件要求按C/S (客户端/服务器) 结构设计, 通过它可以充分利用两端硬件环境的优势, 将任务合理分配到客户端和服务器端来实现, 降低了系统的通信开销[4], 保证在通信不畅的情况下移动上报终端可独立完成统计填报工作。 (3) 移动上报终端要便于随身携带, 不受灾区通信设施损毁影响, 适用于野外恶劣条件, 基于卫星通信、移动通信及互联网络等成熟通信技术, 在通信渠道上设置加密设备或通过专网专线 (如军事综合信息网) 进行统计上报。 (4) 在中心数据库设计上要求采用兼容性强、 安全性高的数据库软件, 具备数据实时与异地备份、 恢复及灾难恢复等安全措施, 科学合理设计表单, 方便数据的增加、修改、删除及查询。

2 总体设计

2.1设计目标

应急统计平台是军队应急卫勤指挥信息系统的一个业务分支, 是卫勤机构在强烈地震后进行医学救援卫勤统计的信息化平台, 在军队参加地震医学救援行动中, 通过此平台可实现卫勤信息远程上报、快速传输、海量存储、分级汇总、科学分析、全面共享等功能, 大大提升了应急卫勤统计效率, 从而加大了对应急卫勤指挥的辅助决策能力[5]。

2.2 应急统计平台设计框架

应急统计平台由移动统计上报系统、 应急卫勤统计主系统及应急卫勤信息数据库、 远程应急卫勤统计客户端构成, 同时留有与医院信息系统相连的数据接口[6]。 应急卫勤统计主系统及应急卫勤信息数据库为应急统计平台的核心部分, 统计人员可以应用此系统, 通过卫星通信网、移动通信网或军事综合信息网等, 实现对下级统计信息及移动上报信息的收集、存储、汇总、分析以及下发统计要求和系统管理等功能;主系统设计的医院数据接口可以保证统计信息系统与医院信息系统进行数据交换, 实现统计信息实时共享, 提高应急医疗救治能力;远程应急卫勤统计客户端可为统计人员提供统计信息的查询、上报、共享等功能, 统计人员可以应用浏览器, 通过卫星通信网或军事综合信息网登录应急卫勤统计主系统实现以上功能; 移动上报终端通过卫星通信网或移动通信网与应急卫勤统计主系统相连, 统计人员通过此终端接收上级下发的统计要求, 上报统计信息。 详细设计框架如图1 所示。

2.3 工作流程设计

统计工作从应急卫勤统计主系统发布统计表开始, 在远程客户端应用浏览器, 通过网络登录主系统, 填报统计信息, 填报完成后自动存入应急卫勤信息数据库; 在移动上报终端登录终端内安装的统计上报软件, 接收主系统打包下发的统计表, 解析后填报统计信息, 软件自动将填报好的统计信息打包, 通过卫星通信网或移动通信网上传至主系统, 主系统对打包信息进行解析后, 存入应急卫勤信息数据库;主系统可以访问数据库, 实现统计信息的汇总、分析、上报及共享等功能。 详细统计流程如图2 所示。

2.4 数据库结构设计

应急卫勤统计数据库根据“军卫一号”数据库中医疗、药品、物资等相关统计内容, 结合应急卫勤统计实际情况, 设计4 个表: (1) 应急卫勤力量统计表:包括医疗队、防疫队数量、人数、装备、部署等内容。 (2) 医疗工作统计表:包括医疗队、医院接诊、收治、手术、前接、后送等内容。 (3) 药品器材统计表:包括品种、数量、价值等内容。 (4) 卫生防疫及心理救援统计表:包括消杀面积、心理咨询人次、宣教资料等内容。根据统计需求不同可随时增加内容。应急卫勤统计信息具有涉密性, 必须严格控制数据库的访问权限, 无论采取有线还是无线的传输模式, 都必须采取软、硬件防火墙及加密手段, 确保数据的安全性。

3 功能模块设计

3.1 应急卫勤统计主系统设计

应急卫勤统计主系统包括用户管理模块、 信息填报模块、统计分析模块和信息传输模块。 用户管理模块包括用户注册、用户登录及注销和用户权限管理功能;信息填报模块包括统计信息填报、信息汇总和信息审核功能;统计分析模块包括自定义查询、自选项分析和自动生成图表功能;数据传输模块包括信息打包上传、信息打包下载及数据包解析功能。 主系统功能模块如图3 所示。

应急卫勤统计主系统采用B/S结构设计, 主系统通过浏览器向远程统计用户端发出统计报表, 远程统计用户通过浏览器在线填报;远程统计用户通过浏览器对主系统中的统计信息进行查询请求, 主系统对请求进行处理, 将用户所需信息返回到浏览器。 而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成、对数据库的访问等工作全部由Web Service完成。 B/S架构程序具有分布性强的特点, 可以随时随地进行数据统计、查询、修改等业务处理, 其维护简单方便, 只需要改变服务器程序, 即可实现所有用户的同步更新。

开发平台为Java EE6 (JDK) 7u21[7], 开发工具为Eclipse, 数据库应用Oracle 11g[8], 服务器操作系统为Windows Server 2003, 客户端操作系统为Windows XP。系统前台采用JSP网页模式, 后台采用Oracle数据库, 采用JDBC (java database connectivity) 来连接数据库。

3.2 移动上报软件设计

移动上报软件基于Android系统进行设计, Android系统拥有丰富的类库, 同时开放性和兼容性好, 利于移动上报软件在移动设备上的安装和与其他系统之间的连接[9]。 该软件包括用户登录、信息填报和信息传输3 个功能模块以及本机SQLite数据库。 用户登录模块限制了软件的使用权限, 只有授权用户才允许登录使用移动上报软件进行信息统计上报, 保证统计信息的安全性及准确性;用户通过信息填报模块, 解析上级下发的统计报表数据包, 进行信息填报并将填报信息打包;信息传输模块基于移动通信网络或卫星通信网络, 实现了数据包的接收及上传功能;本机SQLite数据库用来存放已接收的统计报表及填报的统计信息, 保证用户在无网络环境时进行离线填报并保存相关数据, 以便后续操作。 移动上报软件功能模块如图4 所示。

移动应急统计上报系统采用 (C/S) 模式设计, 开发平台为Java EE6 (JDK) 7u21, 开发工具为Eclipse+ADT (Android Developer Tools) [10], 移动终端数据库为SQLite, 移动终端操作系统为Android 4.0。

4 结语

应急统计平台是应急卫勤统计工作中不可或缺的一套信息化工具, 为统计人员提供了方便快捷的上报及统计途径, 为决策人员提供了及时准确的统计信息。 本文根据军队地震医学救援应急卫勤统计的特点研究并设计的应急统计平台, 具有开放和可扩展的系统框架, 可在今后的应急统计工作中, 根据不同的应急统计特点对此平台进行功能扩展, 并通过预留的数据接口与应急卫勤指挥信息系统相连, 逐步完善, 使其成为军队应急卫勤指挥体系的重要卫勤统计决策平台。

参考文献

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[9]杨丰盛.Android应用开发揭秘[M].北京:机械工业出版社, 2010:35-36.

卫勤研究 篇5

一体化联合作战是指多个军种按照总的企图和统一计划,在联合指挥机构统一指挥下,以各作战单元、作战要素高度融合的作战体系为主体,充分发挥整体作战效能,在多维作战空间共同实施的作战[1]。随着世界范围内新军事变革不断深入,一体化联合作战将成为未来战争的主要形式[2]。海上战场作为一体化联合作战的重要组成部分越来越受到国家的重视,完成好一体化联合作战条件下我军海上卫勤保障任务将成为我军卫勤机构的重要历史使命。为不断增强我军海上卫勤保障能力,应进一步提升平时卫勤模拟训练的训练效果,以此增强卫勤人员在作战紧急情况下的决策能力和指挥水平。为实现上述目的,我们设计、研制了海上伤员发生系统。海上伤员发生系统可根据卫勤训练的具体要求产生不同伤情,模拟战场伤员受伤情况,卫勤训练人员必须迅速作出反应,对模拟发生的伤员进行快速分类,及时救治,通过这样的模拟训练不断提高我军海上卫勤保障能力[3]。

2 海上伤员发生系统总体设计及实现基础

模拟伤病员发生器根据卫勤训练不同要求,模拟战场伤员发生情况,产生模拟伤员流。模拟伤病员发生器由无线通信模块、模拟伤员库模块、模拟伤员库管理模块、综合数据库模块、伤员发生服务模块以及伤员发生模块构成。伤员发生模块将模拟伤员发生的参数和用户指令通过无线通讯模块传至伤员发生服务模块,伤员发生服务模块读取模拟伤员库模块中的伤员信息,按照实际伤员受伤事件发生的概率模型派发模拟伤员至各训练组室,并把对应的信息写至综合数据库中。

海上伤员发生器是实现模拟伤员发生的基础。海上伤员发生器是一个小巧的复合型掌上计算机,轻巧易携带,外壳采用抗菌材料,使用安全性高。机械设计采用IP64防水,1.2 m自由落体耐摔的工业防护等级设计,抗损毁,可满足恶劣条件下作业的需要,海上伤员发生器规格见表1,外形如图1所示。可将其设置在低功耗状态,延长输出信号间隔时间,尽量减少其处在全功率状态下的时间,以降低其功耗。界面数据输入以触屏式点击输入为主,操作简单;并采用下拉式选择框,可包含信息量很大[4,5,6]。

海上伤员发生器内设有主控CPU模块,Wi Fi无线传输模块和RFID读写模块等。RFID读写器兼容ISO14443A/B、ISO15693等3种标准,读卡距离5 cm,射频工作场频率(fc)为13.56 MHz。主控(CPU)为体积小、低功耗、低成本、高性能的ARM处理器构架,ARM处理器是32位元精简指令集(RISC)处理器架构,广泛地应用于许多嵌入式系统设计中。ARM指令执行速度快,寻址方式灵活简单,执行效率高。整个模拟伤员发生系统构建了伤员伤情数据库,根据不同训练平台,及时产生所需伤员伤情,为各项伤员分类训练工作提供条件。

3 海上伤员发生系统的模块功能

3.1 模拟伤员库模块及模拟伤员库管理模块

模拟伤员库模块设置在系统服务器内,而模拟伤员库管理模块设置在PC上。服务器和PC同时要求支持i386架构,2个模块间采用Client/Server 2层结构,模拟伤员管理模块为客户端,系统采用.net 2.0技术,服务器采用Oracle 8i数据库。两者之间通过.net的sqlclient进行连接。

模拟伤员库模块中存储模拟伤员信息,包括救治单位、伤员的基本信息、伤病史、分类信息、伤部图片及其他信息。救治单位包括医院船、码头救护所、卫生运输船等;基本信息包括伤员的ID号,姓名、年龄、性别、职务、军衔等;分类信息包括伤员伤类、伤部、伤型以及并发症;伤员的伤病史包括伤员受伤时间、受伤地点、症状体征、救治经过;每个模拟伤员都附有一张伤部图片,对于救治单位决定采取的救治措施有指导意义。

模拟伤员库管理模块可预先向模拟伤员库预置大量模拟伤员信息,实现对模拟伤员库中伤员信息的增、删、改、查。同时还包括用户管理、总体设计、打印等辅助功能。

3.2 伤员发生器模块及无线通信模块

伤员发生器模块中的伤员发生器是一个无线装置,由其进行训练开始、结束等指挥操作。伤员发生器将模拟伤员发生的参数和用户指令,通过TCP/IP方式,借助Wi Fi无线通信模块将模拟发生指令传送至伤员发生服务模块,指挥伤员发生服务模块工作,产生模拟伤员。指令包括伤病员类型、各类伤病员数量、伤病员受伤事件发生的概率模型、接受与处置伤员的位置或组室等。此外伤员发生器模块还可以进行伤员发送统计以及伤员库统计。

一体化联合作战条件下,海战场环境复杂、空间有限,因此采用无线局域网进行信息传输,使整个传输过程方便快捷。模拟伤员发生系统采用Wireless Fidelity(Wi Fi)局域网进行信息无线传输,Wi Fi局域网的标准为IEEE802.1lb/g,最大传输速率为54 Mbit/s,信号传输理论距离为室内100 m、室外400 m。Wi Fi局域网信息传输范围广、速度快,可有效保证信息的时效性[7]。

3.3 伤员发生服务模块及综合数据库模块

伤员发生服务模块设置在服务器内,同样服务器必须支持i386架构,应用Windows 2003 Server操作系统。伤员发生服务器模块通过Wi Fi局域网接受伤员发生器模块的指令参数,读取模拟伤员库模块中的模拟伤员信息,按照实际伤员受伤事件发生的概率模型进行内部计算,产生模拟伤员流将其派发至各训练组室,并把对应的信息写至综合数据库中。综合数据库设置在服务器内部,采用Oracle 8i数据库系统,用来储存药品、器械、人员、医疗处置等各种综合信息。

一体化联合作战条件下伤病员的发生可看做为相互独立的随机事件。在数学概念中,指数分布为连续概率分布,可用来表示随机独立事件发生的事件间隔,指数分布的概率密度函数可表示为:

其中x表示伤病员产生的时间间隔,x的平均值为θ,θ为一常数,表示伤员产生的平均时间间隔。

进一步分析计算可得到伤员发生概率模型公式:

其中,Y为某类伤员数,W为战伤减员数,P为某批次伤员比例,S为某个伤势的伤员比例,L为某个伤类的伤员比例,B为某个伤部的伤员比例;t=1,2,3(伤员批次),a=1,2,3(伤员伤势),b=1,2,…,8(伤员伤类),c=1,2,…,8(伤员伤部)。W根据实际训练要求设定,同时根据历史数据得到P、S、L、B的具体值,从而计算出每批伤员的数量和结构[3,8,9,10,11,12]。

4 海上模拟伤员发生系统的应用

一体化卫勤训练模拟伤病员发生器可以提供接近实战的伤员流信息,为我军卫勤保障训练提供科学有效的伤员信息依据,有助于提升医疗救护训练的针对性和科学性。实际训练时,根据训练具体要求,伤员发生模块通过Wi Fi局域网向伤员发生服务模块发出指令,伤员发生服务模块读取模拟伤员库信息,按照实际伤员受伤事件发生的概率模型产生模拟伤员流信息,发送至各组室,并将这些信息写入综合数据库模块。参训卫勤保障人员根据伤员发生迅速展开救援和后送工作。实施方法如图1所示。

在“联卫-2010”和“联卫-2011”等海上卫勤演习中,模拟伤员发生系统得到广泛应用。训练组织人员依据卫勤演练具体要求利用模拟伤员发生系统产生特定的伤员流,参训医疗救援人员对模拟伤员流迅速展开创伤分类,通过对不同类型伤员流的救治分类,熟练掌握海上卫勤救援的技能、积累宝贵经验,切实提高我军海上卫勤保障能力。同时通过经常性训练,卫勤保障人员可对不同伤情所需医疗救援物资有所了解和把握,这对于我军卫勤保障部门合理配备医疗物资,提高卫勤保障的科学性有重要意义。

5 结束语

本文介绍了一种用于海上卫勤训练的模拟伤员发生系统,各个模块之间衔接紧密,依据科学的伤员生成模型可为卫勤训练提供近似实战的伤员流。该系统具有操作简单、传输信息量大、模拟伤员流科学性强等特点。通过卫勤保障各环节的模拟训练,可进一步增强一体化联合作战条件下海上卫勤保障人员的应急处理意识和急救能力,使他们能够根据战况变化实施最佳的处置措施,快速有效地开展保障活动,提高保障效率[13];同时也为实际条件下卫勤保障进行定量化的物质配备、医疗设备保障以及药品供给等提供了科学依据。

武警方舱医院卫勤作业车设计 篇6

卫勤作业车是武警方舱医院系统卫勤指挥中心, 在整个医院系统运行中起到关键作用。武警方舱医院系统具有快速机动、展收迅速等特点, 并且达到二级甲等医院的救治水平。根据其特点, 卫勤作业车应满足机动性强、通信手段完善、功能完备的特性。卫勤作业车关系到整个医院系统信息化水平和指挥效率, 是争取更多挽救伤员救治时间的关键。

2 功能设计

武警方舱医院卫勤作业车信息系统整合了当前多种先进通信手段, 包括超短波电台、无线非视距传输系统、海事卫星通信系统、武警三级网络系统、全军远程医学信息网系统等。

该系统充分考虑到恶劣复杂的工作环境, 操作方便、紧凑耐用、功能强大, 解决了各方舱内视频采集、显示、处理和传输问题, 并且可以与后方单位进行数据、话音、视频对接, 并实现远程医疗诊断。

2.1 基本功能

2.1.1 现场办公功能

具有7个指挥席位的现场指挥及办公空间, 配备相应的办公辅助设备, 如传真机、打印机、计算机等。

2.1.2 语音调度、话务功能

VOIP无线通信电话网, 满足方舱医院内部30门电话话务调度;具有接入地方电话网的端口4个, 通过外接市话线或GSM公共移动网络与公用电话连接, 具备海事卫星终端机, 可在无公网的情况下进行语音通信。

2.1.3 方舱医院信息网络构建

以无线网络为主, 有线网络为备份的局域网[1]。

(1) 无线局域网:2.4 GHz和5 GHz无线频率下可提供最大300 Mbps带宽的无线网络;

(2) 有线局域网:100 Mbps/1 000 Mbps有线局域网。

(3) 医院信息中心服务器:2台。

2.1.4 音视频及环境状态参数监控功能

(1) 对各方舱内部音视频监控;

(2) 配备超短波无线非视距图像采集系统, 可将现场图像直接通过卫星远程传给后方医院。

2.1.5 远程会诊功能

配有静中通卫星天线, 通过军队远程信息网与后方医院实现远程会诊, 同时可与武警三级网络连接。

2.2 在军队二代方舱基础的改进

原二代方舱于2005年研制, 随着近几年发展, 其装备的信息设备目前多已经过时, 主要体现在:原网络采用百兆以太网, 布线繁琐。再次研制时采用千兆以太网, 同时具备WIFI无线网络覆盖。由于远程医学会诊要在远程会诊车上展开, 操作不方便, 本车集成了远程会诊系统, 不仅可在车上进行视频会议, 也可通过网络传输在手术方舱内部进行手术中的远程会诊。

3信息系统设计

信息化系统主要由信息网络, 语音调度、话务网络, 视频监控系统3个部分组成。功能为:建立方舱医院完整的医疗信息及通讯系统, 完成数据、音视频、话务等传输, 提高方舱医院系统本身的信息化、数字化程度, 方便方舱医院系统内部各医疗环节的联系以及可以快捷的获得系统外部的支持。系统主要设备有:音视频服务器、摄像头、Voip语音网关、无线网络AP、监视器、网络交换机等。其原理如图1所示。

3.1 信息网络

方舱医院信息局域网以无线网络为主, 有线网络为补充。

无线AP采用DAP-2690, 允许网络管理员部署高管理性能和极强的同步双频无线网络。4个天线均可拆卸, 并可在2.4 GHz (802.11 g和802.11 n) 以及5 GHz (802.11 a和802.11 n) 频率提供最优无线网络覆盖。置于plenumrated金属底座, DAP-2690严格遵照消防法律, 可置放于空中通道。高级安装, 此新型高速接入点集成了基于以太网 (POE) 支持的802.3 af电源, 允许在电源插座不可用的环境下安装此设备。

DAP-2690在2.4 GHz和5 GHz无线频率下可传输最大可达300 Mbps无线信号率的可靠无线性能。

3.2 语音调度、话务网络

为了便于方舱医院系统各功能单元之间人员的联系, 不破坏各方舱单元工作状态时的密封性 (消毒后洁净环境) , 方舱医院系统内部建立了电话通信网络。各舱统一连接Vo IP电话网, 外线通过电话线或GSM移动通信联入公网[2]。

Vo IP及网际协议话音通信, 融合了电话和数据通信技术, 基于IP网络提供分组语音并传送数据流, 实现电路交换到分组交换网络的转变, 具有语音质量好、安全、使用便捷、成本低等方面的优势。

采用Vo IP方式可以实现内部传真、语音通信网络化, 实现对内部的电话/传真通信权限、通话时间的统一监控和管理, 加强内部通信系统的安全性、保密性, 也可以实现与现有PSTN公网电话系统的互联互通。

3.3 视频监控

为实现视频监控功能, 在各舱配备相应的音视频输入采集设备;为实现实时音视频通信功能, 在舱内配备相应的音视频输入输出设备 (手术舱内另配备高清会议终端, 可用于召开视频会议) 。

信息上传时, 音视频采集设备将所采集的音视频信号通过音视频编码器打包成IP数据, 经过一系列传输将本地信息传至远方专家;信息接收为上传的逆过程, 卫星天线接收到远端站信号, 解调成H.323格式, 经网络传至指定方舱的音视频编解码器, 解码成音视频信号后传送至显示设备, 将远端专家的视频信号显示在指定方舱的视频显示终端上。

4 改装设计

4.1 外部布局

车厢外形尺寸 (长×宽×高) =7 000 mm×2 460 mm×2 000 mm (不含副车架) 。整车为满足铁路运输要求, 对厢体进行削角处理。卫勤作业车外部布局如图2所示。

厢体顶部安装有1.5 m卫星天线和全向追踪天线;厢体右侧前部安装维修门、信号壁盒和电源壁盒, 中部安装登车门, 中后部安装2个采光窗;厢体左侧前部安装设备舱门, 中后部安装3个采光窗;厢体右前角安装小登梯, 方便登厢顶;厢体后部安装升降照明系统和2个挂梯;底盘大梁左右两侧各安装1个设备箱, 用于储存土木工具、垫木等物品;底盘大梁安装2组调平千斤顶。卫勤作业车外观如图3所示。

1.削角车厢;2.采光窗;3.风扇壁盒 (进风) ;4.侧门;5.信号壁盒;6.电源壁盒;7.维修门;8.陕汽SX2190P越野底盘;9.土木工具箱;10.调平千斤顶

4.2 内部布局

厢内前部隔舱内安装空调室外机和暖风机;厢内前部安装1个工作台、1个13U机架和2个27U机架;厢内中部安装会议桌, 会议桌两侧共设有6个席位;厢内后部安装柜子、1个LED屏、1个42 in (1 in=25.4 mm) 显示屏和2个21 in显示屏。

1.摄像头;2.照明灯带;3.采光窗;4.风扇壁盒 (进风) ;5.侧门;6.工作灯7.照明灯;8.信号壁盒;9.电源壁盒;10.维修门;11.暖风机回风口;12.百叶窗13.暖风机油箱;14.空调室外机;15.设备舱门;16.暖风机;17.工作台18.空调室内机;19.会议椅;20.会议桌;21.风扇壁盒 (出风) ;22.折叠椅;23.文件柜;24.21 in (1 in=25.4 mm) 显示屏;25.42 in显示屏;26.LED显示屏

5 结论

在系统联调和参与演习过程中, 卫勤作业车较好地完成了卫勤指挥任务, 现场迅速展开办公指挥, 对方舱医院系统其他舱室内部实时进行监控, 对手术方舱手术野内视频随时通过卫星上传进行远程会诊, 也可通过武警三级网进行远程视频会议。所用信息设备基本为市场较先进设备, 卫星传输视频为高清, 医院内部HIS、LIS、PACS方便互联互通, 达到较高的信息水平。

参考文献

[1]张文昌, 刘志国, 谭树林, 等.野战医院信息组网的设计[J].军事医学, 2012, 36 (7) :543-547.

医院船卫勤组织指挥信息系统研制 篇7

医院船是海上收容、救护、治疗伤病员的大型、机动、骨干卫生装备。战时执行以创伤外科为主的救治任务,平时遂行突发事件、灾害救援的医学保障和医疗服务,并提供海上卫勤训练、教学及军事医学交流平台。

卫勤组织指挥是战时以卫生勤务理论为依据,以现代医学为基础,以有效使用卫生资源、高效完成卫勤保障任务为目的,将军事科学与医学、管理科学有机结合的指挥艺术[1,2]。

为适应以信息化为核心的新军事变革和建设现代卫勤需要,满足战时医院船伤员医疗后送组织指挥信息综合集成的要求,在制式医院船及其医疗信息系统设计过程中,同步研制、配置了医院船卫勤组织指挥信息系统。

1 需求分析

1.1 医院船概况

我国自主设计建造的首艘制式医院船总长178 m,型宽24 m,型深11 m,满载排水量14 024 t,设3~06(1~3层甲板为主甲板及以下,01~06层甲板为主甲板以上)共9层甲板,医疗系统位于2~03(1~2层甲板为主甲板及以下,01~03层甲板为主甲板以上)的共5层甲板上。设有直升机换乘平台、左右舷换乘区、检伤分类区、抢救区、病房、手术区、医生办公室、护士站、CT室、X线(DR)室、指挥室、远程医学室及相应的专科诊室和辅助、配套设施。病房设置监护病区、重伤病区、烧伤病区、隔离病区和普通病区,共300张病床;手术区包括术前准备室和8个手术室。

1.2 卫勤组织指挥

医院船执行伤员医疗后送和医疗救护训练任务时,医疗系统按战时工作形式进行分类编组,设指挥组、分类换乘组、手术部门、医护部门、医技保障部门、后勤保障部门、伤员搬运队等。指挥组编有院长、医务主任、信息技师、文秘统计和值班员等医疗业务岗位。

指挥组在院长的领导下开展各项医疗业务的组织指挥工作,主要包括:(1)根据上级指挥部门的指令和任务要求,制订进行伤员救护、治疗与后送的总体工作计划;(2)了解掌握、汇总各部门的动态信息,及时调配与运用卫生资源,审批各类申请及呈批件,并按要求上报;(3)根据伤员救治需要,申请、组织并保障远程医学工作开展;(4)监督、检查医疗工作质量,规范医疗文书,进行医疗统计;(5)根据计划任务、气象海况和实际需要等,部署并开展伤员换乘、接收、后送及药材补给等工作;(6)开展卫勤统计,记录主要事件,填写卫勤日志,进行工作总结。

1.3 信息化需求

医院船卫勤组织指挥信息化的基本需求为:(1)以多种信息化方式及时了解掌握伤员收容治疗、手术救治及医疗保障等动态信息,并汇总后进一步上报;(2)根据接收的指令与伤员收容、救治动态,通过多种途径进行伤员医疗后送指挥部署和卫勤资源调控信息发布;(3)制订卫勤保障方案,并在伤员救治过程中遇有疑难时,获得后方专家必要的技术支持;(4)对医疗业务进行信息化管理,并对局域网络进行监控管理;(5)建立电子化的工作计划与日志,接收、记录;(6)建立规范化的医疗文档电子模板,对医疗文书进行网络监控,实现医疗信息的实时统计。

2 系统设计

2.1 总体设计

医院船卫勤组织指挥信息系统是医院船医疗信息系统的子系统,以批量伤员医疗后送的信息化工作模式为基础,综合运用战伤救治理论、现代信息技术、系统工程和综合集成等理论、技术与方法,采用军事信息系统一体化结构技术体系、流程与操作方式,满足现代后勤与卫勤信息化的发展趋势。关键和重要的设备选用适应海上环境和舰船条件的产品,确保系统稳定可靠。采用模块化结构设计,系统支撑平台、数据结构等与上级业务部门的要求兼容,满足批量伤员医疗后送组织指挥主要业务工作的信息采集、处理、应用与集成共享管理的要求,提升医院船卫勤组织指挥的信息化保障能力[3,4,5,6,7,8]。

2.2 技术体系

采用星形结构局域网络,通信协议为传输控制协议/因特网互联协议(transmission control protocol/internet protocol,TCP/IP)与用户数据报协议(user datagram protocol,UDP),使用Windows中文版网络操作系统和关系型数据库,软件系统主体使用JAVA中文版平台开发,运用嵌入式技术开发便携式系统数据处理软件,系统的软件接口参照HL7。视频采集使用CCD(charge-coupled device)摄像机、帕尔制(phase alterantion line,PAL)。音视频信号以模拟方式采用H.26x压缩与传输,数据存储采用高效的文件系统,切换控制与信号处理等嵌入式控制软件使用Win Ce和ARM开发。

2.3 功能设计

卫勤组织指挥信息系统以医院船医疗信息网络为基础,结构及功能与医疗信息系统实现一体化集成,确保信息无缝链接和一致共享。功能包括指挥控制、运行管理和综合管理3个部分,如图1所示。

2.4 配置设计

2.4.1 设备配置

在直升机换乘平台、左右舷换乘区、检伤分类区、抢救区、手术区过道、指挥室和远程医学室设置摄像机,每个手术室各配置手术专用摄像机和场景摄像机。手术室、指挥室和远程医学室配置双向音频输入/输出设备,配置音视频信号输入缓冲、切换控制、记录存储和不间断电源与机柜等,并满足船用或军用初级加固条件(如图2所示)。指挥室配置双大屏显示器与音视频加固操作控制台,指挥岗位配置便携式计算机网络终端。

2.4.2 软件配置

(1)公用软件:包括网络操作系统、关系型网络数据库系统、常用办公文字与数据处理系统、网络管理应用软件及嵌入式软件运行支撑环境等。

(2)应用软件:按功能设计要求研制开发的卫勤组织指挥应用软件和音视频输入/输出、切换控制、记录存储等处理嵌入式应用软件。

3 系统实现

3.1 指挥控制

(1)指挥信息收发:(1)通过音视频、网络数据等接收上级指挥机构发布的指挥部署信息,并上报本级医疗动态信息;(2)通过授权的网络终端发布指挥部署与导调控制信息,以网络分组定向和全网广播等多种方式发布指挥调控信息;(3)通过网络数据方式接收前级救治机构上报的伤员信息,向后级救治机构传输后送伤员医疗信息。

(2)系统动态监控:(1)视频监控:实时掌握各关键和重要部位的工作动态,以及时调整系统医疗资源部署;(2)数据监控:对检伤分类、病区收治、手术救治、伤员构成、床位占用、手术动态、药材消耗与库存等数据信息进行实时监控与查询统计,对重要信息以饼图、直方图等形象直观的形式呈现,病区收治伤员分布统计图如图3所示;(3)网络监控:实时监控、分析医疗局域网络的数据交换流量、流速等,以及时发现并排除网络通信与运行瓶颈和故障。

(3)信息审核上报:按照指挥工作流程,对所属部门上报的电子呈批件进行审核与批复,并对汇总的上报伤员、床位动态及药材补给申请等进行网络化电子审核与上报。

(4)系统任务管理:按照每次执行任务的性质与关键信息,建立与各类伤员救治信息的数据对应与关联,以进行分类查询统计与综合分析。

3.2 运行管理

(1)基本信息管理:根据医疗系统的布局和具体舱室及区域的设置,对机构、部门划分和床位、手术区、仓库等系统运行的基础信息进行设置与管理,并对各部门的设置、人员编制与岗位以及每次任务人员的配置等信息进行输入、确认。

(2)网络安全管理:按照医疗局域网络用户的岗位创建角色、配置权限、设置用户、进行用户动态信息监控与管理;设置系统数据、应用软件数据的容量与使用方式;建立并自动记录局域网络系统的操作日志。

(3)医疗文档管理:建立常用文档电子模板,包括救治过程工作信息记录与统计文档模板、各类上报文档模板、审核模板等,供需要时调用,并对医疗文档规范性进行核查。

(4)用户数据管理:对系统运行过程中产生的用户数据进行定期/不定期备份,有完全备份、增量备份、累积备份3种模式,并具有相应3种模式的数据恢复归并功能。

3.3 综合管理

(1)远程通信管理:通过多种通信方式与上级指挥所、前级救治机构、后级救治机构及相关机构建立通信连接,采用音视频、语音电话、传真、网络数据等形式进行双向传输,实现信息互联互通。

(2)远程医学管理:以多种综合通信方式建立与相关机构的双向音视频、语音、网络数据等信息交互,实现多方通话形式的海上卫勤保障远程技术研讨与咨询、远程会诊与手术方案指导,为医院船提供卫勤保障技术支援。

(3)工作计划与日志管理:建立电子化的工作计划与日志及卫勤日志管理系统,进行工作计划自动提醒与动态统计,实现工作计划和工作日志的分门别类信息化管理。

(4)辅助保障管理:对医院船卫勤组织指挥工作中需要的辅助保障信息进行综合管理。如从医院船相关业务部门获取、记录天气和海况预报与实况信息,及时发布异常天气、海况警示,并建立与伤员接收及后送子任务信息关联的共享机制,以追溯伤员从换乘接收到后送在医院船救治期间的气象海况资料。

4 系统应用

医院船卫勤组织指挥信息系统集成于医院船医疗信息系统,分别在“医院船全员齐装满负荷检验性训练”“新型海上医疗救护装备展示”“卫勤使命—2013”军地联合海上医疗救护训练、2014年远程跨区机动海上医疗救护训练和热点方向海上伤员救护研训等多项活动中进行使用与检验、考核,并在新建大型舰船医疗信息系统中获得集成应用。

医院船执行伤员医疗后送和海上医疗救护训练等任务使用卫勤组织指挥信息系统,采用电子化的介质形式、网络化的共享方式、信息化的工作模式,进行伤员医疗后送组织指挥信息的采集、传输、处理及一体化共享管理与集成运用。通过视频、图表和数据等实时信息可了解掌握伤员换乘接收、检伤分类、辅助检查、病房收治、手术救治等关键与重要区域及环节的卫勤态势,并通过局域网络、语音通信等方式进行伤员流流向与流量干预调整和卫勤力量调配部署。可根据需要进行伤员通过量与构成、床位分布与占用、药材消耗与库存等卫勤信息统计,在海上远程通信系统的支撑下,组织指挥电子信息的上传下达和卫勤业务信息的前联后通,并具有与指挥机构、科研与保障等部门建立音视频、语音、网络数据和数字化传真等多种形式的卫勤保障方案制订、卫生装备维护使用、疑难病例诊断与复杂手术方案建议等卫勤远程技术支持途径,实现了医院船伤员医疗后送主要卫勤信息的联通共享。运用网络安全认证、数据分组传输控制、需求建模预测等技术与方法,建立了适合医院船伤员医疗后送组织指挥特点,满足海上卫勤信息化保障要求,具有网络信息定向发布、系统需求预测、电子化审核与上报等功能的“可视化”卫勤组织指挥信息系统,显著提升了医院船执行伤员医疗后送和海上医疗救护训练等任务的卫勤组织决策、指挥调控等综合信息保障能力。

5 结语

以现代信息技术为基础,充分结合医院船海上战伤救治与医疗保障的卫勤组织指挥特点,利用局域网络和通信网络,在军事一体化平台的技术体制下,首次建立了适应海上批量伤员医疗后送,具有指挥控制、系统运行管理和综合管理等功能的卫勤组织指挥信息系统。该系统实现了组织指挥的信息化工作模式,提高了伤员救治过程中指挥控制的信息处理效能,达成了与医院船医疗信息系统有机融合及医疗后送信息一体化集成共享的目标,为卫生船舶信息系统研发和海上医疗后送信息化建设提供了有力的技术支撑。

参考文献

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