综合医院智能化设计

2024-08-14

综合医院智能化设计(共12篇)

综合医院智能化设计 篇1

1 概述

综合医院的建设规模, 按照病床数量可分为200~800床七种。综合医院应由急诊部、门诊部、住院部、医技科室、保障系统、行政管理和院内生活设施等构成, 还应包括相应的科研和教学设施。依据医院的综合水平, 我国的医院可分为三级十等, 即一、二级医院分别分为甲、乙、丙三等;三级医院分为特、甲、乙、丙四等。

综合医院智能化设计包括以下几个系统:

◆呼 (叫) 信号系统:包括护士呼应 (叫) 信号系统, 领药、挂号排队叫号系统, 分诊叫号系统, 医用对讲系统, 紧急 (残疾人) 呼叫系统;

◆电子LED显示系统;

◆有线电视系统 (CATV) ;

◆影像传输系统;

◆手术示教系统;

◆安全防范系统:包括保安电视监控系统 (CCTV) , 防盗报警系统, 门禁管制系统, 电子巡查系统。

除了一些主要的智能化系统外, 医院智能化设计中还包括网络系统、楼宇自动控制系统、安全防范系统等, 这些系统与一般智能建筑的配置和设计相似, 故本文中不再累述。

2 呼 (叫) 信号系统

供电电源:主机电源就近引自层应急配电箱。

防雷接地:系统工作接地与防雷接地系统共用接地装置, 接地电阻R≤1Ω。

2.1 护士呼应 (叫) 信号系统

为了及时处理病人的紧急情况和病人的其他需求, 在医护人员和病人之间建立完善的联络机制是医院智能化的重要组成部分。因此现在中、大型医院的病房区 (包括急救房、ICU室、病房等病床床头) 、门诊、急诊观察室、点滴室、护士站都设有医护呼叫对讲系统, 它主要由系统主机、对讲分机、卫生间紧急呼叫按钮、护理状态控制器、病房门灯和走廊显示屏等设备组成。系统主机设在护士站, 一般通过总线与本区的病房分机构成两级网络, 一些大型系统还通过局域网与医院的主控机房通信, 如果本层护士站未在一定时间内响应呼叫, 可在主控机房控制呼叫转移给其他护士或通过医院内部的无线呼叫系统与相关人员联络。系统主机可接受分机的呼叫, 进行声光显示, 与分机进行全双工通话, 并可在通话的同时存储处理其他病床的呼叫信息。病人通过对讲分机呼叫医护人员, 并使用免提功能与医护人员通话。卫生间的紧急呼叫按钮自带地址编码, 通过总线与系统主机连接, 一般安装在卫生间的抽水马桶或浴盆旁距地0.5m处, 方便病人在卫生间出现紧急情况时报警使用。医护人员通过护理状态控制器控制门灯显示不同信息并将处理信息反馈回系统主机。走廊显示屏受系统主机控制, 平时可显示时间或提示性文字信息, 当有病人呼叫时, 则显示呼叫病人的房间代码。同时在走廊预留无线发射机端口, 以备未来无线寻呼。

对于传染病房和重症病房, 在医护呼叫对讲系统的基础上还可增加视频功能, 为医护人员提供病房的视频图像, 以便更好地监控患者的状况。

由于病房呼叫系统的重要性, 系统供电不应与其他设备共用一个回路, 最好由不间断电源供电。并设电源故障分析功能, 当电源故障时, 发出报警信号, 提示人员检修。

2.2 领药、挂号排队叫号系统

领药采用刷卡排序方式, 于领药窗口刷卡自动排序, 并设置屏幕显示提示顾客等候取药, 药房配置好药物后采用叫号方式通知病人领取药物。

设立初诊挂号集中、复诊挂号分散的挂号方式, 初诊挂号统一于一楼挂号窗口挂号, 复诊挂号可于一楼门诊大厅或各候诊区设置自动排序挂号系统, 在每个诊区导诊台设置挂号点。

2.3 分诊叫号系统

患者在分诊台取号, 各分诊门诊室处置叫号器, 患者在等待区可通过观看电子屏幕及声音凭号就诊, 方便快捷。

2.4 医用对讲系统

本系统分多局式对讲系统和一对一对讲系统两部分。其中多局式对讲系统主机设于手术区门口的护士站, 手术室内设置免持听筒对讲电话, 以实现手术室与护士站之间、护士站与中心供应之间的对讲。而一对一对讲系统分别设置在X光室 (放疗室、伽马刀室等放射室) 与控制室之间, 透视室与控制室之间。

2.5 紧急 (残疾人) 呼叫系统

除本院工作区域的卫生间, 凡是病人可能用到的卫生间 (如公共卫生间、残疾人卫生间等) 都设置紧急呼救系统。

3 电子LED显示系统

LED电子显示系统由计算机部分、控制器部分和LED显示屏部分组成。计算机与控制器设在网络信息中心内。

计算机主要用来进行图像编辑与制作, 并制作简要的文字说明。控制器用来进行显示数据的采集、处理与分配。显示屏由LED构成, 可显示文字、图像、图案等信息。于每一大楼入口处设立LED显示系统, 显示相关欢迎信息及导向;于一层大厅设置LED显示系统, 显示告示、通知等信息;于每一分诊区设立LED显示系统, 显示该诊区当日出诊医生信息, 并于候诊区、候检区设立LED叫号显示系统。

在一层大厅, 还设置公共信息服务系统, 病患可通过触摸屏查询医院基本情况, 同时设置健康宣传栏, 包括告示、宣传系统, 采用液晶显示屏。

供电电源:电源就近引自层配电箱。

防雷接地:系统工作接地与防雷接地系统共用接地装置, 接地电阻R≤1Ω。

4 有线电视系统 (CATV)

病房一般都设有有线电视接口, 可以为患者提供娱乐电视节目和医院的自制宣教节目。由于病人多为卧床状态, 电视插座可设在吊顶内或壁装在较高处, 电视吸顶安装或在墙上壁装, 既满足患者观看的要求, 又节省空间。在多人病房, 为防止病人之间因观看电视而互相干扰, 可设计电视伴音系统。在医院总机房设一套音频控制主机, 将电视伴音、宣教信号和娱乐音乐节目调制到总线上, 由相应的分支分配设备输送到每个床头伴音收听器, 患者可以通过频道控制器选择要收听的频道, 采用耳机收听节目, 在不影响他人的情况下观看电视和收听音乐节目。此系统与消防报警系统联动, 当发生紧急情况时, 系统主机自动将所有的音频信号切换到报警状态, 播放录制好的告警信息或由值班人员播出报警, 保证所有人员获知重要信息。

5 影像传输系统

影像科设置影像传输系统。传输影像的路径为影像科控制室→PACS机房 (图像存档传输系统) →抢救室、远程会诊室、手术室、ICU室 (加强护理病房) 、影像科、院领导办公室等。

主干采用光纤, 到各输出点支线为6类网络线, 这样可保证影像的传播速度。

ICU有吊塔, 要布网线 (从天花到离地300cm) , 集线器可放到护士站。

6 手术示教系统

视频信号由手术室引来, 若衰减太大可考虑加放大设备。传声器和功放、音箱为教学讲解用。

在讲座厅、会议室、手术室 (每间手术室均需布线) 、计算机中心、远程会诊室均需要设施手术示教系统。输入点设于每间手术室, 出点设于手术室外的示教室、大的讲座厅、计算机中心及远程会诊室。其他需要手术示教信息的可由计算机中心通过网络传播相关信息。

7 安全防范系统

7.1 保安电视监控系统 (CCTV)

在财务室、收费处内外设置监控系统, 并设置监控影像观看权限。在出入口、大厅、车库出入口、等候区、重要走廊、电梯轿厢、收费柜台设置保安电视监控系统。

系统的控制主机具有强大的控制、操作功能, 不但能矩阵切换图像, 而且能发出多种报警信息实现报警联动功能。系统配置长时间录像机, 将所有信号分时予以录像, 用以事后事故查询。在一层机房设监视器以保证医院的安全。

7.2 防盗报警系统

分为入侵被动报警及入侵主动报警系统。于夜间停诊区域、贵重仪器室、财务室、档案室、计算机信息管理中心、婴儿产房、收费处等设置入侵被动报警系统, 在无人看管状态间保证相关部门的安全。于财务处、收费处设置主动报警系统, 遇紧急状况可人工启动报警系统。

为防止婴儿被盗, 设置防盗报警系统。当婴儿未办理手续被带出门, 安装在外门上方的防盗报警探头, 立即发出报警信号。采用RFID射频防盗标签, 在距离探测器2~4m范围内自动报警, 并通过Lon Works网络传输到控制电脑中。控制电脑包含系统控制软件和有关硬件, 控制整个系统的运作, 安装在护士站。软件能显示医院平面图和相关资料, 包括每个婴儿防盗标签的工作情况。

7.3 门禁管制系统

在供应室、药库、检验室、财务室、机房、门诊分区、住院区分区、各病区、已消毒物资出入口、污物出入口、太平间出入口、急诊车出入口、的士出入口等预留门禁所需的布线 (消防报警启动门禁自动解除)

7.4 电子巡查系统

在各楼层设置电子巡查系统, 以方便医院安保、巡查安防。

8 防静电保护接地

在中心中央监控室、网络信息中心、电话及网络总机房的地面采用防静电活动地板, 并架空0.3m高, 同时在地平面上涂刷二遍防静电油漆, 活动地板平均荷载不应小于500kg/m2, 并要求设置防静电接地基准板, 此板和电气等电位连接板共用, 系统接地与防雷接地系统共用同一接地装置, 接地电阻R≤1Ω。同时设闭合铜排一圈, 铜排尺寸为40×4, 安装高度为150, 设于架空防静电地板层内, 由VV-P 1×120屏蔽电缆将闭合铜排与基准板相连, 连接部位之间电阻小于0.1Ω, 机房内各设备直流工作接地由VV-P 1×35屏蔽电缆与闭合铜排做可靠连接, 连接电阻小于0.02Ω。

9 防雷击电磁脉冲保护

所有由室外引入室内的电话电缆、电视电缆、网络线等相关线缆均在进出线处装设SPD防雷击电磁脉冲设备后与闭合铜排相连。

1 0 管线敷设方式

智能化系统线缆穿金属管或封闭式金属线槽暗敷。综合布线系统、保安监控系统、其他弱电系统采用隔板分隔。

当用封闭式金属线槽敷设时, 线槽表面涂3道防火漆。

所有室外弱电管线均穿钢管埋地敷设, 埋深不小于0.8m。

1 1 特别说明

各系统应由系统集成商进行各系统二次深化设计的集成, 要求在统一的操作平台下进行。遵守统一的网络通信协议。

综合医院智能化设计 篇2

摘 要

以全国最大的智能小区重庆渝北区加新沁园和富抱泉小区为例,小区共试点用电信息采集、小区配电自动化、电力光纤到户、智能用电服务互动平台、光伏发电系统、电动汽车充电桩管理、智能家居服务等10项业务。在这个智能小区中,无论你在哪里,只要通过网路平台,在公司里你就可以远程遥控电饭煲做饭,提前打开空调,如果家里有煤气泄漏等其他突发状况,安防系统将自动向物业管理系统报警。

在旁人的眼里,或许会认为这样的智能系统会更加耗电,使用更多的资源,但其实不然。与传统小区相比,智能化小区更为节点。在每个楼层的楼顶,具名都可以选择安装分布式电源,分布式电源的电能来自风能、太阳能、沼气等等。通过这样的发电设备,电能就源源不断进入用户电网内,屋外的智能电表上用电量很小,但家里的光亮一点不减。根据重庆大学输配电国家重点实验室副主任熊小伏介绍,一百平方米左右的太阳能电池板一天能发数十度电,足够一个家庭使用一天。不过,受外部环境限制,智能小区获取的发电量还是有限的,但有太阳能电的辅助,还是能在一定程度上为小区的居民们省电省钱。配合现在实施的分时电价,智能小区为居民剩下了不少开销,在低谷时用电,高谷时使用太阳能电,这个方法十分不错。

智能小区由于internet的信息和服务内容丰富,使得用户入网需求急剧增加。此外,住宅社区的智能化、网络化,不仅给社区开放商代带来新市场,也使他们的管理更加简单可视化,省去大量的人力监督巡视,通过网络也能为社区用户提供更多的增值服务,可谓是一个双赢的市场。

关键词:智能小区,网络设计,以太网

-I-

目 录

摘要.....................................................................................................................................I 1 智能小区调查和研究............................................................................................................1

1.1 智能小区概念功能.....................................................................................................1 1.2 智能小区发展前景.....................................................................................................2 1.3 智能小区实施环境...................................................................错误!未定义书签。2 智能小区需求分析................................................................................................................3

2.1 智能小区需求.............................................................................................................3 2.2 智能小区网络设备方案.............................................................................................4

2.2.1 ADSL接入方案...............................................................................................4 2.2.2 HFC接入方案..................................................................................................5 2.2.3 LAN接入方案................................................................错误!未定义书签。2.3 网络方案选取.............................................................................................................7 3 智能小区网络技术..............................................................................错误!未定义书签。

3.1 网络模型示例...........................................................................错误!未定义书签。3.2 网络协议选择...........................................................................错误!未定义书签。3.3 网络VLAN选择......................................................................错误!未定义书签。4 网络设计图............................................................................................................................8

4.1 网络图.........................................................................................................................8 4.2 拓扑图.........................................................................................................................9 5 总结........................................................................................................................................9 5.1 网络认识和了解.........................................................................................................9 5.2 网络管理...................................................................................错误!未定义书签。智能小区调查和研究

1.1 智能小区概念功能

智能小区的概念是建筑智能化技术与现代居住小区相结合而衍生出来的。就住宅而言,先后出现了智能住宅、智能小区、智能社区的概念。我们可以这样认为:智能化住宅小区是指通过利用现代通信网络技术、计算机技术、自动控制技术、IC卡技术,通过有效的传输网络,建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息服务系统、物业管理系统以及家居智能化组成的“三位一体”住宅小区服务和管理集成系统,使小区与每个家庭能达到安全、舒适、温馨和便利的生活环境。

智能小区与公共建筑中的智能建筑的主要区别是,智能小区强调住宅单元个体,侧重物业管理功能。智能小区包含的系统有综合布线系统、有线电视系统、电话交换机系统、门禁系统、楼宇对讲系统、监控系统、防盗和联网报警系统、集中抄表系统、小区能源管理系统、宽带网络接入、停车管理系统、公共广播系统、物业管理系统、小区电子商务系统等,少数智能小区的高层项目、会所、运动中心还应用了楼宇自控系统。真正意义的智能小区中的单元--单个住宅,应该安装智能家居(Smart home),这样智能小区的功能才得以有效运用,对大型社区来说,智能小区是智能家居运行的基础平台。

国家对智能小区有标准的定义,主要功能应有:用电信息采集,小区配电自动化,电力光纤到户,智能用电服务互动平台,光伏发电系统并网运行,电动汽车充电桩管理,智能家居服务,统一展示平台,自助缴费终端,水、气表集抄等。

1.2 智能小区发展前景

在当今社会科技的迅猛发展下,科技以人为本,越来越贴近人们的生活,科技发展所带来的便利可想而知,而如今住宅小区在满足场所和空间的同时,居住安全、信息互动以及人文科技所融合的智能化小区在中国各地已经陆续出现。智能小区给用户提供了一种安全、便利、舒适、高效、快捷的信息化世界,通过先进的技术管理,实现小区物业更高效的运作。

根据《2013-2017年中国智能小区建设行业深度调研与投资战略规划分析报告》数据分析,近年来,我国智能小区建设有了迅猛发展,各地房地产开发商所开发的住宅小区智能化项目普遍受到购房者的青睐。目前国内智能化小区的建设水平已有了长足的进步。智能小区在低碳、节能方面优势突出,同时为人们生活带来更多舒适体验。中国每年新增的建筑面积约20亿平方米,加之政府对小区智能化建设规范化、科学化的引导,小区智能化发展前景看好。

但从总体上来说,由于各地之间经济水平差别较大,同时居民的经济能力也有较大差异,目前国内多数的居民小区开发仍停留在科技含量较低的水平,还远未达到完全的智能化。我国住宅小区智能化的路途还十分漫长,另一方面也反映了我国智能小区建设的巨大市场空间。随着国民经济的快速发展,我国建设智能小区将是必然趋势,无论是开发商、系统集成商还是设备供应商,都将受益于其广阔的市场前景。

1.3 智能小区实施环境

假设M智能小区有二十栋建筑,其中有六栋小高层建筑(每栋楼有十六层实际用户数为90户);两栋高层建筑(每栋楼有三十六层实际用户数210户);以及十栋多层建筑(每栋多层住宅有七层实际用户数为42户);同时还有配套的幼儿园一套,物业管理中心及小区会所用建筑一座,计算机主机房设在物业管理中心的二层。

为能给智能小区住户提供一个舒适、便利、安全的住宅环境,通过综合考虑小区的结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在联系,设计出M智能小区的网络组建方案,满足用户需求,并充分做到经济、高速、稳定。

将该小区建筑划分为五个小型区域与核心的物业管理中心,五个小型区域分别为: A区域由六栋多层住宅组成

B区域由两栋多层住宅和三栋小高层住宅组成 C区域由三栋小高层住宅组成 D区域由两栋多层住宅和两栋高层住宅组成

E区域由小区会所及物业管理中心一幢、幼儿园一幢组成 智能小区需求分析

2.1智能小区需求

智能小区网络针对的是所有居住在智能小区所有居民以及管理物业者,无论年轻人还是老年人都能便于管理住宅,实现资源共享,统一管理。

高科技智能小区具有很多复杂的功能,比如网络化、智能化、人性化和综合化,这些功能涵盖通信、安防、物业管理、家庭智能化等几大方面。可以说,智能化小区的发展迎来了物业管理展现价值的机会,同时也给物业管理增加了很多新的、技术含量较高的管理服务内容,如网络服务等等,只有物业管理的参与才能真正实现智能住宅小区的智能功能。

根据这些需求,架设在智能小区的网络必须有开放性和兼容性,在保证网络高速的同时,也要满足用户窄带、宽带、IPTV等需求。我们建设智能小区网络,对宽带接入网的要求是成本较低,升级空间大,同时易于管理。

2.2 智能小区网络设备方案 2.2.1 ADSL接入方案

这是基于PSTN的接入技术,即借助已有的电话线路,采用各种先进的调制技术和编码技术来提高铜线的传输数率,实现宽带(或准宽带)接入。

ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop)非对称数字用户环线,利用一对现有的电话线,为用户提供上、下行非对称的传输速率,理论上下传速率可达1.5Mbps~8Mbps,上行速率为640Kbps~1 Mbps,其实现时的具体差异主要由所用的ADSL Modem、局端ADSL设备性能、传输方式、传输介质(物理链路)的好坏及传输距离所决定。ADSL 在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率数据、一路模拟电话。各信号间采用频分复用方式占用不同频带,低频段传送话音;中间窄频带传上行信道数据及控制信息;其余高频段传下行信道数据、图像或高速数据。

ADSL主要采用DMT 或CAP 调制方式。DMT 是离散多频调制,把全部频带划分为256 个子信道,根据子信道的瞬时衰耗特性、群时延特性和噪声特性,将输入数据动态分配给它们。自适应地分配各子信道速率,同时关闭被窄带噪声淹没的子信道,达到传输线的最佳利用,把误码和噪声减至最小,提高了系统传输容量。此外,ADSL 利用自适应滤波的新发展,如栅格编码及RS 码,提高抗噪声性能,采用非对称回波抵消技术以消除回波干扰。ADSL 系统分别在局端和用户端配置ADSL 调制解调器,采用DMT FFT,实现对信号处理及调制与解调。由电话网来的电话业务,通过普通电话业务(POTS)分离器用无源耦合方式接到普通电话线上。交换局(LEX)节点经过ADSL 调制解调器和POTS 分离器,分出与插入话音,与高速数据一起通过双绞铜线传到用户端,再经过用户端的分离器与ADSL 调制解调器,将信息送到用户的PC 机或电视终端。

由于ADSL的用户线路主要由电话线(一种低标准的UTP)组成,数字信息的衰减主要与传输和信号频率有关。在相同的传输速率下,线路衰减是影响ADSL性能的主要因素。随着传输速率的提高,ADSL的有效传输距离将随之缩短。在1.5Mbps的速率下,一对0.6mm线径的电话线传输距离可达6Km,而一对0.4mm线径的电话线的传输距离缩短为4.6Km。根据我国电话网络的实际情况;电话电缆的抗干扰性能较差(每米扭绞节数太少)易串音,线路转接头过多,线径不一致造成阻抗不匹配,故ADSL的实际应用通常在2Mbps

速率以下、3.5Km范围以内。电信部门对一般家庭用户提供的多为512Kbps的速率。

由于ADSL技术是一种比较成熟的技术,在进行数据传送的同时,还保留着普通电话的业务,是一种“两网合一”(电话网、宽带网)、用户独享宽带的“在线”接入方式,也是当前欧美发达国家常用的宽带技术之一。ADSL 技术利用现有双绞线传输宽带业务,可保护投资;降低成本,特别适于大量分散的住宅用户。它被广泛用于Internet 接入、远端LAN 接入、视频点播(VOD)、远程教学、多媒体检索等宽带业务的接入与传输。目前ADSL 技术及其应用正不断发展,与之相应的ADSL 调制与处理芯片也大量推向市场,电信设备厂商也生产出不同类型的ADSL 调制解调产品并积极开拓市场,使ADSL 系统在接入网中不断拓宽应用。

VDSL(Very height data rate Digital Subscriber Loop)甚高速数字用户环线,是xDSL技术的新一代产品,它比ADSL有更高的带宽、使用上也更为简便。与ADSL一样,VDSL也采用频分复用方式,将POTS及VDSL的上、下行信号分配在不同的频带内传输,但它的传输速率却远高于ADSL,可以支持13Mbps~27Mbps的下行速率和3Mbps的上行速率。根据传输介质和速率的不同,VDSL传输距离可以从300m~1500m,从目前的设备状况来看,一般传播距离在500m以内。由于传播距离的限制,使得VDSL技术的应用受到一定的制约;另一方面VDSL尚未出台正式的国际标准。

2.2.2 HFC接入方案

该种组网方案是广电部门大力推荐的方案,HFC网由光纤干线和同轴电缆分配网络所组成。在住宅小区内,HFC网络拓扑基本上仍保留着原CATV网的结构形式,即为树形--分支型(总线式)同轴电缆网,而不是星形网络结构。HFC网络的频率带宽可达870MHZ,其中50MHZ-550MHZ频段用于模拟电视信号的传输,而550MHZ-750MHZ(也可达870MHZ)频段用于下行数据传输。我国一般采用北美标准,以16/64/256QAM调制方式传输数据,当采用64QAM调制方式时,传输速率为可达27Mbps,若采用256QAM调制方式时(此时要求高质量线缆),传输速率可达40Mbps。上行传输则采用5-40MHZ频段,以QPSK调制方式上传数据,一般最高速率可达5Mbps,每个用户只要在原有电视终端插座上加插一个Cable Modem就可实现边看电视边高速上网。

然而需要指出的是,与电信的ADSL/VDSL方案不同,HFC网提供的27Mbps(或40Mbps)下行速率和5Mbps的上行通道是由全体小区住户们共享的,小区住户上网人数越多,每个用户动态分配到的带宽就越窄、传输速率就越低,而电信方案中ADSL/VDSL提供的512Kbps(或640Kbps或1.0 Mbps)通道是独享的。此外,由于原有的CATV网络

大多是单向传输(广播式)网络,不符合双向交互式服务的要求,必须进行双向HFC网改造。

在经过多年的研究和试验后,Cable Modem技术已趋于成熟,工业标准也已经完善,用HFC技术构造宽带接入网已经进入商业化推广应用阶段;在美国,到1999年底为止,大约有300万用户采用了双向HFC网提供的宽带服务。目前在我国,以HFC构造宽带接入网的成功案例并不多,这主要是由技术和经济两方面的原因引起的。一方面,双向HFC网的建设(或改造)需要较大的投资,使用户的宽带接入成本偏高且目前成本大幅度降低的趋势并不明显。其二,由于国情的不同,我国住宅小区的住户密度较高,使得树形--分支型(总线式)HFC网络的“固有”缺陷,下行共享带宽和上行的“漏斗效应”较为突出。此外网络本身的安全保障也还亟待加强(HFC网各用户间的隔离较差),而且每周有半天无电视节目--用于设备维护,宽带接入服务也可能也会有“空白时段”。

2.2.3 LAN接入方案

LAN方式接入是利用以太网技术,采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。具体实施方案是: 从社区机房敷设光缆至住户单元楼,楼内布线采用五类双绞线敷设至用户家里,双绞线总长度一般不超过100米,用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块就可以实现上网。社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网。在住宅小区中,小区接入直接面向个人用户,要求能以尽可能低的价格构建小区网络,并以该网络为支撑平台,开展诸如安全管理、物业管理、用户互联、网上购物、视频点播等多种社区智能服务。因此,该网络应是一个具有高带宽、高可靠性、低建设和维护成本的网络。以太网以其良好的扩充能,简便的施工和低廉的价格等优势完全可以满足以上要求。

由于LAN多采用快速Ethernet组网方式,所使用的铜缆多数是五类或超五类甚至六类UTP(至少也是3类UTP),其数据传输性能和抗干扰能力远优于普通的电话电缆。若采用千兆位以太网组网技术,可轻松实现10Mbps到户100Mbps到楼的宽带接入服务,小区光纤的出口可直接至城域光纤主干网、ATM主干网或经相关网络设备接入Internet。该方案的特点是:

① LAN能为每个家庭提供10BASE-T的端口,可达10Mbps速率。

② LAN也支持小区物业管理信息平台。

③ 网络端口数扩展和性能提升较方便。

④ 因为采用共享式网络技术,有潜在的网络安全问题

⑤ 需要在小区实施PDS布线,初期投资成本相对较高。(但有较明显的降价空间)⑥ 如果不能解决小区光纤的出口带宽,则无法保证整个小区的高速上网。

以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好;便于网络升级,同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化(如远程遥控家电、可视门铃等)、远程抄表等,可提供智能化、信息化的办公与家居环境,满足不同层次的人们对信息化的需求,在由以太网交换机构成的网络中,任意两个节点都能通过以太网交换机建立一条专用通道,其间通信独占该专用通道; 而且使用虚拟局域网VLAN技术,可根据用户的要求将网络划分成若干较小的独立子网,隔离广播风暴,提高网络的效率和安全性,扩展网络的覆盖范围,扩大了网络的直径,并且通过以太网交换机能够实现多种局域网互联。而且LAN的方式可以提供每户10Mbps的宽带接入服务,网络设备及线缆的降价趋势明显,所以是一种宽带升级潜力大、扩容成本低的宽带接入方式。

2.3 网络方案选取

经过上述分析的比较,在多种宽接入技术方案中,ADSL、HFC和LAN是目前较为实用的宽带接入方案,从接入成本上看,HFC的成本较高,它包括了双向HFC网改造、相关网络设备及用户Cable Modem的费用,且在短期内降价趋势不明显。ADSL的成本略低,但网络性能升级的空间不太大,但因每个用户独享1Mbps(或512Kbps)的带宽,仍较HFC网共享27Mbps的方式为优。近年来,由于布线线缆和网络设备的大幅降价和网络技术的成熟,以LAN方式组建的小区千兆以太网,正显示出较强的竞争力[8]。所以,最适合现在智能化小区网络接入的是具有易于管理等优点的LAN接入技术。所以本文后面的设计规划部分,就是使用的基于以太网技术的LAN接入技术。智能小区网络技术

3.1 网络模型实例

图3-1 网络模型

3.2 网络协议选择

网络协议(Protocol)是一种特殊的软件,是计算机网络实现其功能的最基本机制。网络协议的本质是规则,即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。网络协议并不是一套单独的软件,它融合于其他所有的软件系统中,因此可以说,协议在网络中无所不在。网络协议遍及OSI通信模型的各个层次,从我们非常熟悉的TCP/IP、HTTP、FTP协议,到OSPF、IGP等协议,有上千种之多。对于普通用户而言,不需要关心太多的底层通信协议,只需要了解其通信原理即可。在实际管理中,底层通信协议一般会自动工作,不需要人工干预。但是对于第三层以上的协议,就经常需要人工干预了,比如TCP/IP协议就需要人工配置它才能正常工作。

局域网常用的三种通信协议分别是TCP/IP协议、NetBEUI协议和IPX/SPX协议。TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个,作为互联网的基础协议,没有它就根本不可能上网,任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个,单机上网还好,而通过局域网访问互联网的话,就要详细设置IP地址,网关,子网掩码,DNS服务器等参数。

这里小区网络选择的是TCP/IP协议,TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。

3.3 网络VLAN选择

借助VLAN技术,能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起,形成一个虚拟的网络环境,就像使用本地LAN一样方便、灵活、有效。VLAN可以降低移动或变更工作站地理位置的管理费用,特别是一些业务情况有经常性变动的公司使用了VLAN后,这部分管理费用大大降低。VLAN可以提供建立防火墙的机制,防止交换网络的过量广播。使用VLAN,可以将某个交换端口或用户赋于某一个特定的VLAN组,该VLAN组可以在一个交换网中或跨接多个交换机,在一个VLAN中的广播不会送到VLAN之外。同样,相邻的端口不会收到其他VLAN产生的广播。这样可以减少广播流量,释放带宽给用户应用,减少广播的产生。因为一个VLAN就是一个单独的广播域,VLAN之间相互隔离,这大大提高了网络的利用率,确保了网络的安全保密性。企业在LAN上经常传送一些保密的、关键性的数据。保密的数据应提供访问控制等安全手段。一个有效和容易实现的方法是将网络分段成几个不同的广播组,网络管理员限制了VLAN中用户的数量,禁止未经允许而访问VLAN中的应用。网络设计图

4.1 网络图

图4-1 网络图

4.2 拓扑图

图4-2 拓扑图 总结

5.1对网络的认识和了解

计算机网络是实现计算机之间互相通信的一系列设备,由于网络的诞生使得计算机能够实现资源的共享,网络是一次信息革命的标志。和所有新技术一样,还有很多局限性,有很多发展空间,目前网络已经深入到每个家庭,随着应用需求日益增大,网络必将是发展得最快的技术之一。

计算机网络的的主要功能是:

1.数据通信,是计算机网络的的基本功能。它用来快速传递计算机与终端,计算机与计算机之间的各种信息。

2.资源共享,指网络中的所有软件,硬件和数据资源可以被网络用户能够部分或全部的享受这些资源。

3.分布处理,当某台计算机的负担过重,或该计算机正在处理某乡工作的时候,网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成,这样处理能均衡个计算机的负载,提高处理问题的时时性!由此可见,计算机网络可以大大扩展计算机系统的功能,扩大其应用范围,提高可靠性,为用户提供方便!

4.计算机网络的分类:

按照规模大小和延伸范围分,可划分为局域网(LAN)和广域网(WAN)。按交换方式分,线路交换网络和保温交换网络和分组交换网络 按网络拓扑结构分,星形拓扑结构大多利用HUB(还有其他的)。

计算机网络中的协议,Tcp/Ip协议非常成熟,因此它是占主导地位,协议是网络的灵魂。从计算机网络提供的数据传输服务来看,早期的计算机网络提供非常简单的单点投递(Unicast),即点到点的数据传输,后来,逐步扩大到点到多点的广播(Broadcast)方式,但 其本质还是利用点到点方式,只是形式上变成了客户/服务器工作模式。80年代早期的共 享式网络技术和相关协议提供的是尽力而为(Best effort)的服务,对所有的服务请求按 照同一个优先级处理,不能保证服务质量。90年代以后,大量实时多媒体应用在网上出现 ,如计算机视频会议等,需要网络能提供可靠的多点投递(Multicast)服务,即群组通信和 确保(Guarantee)的服务质量控制。ATM技术的出现,提出了效率更高、更加灵活的信元(Cell)交换方式,不仅提高了网络传输效率,也为多媒体通信提供了必要的等时服务,同时 发展了网络安全和管理的新途径。

5.2 网络管理

网络管理包括对硬件、软件和人力的使用、综合与协调,以便对网络资源进行监视、测试、配置、分析、评价和控制,这样就能以合理的价格满足网络的一些需求,如实时运行性能、服务质量等。网络管理常简称为网管。

网络管理 英文名称:Network Management 定义:监测、控制和记录电信网络资源的性能和使用情况,以使网络有效运行,为用户提供一定质量水平的电信业务。应用学科:通信科技(一级学科);支撑网络(二级学科)网络管理概念解析 网络管理[1],是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作,包括配置管理、性能和记账管理、问题管理、操作管理和变化管理等。一台设备所支持的管理程度

智能建筑综合布线系统的设计探究 篇3

关键词:综合布线 工作区间 智能化

1、前言

建筑产业的发展使得高层建筑的信息传输越来越复杂。信息之间的独立作用已经不适合高层建筑的功能要求,因此,寻求各个信息传输之间的相互融合,成为高层建筑需要解决的重点问题。信息传输功能的实现主要靠的是建筑布线的设置,综合布线较之于传统的各部位独立布线能够更好的加强建筑物功能之间的兼容,实现智能化的全面应用。这种布线已经形成一个专业门类伴随着建筑品质的不断提高逐步走向成熟。一个高层建筑如果只有美丽的表面而没有足够完备的应用能力,就是一个没有实用价值的壳子,可见,建筑配套是一个建筑的发动机,而综合布线就是使发动机可以自由运转的燃油,做好综合布线,才能让建筑物不断发挥实际应用效果,为人们的生活带来舒适和便利。

2、综合布线的意义

综合布线主要是对于声音、图像、数据的处理脉络,是信号的传输管道。在建筑物内部像人的血液一样保证整个建筑功能的畅通进行。传统的布线设备只能完成单一的功能传递,在布线的同时还要进行综合处理系统的安装,过于繁琐的安装环节往往增大了错误的发生概率,不利于系统的维护和改良。相比较之下,综合布线系统可以一次性的解决各种信息的整合问题,可以进行数据与图像、数据与声音之间的信息转化。这种应用解决了两个问题:一是操作效率的问题。智能建筑基于建筑结构的复杂功能,对于没有类似使用经验的用户难以操作,很多功能也就难以被充分利用。因此,在进行建筑设计时,如果能够减少操作的复杂程度,获得更为高效快捷的操作感受,将会大大的提升建筑品质。综合布线由于其综合信息处理的能力使得智能化終端设备的操作也更为简单,获得更好的用户体验效果。二是布置难度的问题。我们知道,建筑物中的电力、暖通等设备线路是在建筑物进行主体结构的建造时预留好的。空隙越多,对建筑结构稳定性的影响就越大,施工过程也更为复杂。综合布线与传统布线相比,布线的数量有所减少,降低了施工的难度,也节省了建筑物的使用空间,从上述两个方面来看,进行智能建筑的综合布线是有着十分重要的意义的。

3、综合布线与智能建筑之间的关系

智能建筑综合了计算机、通信等技术的发展,可以说,是世界经济技术发展的综合产物。这种建筑形式具有合理的投资管理、更为科学的信息处理、建筑功能的高度自控化等诸多优势。能够在用户体验上带来更为高端的享受,为人们创造了舒适快捷的生活环境。综合布线是智能建筑不可缺少的基本组成部分,是衡量智能建筑品质的最主要依据,也为建筑物的后续升级和维护提供了依据。

4、智能建筑中综合布线系统的主要构成

根据应用功能的不同,综合布线系统有许多子版块构成,现将其分述如下

4.1工作区子系统是智能建筑综合布线的转换系统,是建筑功能的直接使用设备。通过建筑物内部插座与信息转换设备之间的联通实现从人体到信息的传送。工作区子系统的安排通常靠双绞线进行安装。在安装中工作人员要注意结合建筑所在地的区域特点和各种相关配套原件的出产型号,如果系统的连接设备不能与其他的配套设备进行合理的联通,将会影响系统转换的功能,使得建筑物的功能大打折扣。

4.2除了工作区间系统,水平布线系统也是智能建筑的一项子系统。这种系统可以实现信息的终端采集设备与整个智能化网络中枢的有效连接。水平布线系统同样采用双绞线连接,与工作区系统有所区别的是,这种双绞线通常采用8芯结构,其标准长度通常小于100mm。由工作区到设备缆线终端的布线长度不应大于10m。在建筑中可以对这种通行标准进行符合建筑实际的改造,当间距大于10m时,为了满足布置需求,可以适当减少缆线的长度,获得更为科学合理的智能化分布。

4.3智能建筑的信号传输需要协调机制,这种机制的实现靠的是建筑内部的管理子系统。管理子系统可以完成水平系统和垂直系统之间的连接,对各种系统中纷繁复杂的信号网络进行整合和转换。进行安装的过程中需要设置配线架,根据使用功能的区间划分,可以采用铜缆配线架和光线配线架,两种配线架既可以单独布置,又可以协调作用,主要根据信息的走向和需求进行划分。

4.4除了上述三种系统组成,根据功能模块的联系和建筑规模的大小,还可以在设备间和建筑群中设置相应的子系统。这种系统的设置需要较高的灵活性,主要指导因素就是建筑物之间的功能联系。通常的办法是通过网络技术中的路由器、交换机等在整体系统中设置有所区别的线路模块,进行功能的完善和联通。

5、智能建筑中综合布线的设计

智能建筑在进行布线设计时要充分考虑到建筑物的使用方式。比如设计者在设计时可以根据建筑形式确定建筑在使用过程中对于通信等要求进行相关的设置。除此之外,不同的建筑由于其使用功能和规模对弱电系统有着不同程度的标准。设计者应该科学、合理的布置建筑物弱电系统通道,使得水平和垂直方向能满足建筑物功能极限状态。

6、小结

智能化建筑是当今世界经济科技发展的一个缩影,标志着人们对于信息和舒适的要求,从另一个角度印证了人类的发展。任何事物都有一个从出现到不断走向完善的过程,智能化建筑的综合布线也是如此,设计施工人员应该在工作中不断总结经验,注意总结常见事故的发生原因,使得智能建筑在人们的努力下不断走向完善。

参考文献:

[1]谢庭胜.浅析智能建筑综合布线系统[J].黑龙江科技信息,2010(4).

[2]郝如东.智能建筑综合布线系统线缆检测浅析[J].世界家苑,2012(1).

[3]李凯.浅谈智能建筑综合布线系统[J].计算机光盘软件与应用,2011(5).

综合医院智能化设计 篇4

毕业于北京理工大学自动控制专业。现任中国建筑标准设计研究院副总工程师、教授级高工。全国工程建设标准设计弱电专业专家委员会副主任委员、中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会副主任委员、全国安全防范报警系统标准化技术委员会委员、全国建筑物电气装置标准化技术委员会委员、中国照明学会室外委员会委员、建设部建筑智能化系统工程专家委员会专家、中国建筑业协会智能建筑专业委员会专家。主要从事建筑电气专业的工程设计、国家建筑标准设计的管理、咨询和设计。

医院智能化系统与办公智能化系统有很多相通的地方, 但是鉴于综合医院的特殊功能, 它的智能化系统又有自己的特色。医院的专项智能化系统包括哪些, 具体实现这些智能化系统的过程中又有哪些是值得特别关注的?近日, 记者采访了中国标准设计院的副总工程师孙兰, 听她讲述了综合医院智能化设计的若干要点。

“医疗建筑智能化系统的设计, 需要在了解国内同类医院智能化水平的基础上, 充分考虑本医院的医疗范围、就诊流程、管理模式、工程投资以及建设单位的实际需求, 同时也应考虑未来发展的需要。为配合医院的建设, 住房和城乡建设部批准编制了工程建设标准《医疗建筑电气设计规范》和国家建筑标准设计图集《医疗场所电气设计与设备安装》。综合医院专项智能化系统, 门诊部主要有候诊呼应信号系统和挂号、收费、取药等管理系统;医技部主要有大型医疗设备室分诊呼应信号系统;住院部主要有病房护理呼应信号系统和病房探视呼应信号系统;手术部主要有手术室视频示教系统和手术室医用对讲系统;医院的信息管理主要有医院信息系统 (HIS) 、临床信息系统 (CIS) 等。

医院智能化系统的建设, 对于设计方来说尤其要关注各个智能化系统的缆线路由、保护管预埋、信息点接线盒 (箱) 的预留位置及数量等问题。承重墙上的管线和信息点接线盒 (箱) 最好一次设计、施工到位, 避免二次装修施工困难且影响墙体结构。从信息点到终端设备的移动工作区缆线应尽量短捷, 不影响工作区的美观和安全。”细化到医院的专项智能化系统, 孙兰就其特点进行了阐述——

视频显示系统, 预留支持图像、语音、多媒体输出的信息接口及管线

“医院一般在门诊大厅、住院收费大厅等处设置大型电子显示屏, 而在手术部门口及候诊区设置中、小型电子显示屏, 可发布各类信息或进行娱乐活动, 服务于患者。为了使就医环境更温馨、更人性化, 医院可以在各层的电梯厅设置多媒体显示系统, 节目源由医院根据自己特色制定。医院视频显示系统除带查询功能外, 一般为单向传输系统。显示屏应由中心控制室控制, 公共显示系统的信息主要来自医院信息系统 (HIS) , 也可接收有线电视节目、自办节目等。它的设置也是现代化医院提高人性化服务水平的具体体现。设计人员在做设计时, 应根据建设方在各个显示屏处所要显示的内容, 预留相应信号源的接口和管线。”

临床信息系统 (CIS) , 预留综合布线系统信息出线口

“临床信息系统包括门诊管理系统、患者护理和电子病历系统、医学影像存档与通讯系统、放射信息管理系统、药房管理系统、实验室信息管理系统、远程医疗管理系统, 医学资料总库和信息集成系统等。想组建临床信息系统的医院, 应在门诊部的各个诊室, 根据医生的人数和诊室的布局, 预留综合布线系统信息出线口。”

病房护理呼应信号系统, 根据需求可有不同的设置

“病房护理呼应信号系统, 一般按总线形式设计, 由对讲主机、分机、显示屏、显示灯、紧急呼叫分机及遥控分机等组成。住院部每个护理单元或病区设一套护理呼应信号系统。对讲主机均设在护士站, 分机设在各病房患者的床头医疗带上, 显示屏安装在走廊吊顶中间的明显部位, 显示灯设在各病房门口, 病房卫生间设紧急呼叫分机或按钮。隔离和监护等无菌病房、传染病房以及患者体内具有放射性药物的病房, 为减少交叉感染的机会, 可采用带有视频监护功能的护理呼应信号系统。平时视频信号处于断开状态, 当有患者呼叫时, 视频信号自动接通;护士站可通过功能键观察呼叫患者的情况, 并进行通话;必要时去现场处理。”

病房探视呼应信号系统, 分对讲、可视对讲两种形式

“前述传染病房等, 不方便医护人员经常出入, 更不方便家属探视。这类病房探视呼应信号系统有两种形式, 一种是采用透明的玻璃来做隔断, 双方可以直接看见对方, 用对讲机进行通话。一种是实墙, 双方通过摄像机拍摄和图像传输来显示对方, 再用对讲机进行通话, 需要较多的技术支持。我们较为提倡用第一种方式, 因为玻璃隔断相对于双向可视系统来说, 维护方便、简易, 一次性安装后, 不需要太多的维护、维修费用。作为医院来说, 除非是专业的传染病医院的重症隔离病房需要可视对讲, 否则采用的还是很少的。”

“不管采用哪种病房探视呼应信号系统, 设计人员均应考虑系统所需的电源线、控制线、信号线等配置到位, 尽量做到外露的缆线短。”

手术室视频示教系统, 最好不接入有线电视系统

“手术观摩、远程指导、网络教学已成为现代化医院必不可少的内容。手术室因洁净度和空间有限, 常采用视频示教系统开展教学、交流活动。手术室视频示教系统, 一般在每个手术室内设两台摄像机, 一台带变焦镜头的彩色摄像机装在无影灯中心 (随设备自带) , 提供细部图像;另一台装在门口附近顶壁, 选用球形摄像头, 可以水平方向360°旋转, 垂直方向90°旋转, 拍摄角度可以覆盖整个手术室。”

“摄像机的精度、角度、高度、数量, 怎样实现镜头在全景和局部特写之间切换, 包括灯光等, 在设计的时候都要考虑进去。现场的声音、摄像机的控制、图像传输等均应预留接口, 手术室和示教室之间的信息传输和信息点都要布置到位。手术室视频示教系统最好不要接入有线电视系统, 一般采用专线, 避免其他信号干扰或误操作。”

室内移动通信覆盖系统, 注意防干扰

“室内移动通信覆盖系统, 要求该系统的信号不能影响医疗器械的正常使用。有起搏器存在的地方, 尤其要注意预防患者使用的仪器被干扰。”

医院的管理系统, 应科学化、人性化

“医院智能化建设是为了提高医院的就医环境、工作环境和服务水平, 除了硬件设施的建设, 软件应用、科学化、人性化的管理, 也是医院建设的重点。医院信息管理系统是利用电子计算机和通讯设备, 为医院所属各部门提供患者诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力, 并满足所有授权用户的功能需求。一般有四块, 一是对信息资源的管理, 包含公共显示信息、专家库、查询、咨询的内容, 如医院简介、诊室分布情况、医院专业特色、专家介绍及出诊时间等;二是对患者的管理, 如排队叫号系统、病房探视呼应信号系统、临床信息系统、智能卡应用系统等;三是对员工的管理, 如办公和服务管理系统、病房护理呼应信号系统、视频示教系统、智能卡应用系统等;四是对系统、设备的管理, 如信息网络安全管理系统、物业运营管理系统等。”

小结

孙兰又诚恳地给医院提出了几点建议:“院方在设计前, 要明确功能需求, 并反映给设计方, 使其体现在医院智能化设计的各细节中。对功能的明确, 要借助大量的调研, 一方面可以到比较好的医院参观学习, 开座谈会取经;一方面可到自己医院的科室中去征询意见或开座谈会讨论;再者, 可以向专家咨询。如果医院的建设资金不能一次性到位, 就要提出详细的方案, 先做哪一部分, 后做哪一部分, 每一期都应有个重点和详细规划, 一步一步地分期实现规划。”

综合医院建筑设计规范(电气) 篇5

第5.4.1条医院供电宜采用二路电源,如受条件限制,下列用房应有自备电源供电。

急诊部的所有用房;

监护病房、产房、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室;

手术部、CT扫描室、加速器机房和治疗室、配血室,以及培养箱、冰箱,恒温箱和其它必须持续供电的精密医疗装备;

各部门的消防和疏散设施。

第5.4.2条医疗装备电源的电压、频率允许波动范围和线路电阻,应符合设备要求,否则应采取相应措施。

第5.4.3条放射科的医疗装备电源,应从变电所单独进线。

第5.4.4条放射科、核医学科、功能检查室等部门的医疗装备电源,应分别设置切断电源的总闸刀。第5.4.5条照度推荐值可参照表5.4.5的规定。

照度推荐值 表5.4.5

用房名称 推荐照度(lx)

病房、监护病房 15-30

侯诊室、病人活动室、放射科诊断室、核医学科、理疗室 50-100

诊查室、检验科、病理科、配方室、医生办公室、护士室、值班室 75-150

手术室、CT诊断室、放射科治疗室 100-200

夜间守护照明 5

第5.4.6条成人病房照明宜采用一床一灯。

第5.4.7条护理单元走道灯的装置,应避免对卧床病人产生眩光。

第5.4.8条护理单元走道和病房应设“夜间照明”,床头部位照度不应大于0.101x,儿科病房不应大于11x。

第5.4.9条儿科门诊和儿科病房的电源插座和开关的装置高度,离地面不得低于1.50m;病房内离最近病床的水平距离不应小于0.60m。

第5.4.10条X线诊断室、加速器治疗室、核医学科扫描室和照相机室等用房,应设防止误入的红色信号灯,其电源应与机组连通。

第5.4.11条成人病房和护士室之间应设呼叫信号装置。

综合医院智能化设计 篇6

关键词:物联网;智能家居;系统设计

将网络通信技术、计算机模拟技术与实际布线技术零碎的、无序地沟通结合在一起,从而达成对于家居整体环境的控制与科学化管理。但是当前大部分的智能家居产品采用了相应的高端的通信技术,产生了安全困难以及设计难度的挑战,基于整体的物联网的沟通与设计,应该将物联网设计融入进实际的智能家居系统之中,然后改进以及优化实际的智能家居系统的弊端,从而使得物联网的智能家居系统得到很好的优化与设计。本文之中实际主要应用了SIM32处理器,然后基于实际Zigbee无线通信技术,然后以此来实现通信技术对于无线传感网络技术的沟通与实现,使得与实际的GSM/GPRS和以太网相关的系统技术实际进行具体应用,从而实现对于用户相关的智能家居系统的远程相应的监控。经过“智慧全球”的理念到实际的“感知中国”的理念,然后到现今物联网形成了以主要的传感器进行对于互联网相应的技术进行实际的不断运行的讨论以及相应的信息产业的实际不断高规格的高等的发展速度。

1 物联网的规范性定义

物联网是物与物实际的联系,其中利用了实际的识别技术、网络通信技术与传感器相应的技术,能够将相应的约定的物与物之间联系在一起,然后进行信息的发送与实际的识别,使得信息的交换与通讯的连接,这意味着可以将物与物之间,进行具体而明确的联系。

本系统之中,主要由终端的子节点与相关的协调点构成,其中相应的中央控制板块与控制单元和相应的通信技术,能够采用高级性能、低级成本以低功耗的实际运行处理模式,其中32位的ARM Cortex-M3 内核增强型处理器STM32F103R6 芯片。通过物联网的实际,然后实现住宅的自动化的智能,更加利于住户的方便以及实用。

2 物联网家居系统的总体方案

2.1 系统的总体结构与主要功能

实际的物联网主要由家庭智能控制的模块、ARM中央控制平台、无线通信模块,其中图像处理单元便是其中主要的实现。其中实际的家居系统的智能模块包括智能照明控制模块、空调远程控制、厨卫系统控制与智能安防的系统,其中实际的中央控制系统可以通过连接相应的摄像头达到进行家庭相应的环境实时监控,使得用户能够通过各种智能系统对于家居进行相应的控制以及监控。

2.2 智能家居系统的硬件的架构

中央控制新设备采用了最先进的主控芯片,内部集成各种各样的传输显示,然后能够产生相应的控制信号,使得屏幕的水平能够垂直进行相应的实时显示,该接口对比度与相应的人机交换界面能够实现。

2.3 整个系统的软件的架构

主要的程序应该运用C语言进行编写,然后结合相应的主要函数进行模块功能的实现,进行系统整体的初始运行与系统的重新设置,使得系统与程序能够进行无线通信的程序设计或者系统主要程序的实现与设计架构。

3 各个部分功能的构成

3.1 智能报警系统的设计与架构

此类模块主要是通过相应的敏感而且实际的报警传感器实现,其中对于室内的气体进行实际不断连续的检测,如若发现相应的异常马上进行向中央控制器的家居系统的数据控制信息的手机进行网络上的警报系统的提示。其中包括家居之中火灾、天然气泄漏以及相应的气体敏感性的出现,采用传感器的提醒有效率并且可以提升相应的实际的效益。

3.2 智能的灯光系统

相应的照明控制系统其中采用一定程度最新的科学化的单片机科学芯片。其中进行通信技术的信息的传递,此种系统之中电路可以进行选择、照明电路进行确认、热电传染电路进行相应的控制组成、光照的电路与相应的强弱能够通过传感器进行确认以及不断地反复传播,使得单片机进行信息的快速导入。

3.3 空调远程控制模块

空调远程控制模块,其中利用Zigbee通信模块通过实际的传感通信方式,将用户在实际的调整以及调节过程之中,进行相应的智能空调系统的实际实现。

其中,对于某个国家进行了相应的模块的引进与实现,解码

的译码实现与自身的语言进行相应的录入与实际的操作使得能

够利用单片机进行控制口的实现与绝对分离,能够将控制状态进行阐述与论述,使得相应的命令实现在二极管之中进行显示与沟通。

4 小结

使用相应的ARM S3C2440和ARM-Linux系统组成实际的中央控制性能的平台,进行对于家居之中的各种信息的检测以及相应的控制,使得使用者能够用无线进行长期与短期的录入与实现,使得局域网的家庭模式科学化以及实际性的运行,能够实现中央控制模式的平台与职能终端的系统的实现远程的模式监控以及对于相应的家庭的模式的远程控制与实时监测。

参考文献:

[1]杨海川.基于物联网的智能家居安防系统设计与实现[D].上海交通大学,2013.

[2]张慧颖.基于物联网的智能家居综合系统设计[J].电子测试,2013(21):25-27.

[3]张西安.基于物联网的智能家居系统设计与实现[D].大连理工大学,2014.

[4]章颢.基于Zigbee无线传感器网络的室内环境监测系统设计[D].湖南大学,2013.

[5]苗志强.物联网智能家居家庭网关系统设计与实现[D].长安大学,2014.

[6]郑晓亮.一种家用壁轨机器人的研究与设计[D].武汉理工大学,2014.

综合医院智能化设计 篇7

四川省什邡市人民医院位于什邡市安康路6号,新建的什邡市人民医院是北京市援建什邡市项目中第二大投资项目,总投资达4.1亿元。其中,新建综合楼是最大的单体工程建筑,总建筑面积为51 815m2,地下1层,地上12层,裙房4层,建筑高度为53.7m。建成后的什邡市人民医院将是一所设计理念先进、流程科学合理、辐射周边地市的大型现代化综合性医院,也将成为目前德阳地区硬件设施优良、技术力量一流的二级甲等医院。

新建综合楼包含以下功能区域:辅助区域、门诊部、医技科室和病房。地下1层为各设备站房和平时车库,分别有变配电所、柴油发电机房、冷冻机房和热力站等。首层为门急诊、影像科和药房;2~3层为各功能科室;4层为手术部、ICU与中心供应,其中有10间手术室(2间百级,8间万级手术室);4、5层之间为设备夹层;5层以上为病房层,病床数共600床。

整个院区的消防控制中心设置在本楼首层,面积约100m2,作为除网络及电话系统外各弱电系统的总控中心,预留院区其他楼中各系统的接入管孔。在2层设置信息中心,面积约150m2,仅作为本楼网络及电话交换机房,预留两根12芯可接入光缆接口。弱电进线间设在地下1层。本楼设置两个弱电竖井,分别为主楼竖井和裙楼竖井。

2智能化建设目标

什邡市人民医院新建综合楼按照智能医院标准进行设计,实现的最终目标就是提供一个安全、舒适的医疗环境。通过将医院中HIS、LIS、CIS、CAIS及PACS等信息系统进行整合,进而实现数字化RFID管理、PDA移动应用、电子病例共享、有序就医、便捷医患沟通及透明医疗信息管理等高效便捷的全数字化医疗服务。

3智能化系统设计框架和原则

3.1系统框架

智能医院可以分为两部分组成:建筑智能化系统与医疗信息化系统。

1)建筑智能化系统是将网络技术、多媒体技术及自动控制技术结合起来,对建筑内部的机电设备进行自动监控和调度,以达到节能协调运行状态,给使用者提供一个安全、高效、舒适和便利的建筑空间。

建筑智能化系统包括:火灾自动报警系统、智能广播系统、综合布线系统、有线电视系统、视频监控及入侵报警系统、出入口控制与可视对讲系统和建筑设备监控系统。

2)医疗信息化系统是运用数字化技术将医院管理信息、卫生经济信息、病患信息等通过网络线路进行采集、储存、传输、整合、分析和共享,给医护人员提供一个高效的工作环境,同时给患者营造一个舒适温馨的疗养场所。

医疗信息化系统包括:医护对讲系统、重症监护探视系统、排队叫号系统、信息发布与查询系统、手术示教系统、手术室监控管理系统和远程医疗系统。

3.2设计原则

建筑智能化系统和数字化医疗分别包含若干子系统,二者相辅相成共同构成完整的数字化医院系统。建筑智能化系统是医疗信息化系统的基础,给医疗信息化系统的数据采集和发布提供网络平台;医疗化信息系统是执行和实施现代医学流程和操作方式的末端系统,为医患创造便捷高效的设备平台。

这两个系统在设计时,应该充分考虑相互的兼容点与并行点,力求柔性融合,共用线路,才能使医院实现全面的综合数字化。设计时应遵循集中总机管理、同一传输路由、分布智能末端的原则。采用统一的协议与相同的线路路由,实现了数据共享,同时也节省了投资。智能医院系统模型如图1。

3.3新建综合楼智能化原则

什邡市人民医院新建综合楼为北京市对口四川省什邡市援建项目。对于灾区重建项目设计遵循的整体原则是:满足当下、适度超前。这是贯穿于各个子系统的设计原则主线。既要体现现代化医院的便捷与高效,又要为未来发展预留余量和空间。设计要符合医院院方的使用要求,即应用系统的完整性和客观性;同时,还要满足随着科技的不断进步带来的医疗流程改变和系统升级的需求,即系统平台的灵活性和扩展性。

4医院智能化系统设计

4.1建筑智能化系统设计

1)火灾自动报警系统

新建综合楼火灾自动报警保护等级为一级,采用控制中心报警系统设计,系统回路采用环形二总线结构,同时实现与消防控制设备的联动要求。

2)广播系统

广播系统由日常广播及消防广播两部分组成,合用一套广播线路及扬声器,前端设在消防控制室。平时播放背景音乐和日常广播,火灾时受火灾信号控制相关楼层自动切换为紧急广播。

3)综合布线系统

本系统采用先进的结构化布线设计理念进行设计,可传输语音、数据和图像信息,布线形式采用光缆和6类非屏蔽铜缆混合组网。做到宽带到桌面,局部光纤到多媒体医技室。

病房设置无线通信覆盖系统,其末端满足在建筑物病房层无线网络交换的要求,方便无线查房与无线移动设备数据传输,前端共用综合布线系统。

4)有线电视系统

将市政有线电视系统的接入信号作为有线电视系统信号源。本项目中,在各病房、候诊区、值班室和示教室等处设有线电视出线口。系统采用860MHz双向邻频传输系统,系统出线口电平为69±6dB。有线电视系统前端设备设在首层消防控制室内。

5)视频监控及入侵报警系统

本系统对需要进行监控的建筑物内的主要公共场所和区域进行有效的视频监视、图像显示及记录。同时,在出入院、收费等重要房间设置紧急脚挑开关,在发生紧急情况的时候可直接通知监控中心。在财务、金库、毒麻药品室等处设置双鉴探测器,并能够与房间照明与摄像机联动。

6)出入口控制与可视对讲系统

本系统主机设在消防控制室。门禁系统前端设备主要设在病房护理单元通道门、手术室通道门、特诊区域通道门、重要房间、主要设备机房等处,在护理单元通往公共电梯与楼梯的出入口设置可视对讲器,用于家属访问出入之用。

7)建筑设备管理系统

本系统网络结构为两级网络,第一级为以太网,支持TCP/IP协议;第二级网络为现场控制总线,可以通过RS485总线与现场直接数字控制器DDC相连,对机电设备进行控制。

4.2医疗信息化系统设计

1)医护对讲系统

在医院病房层各护理单元设置医护对讲系统,建立病房与护士站、护士站与医生之间的呼叫对讲。主机设在各护士站,分机设在病房床头与医生办公室,卫生间设紧急呼叫分机,护士站两侧走廊设置数字显示屏,平时为时间显示,有呼叫需求显示房号。

2)重症监护探视系统

在重症病房的每个床设置视频及语音设备,视频探视室设置探视分机及对讲分机,并通过护士站的操作管理,实现病人与家属的语音及视频联络。

3)排队叫号系统

全院设置一套挂号信息服务器。在门诊室、检查化验科室设门诊排队叫号终端进行分诊操作,并在候诊区设置电子显示屏,显示排队叫号等信息。医院HIS系统的软件提供信息平台及电子叫号软件,通过在护士台的计算机来驱动显示屏。

4)信息发布与查询系统

在大楼大厅设置大屏幕显示屏,用于公共信息发布。在大厅一侧与各护理单元病区设置多媒体导医查询台,用于医生与病房信息、个人就诊信息与消费查询等功能。

5)手术示教系统

在手术室设置全景摄像机、万向臂设置可调摄像机,用于在手术过程中在手术室之外的实习生与医学院学生学习观摩。同时,存档影像也用于手术过程记录、家属查询与案例示范之用。

6)手术室监控管理系统

在每个手术室门口设一台彩色摄像机,摄制手术室全景。在手术部相应的洁净走廊设置固定半球彩色摄像机,摄制手术部的使用和人员流动情况。同时,手术室智能监控系统通过协议接口,对手术室内空气温度、相对湿度、气流速度、空气气压和空气洁净度等环境参数指标进行监控。

7)远程医疗系统

在吊塔上设置广电级摄像机,其图像达到电视播放的高清度;同时设置高像素液晶显示屏与播音设备,用于远程会诊,实现对下示范、同级交流和对上请教的技术共享模式。

5智能化医院设计的易犯问题与解决方案

设计的合理性与客观性直接决定智能建筑运行的好坏。一般导致运行不正常的原因有如下几个方面:前期方案、中期施工图与后期科室滞后反馈。

5.1前期方案

由于医院流程的复杂性和固有的逻辑性,使得医院平面的布置中就存在遵守流程难以调整的局限。这在设计过程中使得各个专业在与建筑专业协商各自管井与机房的位置时显得相当困难。具体对弱电专业来讲,机房的高精密与特殊性使得机房周围不能有强辐射、潮湿与振动影响。具体解决办法就是提前介入,在建筑专业排布科室平面时就已经连带考虑各专业的需求。

5.2中期施工图

在设计周期中的施工图设计中,常常由于建筑师与结构工程师对智能建筑了解不足,容易造成后期机房施工和荷载不足的隐患。此时需要弱电工程师主动给建筑师提出弱电机房后期可能扩展的区域与需要降板的位置。给结构工程师提出特殊荷载位置与大小,同时预留出上下路由与平层路由涉及结构开孔留洞的位置。

5.3后期科室滞后反馈

对于一个医院的建设来说,从其方案探讨到后期施工图设计,往往是由该医院基建部门来统筹管理,与工艺相关的各个科室常常很难提前全程跟踪。所以在医院施工图设计后,图纸可能才会到达各个科室主任与护士长的手中。往往由于各个医院的习惯,科室会提出个性化的要求,此时就容易造成设计调整,而这种调整常常影响不止一个专业。对于弱电专业,虽然存在二次深化设计,但是如果给予厂家的条件图能够做到基本符合要求,就会避免在深化中私加强要的造价增加隐患。所以,弱电方面在制作施工图的开始,就需要对甲方进行单独弱电二次提资,将各个科室的具体化要求提前落实到施工图中。

6结语

本设计依据北京市的援建要求,使得什邡市人民医院智能化程度达到了一个新的水平,也积累了在灾区重建医院复建中智能化系统的设计经验,在智能化级别和系统配备上做了有效的尝试。智能医院使得医院能够提供更加便捷高效的医疗救治服务,通过对信息资源的管理和优化组合,提高了设备的利用率,节约了人力成本,也开创了新的医患服务关系。

参考文献

[1]侯晓静.门诊医技病房综合楼弱电系统设计浅析[J].山西建筑,2011(10).

[2]时姗姗.某物流中心弱电系统设计浅析.[J].山西建筑,2008(9).

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T50314-2006智能建筑设计标准应用手册[S].北京:中国建筑科技出版社,2006.

综合医院智能化设计 篇8

设计理念

现代化医院的建设理念有“智能化医院”、“数字化医院”、“绿色医院”。智能化包括3A, 即办公自动化 (OA) 、楼宇自动化 (BA) 、通信自动化 (CA) 以及联系三者的系统集成中心。数字化医院要实现“三无”、“四化”, 即无纸化、无胶片化、无线化, 以及建筑智能化、医疗数字化、管理信息化、资源社会化。国办发[2013]1号文件《绿色建筑行动方案》明确要求医院建筑自2014年起全面执行绿色建筑标准。可理解为“绿色医院”是目标、方向;智能化、信息化和数字化技术是手段、方法。医院智能化建设应该遵循这样的原则:以人为本, 按需设置, 量身定做, 适度超前。

信息基础设施系统

北医三院改扩建工程医院信息基础设施系统包括:通信接入及信息网络系统、电话交换系统、综合布线系统、手机信号覆盖系统, 以及医院机房工程5部分内容。通信接入及信息网络系统主要包括内网、外网、无线网。

*信息网络系统

改扩建项目中运动医学楼和门急诊医技楼的综合布线系统信息点, 设计院的初步设计3500点 (每间病房两个信息点、办公室两个信息点、护士站5个信息点、诊室两个信息点、其他辅助用房没有信息点等) , 但根据医院的实际情况, 以上设计远远不能满足医院的信息需求。于是在征求了使用科室的意见后, 规划了改扩建项目中运动医学楼和门急诊医技楼信息点的布置原则:

病房:每间病房每张病床配置两个信息点 (语音、数据) , 每间病房配置两个信息点 (医生查看患者信息) ;办公室:每个办公桌 (6m2) 配置两个信息点;功能性用房 (空调机房、排风机房、污洗房等) :配置两个信息点;医疗设备用房:按我院医工处提供的大型医疗设备信息点配置表布点 (医工处提供) ;诊室:单人诊室, 配置3个信息点 (医生工作站、语音、医疗设备) , 双人或双人以上诊室, 每个医生配置两个信息点;医疗辅房 (治疗室、处置室、配药室) :根据医疗设备数量配置相应的信息点;护士站:配置14个信息点 (现在护士站上的医疗设备非常多, 按我院原来每个护士站配置5个信息点已经远远不能满足医疗上的需求, 根据咨询的意见, 每个护士站配置14个信息点) ;

公共区域:收费大厅、发药大厅、二次候诊、共享大厅等公共区域的结构柱或精装面上配置流媒体信息点;排队叫号系统信息点配置:每间诊室配置1个信息点, 在一次候诊区配置两个信息点 (供两个叫号屏幕) 。

按以上布置原则, 共配置8000个信息点, 平均不到10m2一个信息点 (不包括无线网信息点) 。

*电话交换系统

语音 (电话) 系统的前端在教学科研楼三层 (电话机房) , 语音前端配置程控交换机, 整个院区可带电话4000门, 为改扩建项目中运动医学楼和门急诊医技楼配置2000门 (运动医学楼600门、门急诊医技楼1400门) 。

因为医院的语音与数字采用综合布线的方式, 电话与网络同上综合布线系统的机柜, 跳线跳到程控交换机上用做语音;跳线跳到网络交换机上用做数字, 这种布线方式非常灵活、方便, 在工程中已经得到广泛的应用。

*综合布线系统的构架

建筑物子系统。医院的信息中心 (网络总机房) 在五官科大楼八层, 改扩建项目中运动医学楼和门急诊医技楼的信息中心分别在门急诊医技楼七层信息备灾机房和运动医学楼一层信息机房。从五官科大楼八层网络总机房敷设120芯单模光纤、40根多模光纤到门急诊医技楼七层信息备灾机房, 并在备灾机房配置主网络交换机 (设备配置等同主网络总机房设备配置) , 在主网络机房出现故障时, 由备灾机房的网络支持我院的正常网络运行。

管理子系统。建立完善的系统管理规划和标签系统。所有标签的标准遵循TIA/EIA606标准。所有线缆必须单独标签, 线缆的两端及中途可为人接角的地方须加上标签。所有配线架都应使用标签予以标识, 配线架上的模块和端口需单独标签。所有信息端口须以标签加以标识, 并清楚地表明其用途。

设备间子系统。结构化布线系统各设备间的语音配线架、数据模块配线架和光纤配线架安装在600mm×800mm机柜/机架内 (机柜的尺寸应根据竖井的面积而相应调整) , 机柜四面都带锁。语音配线架应使用可翻转双面打线的IDC卡接式配线架, 配线架连接块须达到六类的性能。语音配线架的电缆安装方式可不中断通讯服务更换IDC连接块, 垂直光纤为8芯多模光缆。

主干线子系统。干线子系统作为结构化布线系统的骨干部分, 由连接各设备间 (包括电信间) 的管理子系统之间的室内干线线缆 (大对数UTP电缆和光缆) 构成。

配线 (水平) 子系统。配线 (水平) 子系统为六类非屏蔽系统, 要求所用缆线、模块、配线架和跳线均为同厂商的六类非屏蔽。

工作区子系统。信息插座面板的使用及安装要求。

*机房工程

机房通常指信息中心机房和消防控制机房这两大机房。施工图设计时要考虑机房在建筑物区域内的空间位置, 平面尺寸、设备布置、配套设备设施解决方案。如:UPS设备、恒温恒湿空调、电缆桥架、管井空间分布等。《电子计算机机房设计规范》GB/T501714-2008已经把机房工程列为一个专项, 防雷接地、精密空调等相关内容都被纳入到其中。改扩建项目机房设计要统筹考虑, 兼顾长远, 满足现状。医院门急诊楼七层设计信息机房约100㎡, 运动医学楼一层设置消防中心控制室约100㎡, 集中设置中心机房运行管理有助于节省人力物力。但是, 在建设项目实施过程中要全面考虑医院楼宇网络接入和输出的路由问题。

对于机房的要求为:地面需敷设全钢抗静电地板, 且地板高度不小于30cm;防火门必须外开;机房内要求有独立温控;机房内要求独立供电;机房内必须满足防水、防火、及防雷接地 (房间铺铜带) 的需求。

*网络

网络分为外网、内网、无线网。

*UPS配电系统

在改扩建工程中为综合布线系统配置了两套UPS, 一套100kw/h, 负责门急诊医技楼网络设备供电;一套40kw/h负责运动医学楼网络设备的供电。为安防系统配置一套60kw/h的UPS, 负责整个改扩建工程安防系统的设备供电。

医护对讲系统

主机有LED、LCD显示:主机采用中文液晶显示屏, 菜单式操作, 可显示日期、时间、护理级别 (区分紧急呼叫和正常呼叫, 紧急呼叫显示房间号, 正常呼叫显示床位号) 、呼叫床位号、系统状态等, 紧急呼叫可切换正在通话的正常呼叫, 有多个正常呼叫同时呼叫主机时, LED、LCD滚动显示床位号。

分机号任意设定:分机采用在线编码方式, 可任意设定分机号。

不间断呼叫:主机可显示多路分机的呼叫, 并记忆保持;不论主机是在待机、通话、还是广播状态下, 分机均能正常呼入。

手持呼叫对讲:分机含手持呼叫器, 能呼叫、解除呼叫、对讲, 有LED显示状态。分机放音逼真清晰、不失真。

双工对讲:主机与分机之间为双工对讲, 主机有免提及手柄两种通话方式。

三级护理:根据患者病情, 可在主机上设置护理级别, 有特护、高级、普通三种护理级别。

并机功能:主机有并机功能, 同一条总线可并接4台主机, 实现多级管理。

广播功能:可根据需要由主机引出音乐输入线输入音频信号, 可同时对全部分机进行广播、宣教。

走廊显示屏:主机可外接液晶显示屏或点阵显示屏, 可显示呼叫床位号, 礼貌用语等。

联网功能:主机有485通讯接口, 可与电脑联网。

故障自检:主机有开机自检功能, 系统每次开机会对每路分机逐个检测, 并显示故障分机号码。

可视对讲系统

运动医学楼二层至十五层每层设一套独立的可视对讲系统, 共计14套。门口机在主电梯厅, 液晶话机在每个护理单元的护士站, 每个护士站安装一个可解门禁系统主电梯厅电磁锁的按钮, 电源放在每层的弱电竖井内。该系统需要中标单位深化设计。

探视人员需进入护理单元, 需按门口机呼叫护士站的值班人员, 护士站的液晶话机接到呼叫后可放音乐提示值班人员, 值班人员接通呼叫后, 可清晰地看到探视人员并能实现双方对话, 在值班人员确认该探视人员可进入护理单元后按出门按钮解除门禁。

楼宇自控系统

*系统总体要求

楼宇自控系统控制室设在运动医学楼一层的中央控制管理室, 内设服务器和工作站及通讯设备。工作站以计算机为核心, 提供图形化界面, 对建筑物内相关机电设备进行监视或控制, 分布在各现场的直接数字控制器DDC能够对设备进行分散控制并可独立运行。

该系统主要由楼宇自控中央管理服务器及工作站、现场控制器 (DDC) 传感器和执行机构组成。

控制系统网络和设备的设置要满足系统响应时间要求、连接控制器数量制要求、系统总点数限制要求。

系统应具备良好的节能管理软件, 系统正常运行后可以产生显著的节能效益, 并有详细的节能管理建议措施。

该楼宇自控系统应与中央集成管理平台完成功能集成和信息共享, 实现与火灾自动报警及消防联动控制系统、安全防范系统的信息共享和联动功能, 能与其他相关的工作站或控制器通过网关进行集成, 建成功能完善的楼宇设备管理中心。

*系统网络结构

根据国家标准JGJ/T16-92的要求, 楼宇自动控制系统网络由管理层网络和控制层网络构成, 服务器与工作站为管理层设备, 应完全支持TCP/IP、Ethernet等网络技术, DDC为控制层设备, 应完全支持TCP/IP、Ethernet、BACnet、LonWork、RS485等网络技术, 以实现集中管理, 分散控制, 以提高系统的可靠性。

工作站应能访问DDC, 并能通过DDC访问末端设备控制器, 确保数据的一致性和实时性。

控制网络采用成熟的通信技术, 确保工作站与DDC的数据交换, 提高信息传送的可靠性。

支持TCP/IP、BACNet、Lontalk、OPC等协议, 符合有关的国际标准和国家标准及规范。

*楼宇自控系统的功能分析

冷源系统, 冷冻机部分由两台3165k W大机组及一台1758kW小机组构成。其中两台大机组, 配置大冷冻泵、大冷却泵各3台 (2用1备) 及大冷却塔两台 (2用0备) ;小机组配置小冷冻泵、小冷却泵各两台 (1用1备) 及小冷却塔一台 (1用0备) 见图3。

冷却塔的功能为向冷冻机提供合适温度的冷却水。针对本项目的特殊制冷需求, 可分为两种运行模式:

冬季:冷冻系统主要用于医院净化区, 负荷较低, 故只开3#小冷塔, 控制方式比较简单, 主要依据出水温度与启动条件关系, 开启关闭3#冷却塔及调节旁通阀门, 以达到向冷冻机提供合适温度的冷却水的目的。

夏季:冷冻系统主要用于医院的整体制冷, 负荷较大, 故需开启1#、2#大塔, 控制方式较为复杂, 依据设备间的运行时间累计, 并通过出水温度与启动条件及故障的对应关系, 计算出常规、加载、故障等不同模式, 选择出运行时间最短的设备启动, 以达到最佳的运行效果。

结语

长海医院智能化系统设计与应用 篇9

长海医院是上海一所三级甲等医院,通过改造后将集医生办公、医疗、住院、监护等多功能于一体,包括门诊楼、急诊楼、医技楼和病房楼等多栋单体组成的一家面向21世纪的现代化综合性医院。

长海医院位于上海市的杨浦区,本次弱电系统设计范围为急诊楼,共1幢建筑,急诊5层,塔楼7层,地下2层,通过塔楼与门诊大楼连接。项目弱电系统建设周期为3个月,长海医院急诊大楼的弱电建设是新门诊大楼弱电系统的扩展。

此次急诊大楼以实现整体功能,提高管理水平为主旨;创造一个信息化的高效管理的环境,使本智能化工程具有先进、安全、高效、舒适、便利、灵活、特色分明的特点;构建具备医院建筑智能化、医院管理信息化、医疗服务网络化、医疗设备自动化的数字化平台;从而实现楼宇管理智能化及医疗管理信息化。

2 解决方案

长海医院急诊大楼弱电智能化系统以实用为主,适度超前,选用先进的、成熟的产品,同时在设计中考虑了系统的开放性,以便于未来发展各子系统的互联和扩展。

2.1 项目整体框架

长海医院急诊大楼弱电智能化系统工程的整体架构,如图1所示。

长海医院急诊大楼弱电系统集成项目内容包括深化设计、设备供货、线缆敷设、系统安装、调试测试、用户培训、验收及售后服务等内容。其中包括以下子系统,如表1所示。

2.2 主要系统设计

2.2.1 楼宇自控系统

楼宇自动化系统(BAS)采用与门诊楼一致的霍尼韦尔5000系统,最上层信息域的干线采用总线型拓扑结构,将多个系统管理工作站连接起来,构成局域网,实现共享网络资源以及各工作站间的通信,进而和其他厂商的第三方系统相连。采用10/100M自适应以太网方式构建自动化层网络LAN,并与门诊楼管理中心以太网络连通。

系统主要由工作站、现场控制器和传感器、执行器等末端设备组成,对VRV空调系统、空调风系统、通风系统、给排水系统、变配电系统等进行分散控制、集中监视、管理,设置点监控点位812点。

主工作站采用门诊楼的原工作站,在新楼设置楼控分站和配备分站管理软件;原有主站软件进行必要的容量扩容;新配急诊楼的现场控制器和传感器、执行器等末端设备。

2.2.2 电视监控系统

整个系统采用AXIS(安讯视)IP数字电视监控系统。前端采用网络IP摄像机,视频信号利用大楼内部的网络传输,急诊楼的监控中心设置在门诊楼,与原门诊楼监控中心共用,机房设备主要有视频储存、视频管理服务器、数据管理服务器、视频监示器(电视墙)、机架、主控台等。系统可用于急诊楼内部的安保使用,同时可以与门诊楼的监控系统兼容整合为一个统一的系统,支持网络中多个用户同时观看或控制所有的监控现场,通过网络摄像机可以在局域网或者广域网内传输视频流,授权的用户可以在网络内监控授权的视频图像。系统设置监控点位190路,实现对医院24小时监视。如图2所示。

2.2.3 报警系统

采用博世公司的报警系统,本项目中主要报警点为手动报警按钮。各报警点可以任意分区,控制其集体或单独布撤防,在电脑上对各报警进行实时监控,该子系统采用先进、成熟的传感技术和信号分析技术,能够对各种报警信息进行及时反应和联动,以确保大楼内工作人员的安全。

为配合急诊楼内部的报警使用并与门诊楼监控系统良好的兼容,因此沿用原门诊楼的报警主机设备,急诊楼只增加前端报警点。系统结构图,如图3所示。

2.2.4 门禁系统

在医院的重要房间和重要机房等处设置门禁读卡器、出门按钮和电子锁等门禁设备,采用非接触式智能卡,只有持有已授权智能卡的人员才能打开相应的电子门锁。智能卡同时具有医院餐饮管理、资料调阅管理和出入地下车库的功能。通过网络接入到门诊楼中心主工作站,原中心管理软件扩容使用。本医院共设置门禁设备21套,整个系统采用汉军品牌系列产品。

2.2.5 背景音乐/公共广播系统

采用BGM公司产品。新配备呼叫站、功放以及前端喇叭等,并通过专用线缆接入到门诊楼中心广播主机,本套智能化系统配置234只功率为3W的吸顶音箱,要求具有全区背景音乐广播功能,并要求实现消防广播功能,预留功放容量不小于20%。

2.2.6 病房呼叫系统

本系统主要由主机、隔离器、床头单元(对讲单元)、走廊显示挂屏等构成。系统具有与电脑的通信接口,可配相应的电脑软件,从而能够方便的实现电脑化管理,是一种理想的智能化病房护理设备。每张病床设分机一个,连接手持式呼叫按钮,放音逼真、清晰。可以使用门口复位器直接取消房间内分机的呼叫。每个护士站设台式主机一台,病人插卡一览表与主机相连挂在墙上,在走廊内设一块四位、双面走道显示屏,平时显示时间,有病床呼叫护士时,走廊显示屏显示呼叫病床床号。

本系统采用深圳鑫德亮的BEY-2000G智能医护呼叫系统。由台式主机、病人电子一览表、病房对讲分机、走廊大显示屏、治疗室副机、门灯及复位器等组成。如图4所示。

2.2.7 子母钟系统

通过建成一个技术先进、智能化高、功能齐全完善的时钟系统,可以实现整个医院内时间标准的统一,以便于整个医院内工作人员和患者随时掌握准确、统一的时间信息,使各业务部门、职能部门工作井然有序、协调一致地进行工作,为各功能部门之间有机协调、密切配合提供标准的时间依据,确保适应医院智能化楼宇各种相关业务高速运转的需求。

本项目中,新配置1个接口扩展箱和若干子钟,新增的子钟安装于急诊大厅、通道、输液室等处,全部为双面数字式子钟,采用5英寸红色数码管显示。

时钟系统采用分布式结构,主要由GPS标准时间信号接收单元、母钟、多路输出接口箱、NTP时间服务器、子钟、时钟监控终端、传输通道等部分组成。

2.2.8 门诊信息发布

系统采用网络远程管理方式,主要为急诊大楼内健康宣传,系统软件可与原门诊大楼播放系统对接,可编辑多种素材:视频、音频、图片、文字、RSS、TV、复合、动画、PPT、Flash等。

该系统除可支持网点LCD显示器、等离子电视(PDP)、液晶电视、网点LED大屏外,还兼容网点现有的传统CRT电视机。

2.2.9 多媒体信息发布系统

为了显示楼层信息、医院简介等内容,便于医院的管理,方便病人,在急诊大楼一层中间镂空大厅墙上设计一块15m2拼接大屏幕显示器,大屏显示采用韩国欧丽安4×6无缝拼接显示屏,该系统通过计算机网络系统获取通告、重大事件、医疗等信息,经过控制计算机的组织、处理和控制,显示在大屏幕电子显示系统上。同时,该大屏幕电子显示系统也可播放闭路电视、影碟等视频信息,能同步显示和播放电视、录像、影碟、摄像机等视频节目。

2.2.1 0 排队叫号系统

系统主要包括触摸取号机、综合显示屏、液晶显示屏、诊室液晶终端、窗口显示屏、分线放大器、物理呼叫终端、功率放大器、喇叭等。

排队管理子系统主要包括:门急诊诊室排队管理系统、检验科排队管理系统等。采用上海思创的排队叫号系统,实现自动分诊、手动分诊、呼叫、检验结果打印等功能。

2.2.1 1 会议系统

为满足医院不同的需求,本系统构建了一种高科技的电子化会议决策环境。将来自计算机、DVD机、音响系统、投影系统、实物展示台等设备的各种图像、音频信号进行有序的智能化组合和选择,使与会者获得相关的决策信息。

急诊大楼内共有会议室、示教室及报告厅共计六间,其中六楼、七楼连接体内挑高空间为报告厅,约为300m2,配置全套多媒体设备。

2.2.1 2 IBMS系统

通过建设IBMS系统,可以建设智慧的大楼,各个系统不再孤立,通过IBMS的依托,可以子系统可以协同工作,发挥出智能化的优势,使智能建筑更聪明、更智慧。

太极智能建筑集成管理系统(TJ-IBMS)是太极计算机股份公司自主知识产权的产品,是根据在建筑智能化领域的经验和众多用户的需求,结合4C技术(即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术),经过多年的研究而形成的旗舰产品。

在智能化系统工程设立智能化系统集成监控中心,对各个智能化子系统及其设备进行监控和管理,如图5所示。

3 结束语

医院智能化系统工程前期规划设计 篇10

人类进入21世纪后, 信息技术有了前所未有的发展, 智能化的系统越来越显现出它在生活工作上的重要地位。医院智能化系统工程就是基于网络技术, 面向社会的, 为其用户提供全面快捷可靠的医疗信息的服务平台。

1、医院运行现状及分析

目前大部分医院虽然已经或多或少上了一些系统 (如HIS系统等) , 但由于网络工程规划设计的不规范和滞后, 导致在日常操作使用中仍然存在不少问题。

2、重点考虑的智能系统功能及设计要求

2.1、综合布线系统

该系统是建筑物或建筑群内部之间的传输网络, 它可根据需要灵活地改变建筑物内的布线结构, 可将建筑物的数据传输融为一体。结构化综合布线系统的应用, 使医院智能化建筑数据通信更加完美。

2.2、建筑自动化系统

对医院建筑物内的电气、空调、消防、污水、排水以及电梯等设备进行监测, 控制、管理, 以达到节约能源, 节省人力、方便操作, 提高管理水平的目的。

2.3、通信自动化系统

包括通讯系统, 计算机网络、接入系统三大部分, 是以数字程控交换机和网络中央集控器为核心, 通过网络布线将机关设备和介质组成一体化的系统。

2.4、办公自动化系统

该系统主要由办公作业设备与电子商务、管理信息系统MIS、决策支持系统DSS等组成, 系统结构一般都是由数据库, 服务器, 工作站, 交换机, 网关, 路由器等网络设备及软件构成。

3、设计重点

考虑到整个医院智能化系统的统一管理, 本文在智能化系统规划设计中, 总结出以下设计重点:

3.1、统一规划, 分步实施

对医院整体智能化系统进行统一规划, 形成大系统的概念, 充分考虑医院的各项需求。同时, 根据各期工程的不同特点, 对各系统进行分步建设。

3.2、系统的兼容性扩展性

规划要充分考虑与系统建设的兼容性, 在统一规划的背景下, 实现后期系统的无缝联接。在前期系统设计中, 系统设计应有足够的冗余, 为后期系统的接入提供扩展空间。

3.3、医疗信息系统的集成

智能化系统作为数字医院的组成部分, 在突显各子系统在医疗系统中应用的特性的同时, 充分考虑系统作为数字医院的组成部分所需要具备的扩展性和兼容性。

4、综合布线系统

4.1、系统概述

综合布线系统结合医院的特点, 旨在建立一个具备开放性、灵活性、扩充性、经济性及安全性的高品质的集语音通信, 数据通信于一体的综合布线系统。

4.2、系统设计

综合布线系统采用星形组网结构, 主机房位于大楼网络的中心, 在各楼层设置分配线间, 内外网进行物理隔离。

4.3、系统构成

综合布线系统采用组合压接方式, 模块化结构, 星型布线方法。根据国际电子工业协会 (EIA) 和国际电信工业协会 (TIA) 2002年制定的结构化布线系统标准 (EIA/TIA568B) , 及中国工程建设标准化协会制定的标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》, 结构化布线系统由建筑群子系统、管理子系统、设备子系统、垂直干线子系统、水平子系统、工作区子系统等六个子系统组成。

4.4、系统功能

利用综合布线系统建立起来的网络可实现:收费管理、药品管理、化验管理、财务管理等。针对医疗卫生是非常特殊的行业, 系统安全可靠运行是整个系统建设的基础。

5、计算机网络系统

5.1、网络架构设计

网络结构化的设计思想是将整个网络划分成不同的层次和区域, 各个层次和区域各司其职。医院信息化平台采用分层网络架构设计, 包括核心层和接入层。

核心层:连接各接入设备和服务器群设备提供路由管理、网络服务、网络管理、数据高速交换、快速收敛和扩展性, 完成高速转发。

接入层:连接各端末设备, 直接与用户机对接。

医院信息化平台采用分区域架构设计, 包括核心区域、网络出口区域、应用系统区域以及接入区域。

5.2、网络方案选择

5.2.1、以太网和快速以太网

快速以太网实际上是10Mbps以太网的100Mbps版本, 所以它的运行速度要比10Mbps以太网快十倍。它可以应用在共享式和主干环境下, 提供高带宽的共享式网络或主干连接, 同时也可以应用在交换式环境下, 提供优异的服务质量 (Qos) 。快速以太网与传统的以太网技术相似, 此外它还具备以下优点:

快速以太网和普通以太网同样遵循CSMA/CD协议, 现有的10BaseT网络设备可以相当简便地升级快速以太网, 保护用户原有的投资, 更方便地使现有的10BaseLAN无缝连接到100BaseLAN上。

100BaseT交换机和网络接口卡, 只需要比10BaseT同样的设备多花少量费用就可提供比普通以太网高10倍的性能。因此, 100BaseT具备较高性能价格比。

快速以太网 (100BaseT) 已得到IEEE任命标准为802.3u, 并得到了所有的主流网络厂商的支持。

5.2.2、ATM技术

选用ATM为主干, 快速以太网为支干的两种技术混和网络, 存在着两种协议之间的数据转换问题可能影响网络的运行效率。如果采用ATM产品直接到桌面, 网络部分的造价将是千兆网的五倍以上。

5.2.3、千兆以太网技术

千兆以太网是相当成功的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接标准的扩展。IEEE已批准千兆位以太网工程IEEE802.32TaskForce。

最初的以太网规范由帧格式定义, 且支持CSMA CD协议、全双工、流控制和由IEEE802.3标准定义的管理项目, 千兆位以太网将使用所有这些规范。

综合以上分析, 我个人认为千兆以太网作为主干网络, 从技术先进性角度来考虑是最佳选择。而且考虑到HIS系统中将来要加入PACS系统和LIS系统的应用, 由于影像系统对网络带宽要求比较高, 因此建议使用光纤做为1000M主干并连接各主要服务器, 使用交换式100M连接桌面用户。

5.3、网络设备选择

遵循网络的层次化、模块化的设计思想, 采用核心和接入的两级网络架构, 同时为后期的网络扩展做好准备。

设备的选型是网络设计中非常关键的部分, 严格的选型可以达到最佳的效果, 即系统相对独立, 升级简便, 组网方式灵活, 兼顾现有投资和未来发展。

5.3.1、核心交换机

网络中心节点作为信息化网络平台系统的心脏, 必须提供全线速的数据交换。另外作为整个网络的交换中心, 在保证高性能、无阻塞交换的同时, 还必须保证稳定可靠的运行。

个人建议核心层选用由高性能的万兆核心路由交换机组成, 负责路由管理、网络管理、网络服务、核心数据处理等。医院网络中心的核心交换机的万兆端口配置除了满足设备万兆互连外, 其余的均用于提供各类服务器的连接。

5.3.2、接入交换机

全网的接入交换机, 必须考虑到全网统一安全接入控制、安全防护、完善的管理、智能QOS服务质量保证、组播应用支持等技术。

参考文献

[1]《网络工程师教程》作者:雷震甲.清华大学出版社.2007

[2]《网络安全体系结构》作者:Sean Convery (美) .人民邮电出版社.2005

[3]《网络规划设计师教程》作者:黄传河.清华大学出版社.2009

综合医院智能化设计 篇11

引言

随着我国经济实力和人民对生活要求的日益增长,现代核医学科在全国发展迅速。但就现状而言,核医学科大量集中于经济发达的几个城市,因此,核医学科建设蕴藏着巨大的潜力。

现代医院中,核医学科通常由专门的科室负责提供核医学诊断试验。不同医院针对医院的患者不同开展的业务有所不同,就目前来看,核医学科主要提供医学显像和放射免疫分析。

核医学科现阶段存在的主要问题

通过对医院的调研和核医学科建筑设计方案的研究发现,核医学科在设计和使用都存在较大问题。设计问题中突出表现为建筑师对于核医学科的医疗工艺缺乏了解,医患流线交叉、医生流线迂回,房间面积大小不适宜。本文主要将从平面分区和流线设计展开论述。

核医学科平面分区设计

核医学科因在运行中需要使用放射性药物,对人体有一定的辐射伤害,所以根据射线照射强度来区分各个区域,主要分为三个区:清洁区、控制区、监督区。尽量将使用者限定在其使用的区域以减少射线对其身体的伤害。

清洁区:其中连续工作的人员一年内受到的照射剂量,一般不超过年限值十分之一的区域;监督区:其中连续工作的人员一年内受到的照射剂量一般不超过年限值十分之三的区域;控制区:其中连续工作的人员一年内受到照射剂量可能超过年限值十分之三的区域。清洁区靠近科室入口处(此处人流量最大),监督区在科室中间部位,控制区设置在科室最端部(此处只有个别医生和患者进入),尽量远离患者活动频繁区域。

核医学区划的一般原则是:清洁区→监督区→控制区。

(1)清洁区(无放射性或放射性最弱区):包括的主要房间有候诊室、接待登记室、诊室、出片取片室、医生办公室等

(2)监督区(放射性较弱):包括的主要房间有二次候诊室、患者卫生间、休息观察室、回旋加速器机房、ECT机房等检查室。

(3)控制区(放射性最强):核素存放室、分装室、污洗室、注射室、废物暂存室、患者病房、患者活动区、护理监控室等。

核医学科流线设计

核医学科的内部流线设计需做到各流线相互独立,互不干扰,提高工作效率。内部流线设计应该在平面分区的基础上,按照医疗工艺流程进行细化设计,在条件允许的情况下尽量避免不必要的流线迂回情况,保证就诊流线最短。核医学科的流线可分成五类进行研究,下文将阐述核医学科五种内部流线:

1.患者就医流线:

需要检查的患者到核医学科检查之前体内没有放射性药物,在清洁区设置登记处、一次候诊室和诊室等,以备患者及家属的等候与就医。然后进入临时控制区的注射室进行口服或者注射放射性药物,经历这一过程后要在监督区内的二次候诊室内等候,待药物在人体内的吸收情况达到检查的程度时再进行检查,各种基本的检查室和扫描室也都设置于监督区。由此可见患者停留时间最多的便是监督区和清洁区。

需要核素治疗的患者先到科室入口处进行登记,然后到控制区的给药室口服或者注射放射性药物,最后到核素治疗病房进行住院治疗。一次给药需要住院3~4天,一般癌症治疗需l~2个疗程,共需住院3~7天。期间患者一直在控制区的核素病房,不可到处走动也不可走出控制区。

2.医护工作流线:

医护先到清洁区的医生更衣间进行简单更衣后,坐诊医生进入诊室,技师进入技师办公室或者机房的控制室,还有一部分医生进入医生办公室。需要进入监督区的医生,如有专门的医用廊,则通过医用廊进入,如果没有专门的医用廊则通过公共走廊进入控制区的各个房间,进入监督区不需要进行特别的更衣淋浴,仅需在监督区入口设置射线检测装置。需要进入控制区的医护人员要先经过缓冲区进入控制区,缓冲区内设有各种射线检测设备,以防医护从控制区内沾染放射性药物,缓冲区旁设更衣换鞋、淋浴室和卫生间。

3.核素流线:

严格来讲核素需要单独的一条路线来运送,以防发生泄露,对公众造成輻射。核素的出入口应该相对隐蔽,设置在人员活动较少的位置。核素入口的位置远离人员活动区,设置在较为隐蔽的地方。设计时尽量为核素预留单独的入口,在难以达到的情况下,可考虑使用污物出口。随着防护技术的不断加强,核素泄露的危险性也随之大大减小,所以在这个方面现在控制得也不再严格。

4.污物流线:

污物要尽量使用单独的通道,避免与洁物共用一条通道。带有放射性的污物需要在污物暂存间内搁置一段时间,待衰变到正常水平再与普通污物共同处理。

5.洁物流线:

洁物主要是指从中心供应室运送过来的清洁物品和器械以及从洗衣房送来的清洁被褥,理论上需要单独的出入口,在情况不允许时可利用患者流线,但需考虑将运送洁物的时间和患者就医密集的时间错开。

以上五种流线中医患流线必须分开设置,核素流线需单独设置,其它流线视医院条件而定,有条件的情况下应尽量分开设置。

结语

核医学科设计是医院设计中较为复杂的部分,设计中需要特别明确各个分区之间的关系,组织好内部各种流线。希望本文能给接触此类设计的建筑师一定的帮助,也希望此研究可带来有益的讨论与总结,为下一步的研究奠定基础。

浅谈医院建筑智能化设计的着重点 篇12

1.1 医院智能化系统特点分析

病房楼不同于宾馆,不同于办公楼。它的服务宗旨不是以经济效益的高低来衡量的,是“以病人为中心”实施医疗服务,它是社会福利的组成部分,应以社会效益和经济效益来衡量工作的业绩。由于服务宗旨的特殊性,造成在运行管理中有如下特点:

1.1.1 人员密集,人流量大

病员、医护人员、医院管理人员、临床工程技术人员、生活服务人员、探视人员,都在病房大楼内。特别是探视人员,数量大,一般是就诊病人的1~2倍,危重病人则更多,而且时间又集中。同时,探视人员在楼内的出入,病员的就诊和生活处理,医护人员在执行医护工作时上、下班的人员交替,这必然造成人员的流动量大。

1.1.2 设备密集,物流量大

病房楼设备的品种和数量多,其设备可以分为三类:

a.普通楼宇设备。如给排水、供配电、通风空调、火警消防、电梯电话等。

b.建筑医疗设备。是同病房建筑同步设计、安装、调试的医疗设备。如中心供氧、中心吸引、压缩空气、麻醉气体的供应及回收、中心对讲、中心监视、示范教学以及层流病房、洁净手术部、医疗信息处理网络等系统。这些设备是病房楼专用的,普通楼宇是不具备的。

c.病房医疗设备。如监护设备、急救设备、小型治疗设备和检查设备。病房设备品种多,数量大,维修保养和更新换代,这是造成物流量大的原因之一。一座综合性的现代医院,病房内使用的消耗品十分庞大,有46类1943种之多,这就必然造成物流量大。

1.1.3 信息密集,流通复杂

病房楼的运行管理是复杂的,既有人的管理,又有物的管理。人的管理既包括对病员的管理,又有对医护人员的管理。对物的管理更是多元化。病房管理信息流通是多渠道的,有行政管理信息的流通渠道,又有医疗管理信息的流通渠道。综合病房流通的信息,可以划分为如下四类:a.病员管理信息;b.卫生经济管理信息;c.医疗管理信息;d.物资管理信息。

1.2 医院智能化建设目标

病房楼的设计必须依据病房楼的使用特点,如前所述,它使用的最基本特点是:“一个中心,三个密集”。即以病人为中心,人流、物流、信息流密集。这就决定了病房楼设计的基本要求是医疗现代化、建筑智能化、病房家庭化,环境园林化。

2 医院建筑智能化建设内容规划

数字化医院是由医院建筑智能化、医院信息系统、数字化医疗设备有机结合而成的三位一体的现代医院运营体系。数字化医院建设正越来越成为增强医院竞争力与创新力的关键行为,医院信息化应用与建筑智能化的逐步融合必将成为医院尤其是大中型医院业务发展前进的有效驱动力。数字化医院构架如图1。

2.1 医院信息管理系统 (HIS)

医院信息管理系统 (HIS) 是现代医院提高医疗护理质量的需要,是提高经济效益和社会效益的需要。目前试行的版本虽然各不相同,但系统内部的框架是相类似的,贯穿两条信息线:病人信息线和费用信息线,以此为框架来构造和集成整个系统。

医院管理系统“以病人信息为中心,以费用信息为主线”,包括临床信息系统(Clinical Information System, CIS)和医院管理系统(Hospital Management System, HMS)一起构成医院信息系统 (Hospital Information System, HIS) 。

HMS包括财务管理系统、行政办公系统、人事系统等非临床功能子系统。有些地方医院管理系统亦包含病人挂号系统等基本和简单的临床功能子系统。

CIS包括门诊管理系统,病人护理和电子病历系统,医学影像系统,药房管理系统,实验室(化验)管理系统,远程管理系统,医学资料总库和信息集成与广域传播系统等。

2.2 医院建筑设备集成管理系统 (IBMS)

根据医院的特点,医院病房楼的设备分为两大类,即普通楼宇设备和建筑医疗设备。对这两类设备建立控制和监视系统,以保证设备可靠运行和降低能耗。系统的配置应符合通用性强,维修管理方便,每台设备投入运行后,都能保证连续开通,都具有“手动”和“自动”功能,实行分散控制和集中监视原则。既要防止系统、设备之间相互分割而成为“孤岛”,又要防止片面追求先进性而造成集成度的冗余,设备相互之间过于依赖而缺乏临机处置的灵活性,而且也加大了工程的资金投入。

病房楼内普通楼宇设备的智能管理,其原理和方法同于一般民用建筑设计,只是控制参数的设定要满足病房楼的需要。

病房楼内建筑医疗设备的智能管理,尚缺乏成熟的经验,一些问题尚在探讨之中。检测和控制的相关产品,国内外均不完备。加之医学事业快速发展,不断融合各类先进的科学技术和工程技术,因此建筑医疗设备的种类增加也快,这无疑也增加了智能管理在设计和施工过程中的难度,个人建议根据个案医院的自身设备特点和医学使用的要求,建立监控模型和模式。

3 医院智能化设计重点

3.1 综合布线系统是设计重点之一

3.1.1 医院综合布线系统特点分析

通过对医院信息网络传输平台的特点的分析总结,我们知道医院信息化系统是复杂的系统工程,而医院综合布线系统是其中的一个重要的组成部分,原因是综合布线系统是所有其他系统的承载平台,因此在规划建设这套系统时应采取慎重的态度,因为一旦线缆埋入墙壁,想要重来代价巨大。

3.1.2 医院综合布线系统规划建议

通常医院的综合布线系统平台,我们建议规划为四套网络———外网、内网、语音、数据影像,四个系统。具体划分如下:

a.数据外网———实现Internet连接,内部信息和外部信息的相互交流。

b.数据内网———医院内部办公自动化,行政管理,医务管理,病房管理等信息的传输处理等,包括HIS, CIS、OA等系统。

c.语音网———实现话音通信等,未来支持数字、ISDN电话及IP电话的应用。

d.数字影像网———实现医院内部的数字影像的传播、共享,为诊疗,汇诊,远程医疗,教学等应用建立可靠的应用平台,包括PACS、远程医疗、远程教学等系统。

以上四套布线系统,既为一套系统,又相互独立,同时建议大楼主干采用两套互为冗余的支持万兆光缆布线系统连通。

a.如何设计高性能、高可靠又经济合理的布线系统?———我们认为一是综合布线系统的设计应严格按照GB50311-2007规范进行设计,二是选择好的品牌;目标是为医院建设一套提供高速率、高可靠的物理信息通路。

b.如何具备5年以上的先进性,同时又节约实用?———我们认为普通用户接口宜采用100Mbps,医学影像、放射信息宜采用1000Mbps接口或光纤端口到桌面。综合布线水平子系统数据部分应全部考虑6类系统,数据主干考虑万兆多模或单模光缆,这样的组合应是性价比极高的选择。

c.如何考虑可靠性、管理性、维护运营、事故预防、灾难恢复等问题?———医院网络系统承载应用可靠性要求高,因此在结构上必然考虑多种灾备机制。同时在管理上要求实时性,这对于灾难恢复具有重要意义。针对医院这种情况,我们推荐考虑实时电子配线系统,系统有更短的系统恢复平均时间 (MTTR) 、有更高的安全性、有更高的可管理性、有灾难恢复功能;电子配线系统具有的一些重要特性使医院在信息系统实时管理,安全监控,灾难恢复等方面带来革命性的变化。

3.2 高速稳定的网络平台是设计重点

3.2.1 大型综合性医院信息网络平台特点分析

对于大型综合性医院,网络投资大、涉及面广,网络方案的设计尤为重要。我们可以将医院信息网络传输平台的特点总结如下:

信息量大:大型综合医院部门多,病人多,而每个病人的医疗记录是随时间不断增长的,每个病人记录须长期保存。一个大型综合性医院每年新增病案在两三万次以上,有百万份以上病人病案可供查阅。

医疗信息复杂:医院信息系统要求处理信息不仅是文字,而且还包含大量多媒体信息 (声音图象、影像) 。

信息高度共享:医生对某种药品的用法与用量、使用禁忌、某一种特殊病例的文献描述与结论等医学知识和病人医疗记录的需求可能随时发生在他所进行的全部医疗、数学、科研的活动中;而住院病人的住院记录摘要 (病人的基本情况、费用情况) 也可能被全院各有关科室、医技科室、行政管理部门所需要。

响应速度快:在许多情况下,需要极其迅速的响应速度和联机事务处理能力。大医院门诊量很大,要解决门诊病人排长队的现象,系统必须要有很快的响应速度,在急诊病人抢救的情况下,迅速、及时、准确地获得他们检查或检验结果对抢救病人是非常重要的。

信息点多:一个完整的医院信息系统应包括对病人在医院就诊的各类信息和医院职能管理所需的信息管理,这些信息采集和应用发生在医院所有的部门和科室。大型综合性医院科室多、规模大,所需信息点的数量多,一般在一两千个以上。

3.2.2 大型综合性医院网络技术选择

从大型综合性医院信息特点看,医院信息系统的运行要求一个高速可靠、技术先进、易于维护的网络。目前,比较适合于构筑大型综合性医皖网络的技术有千兆位以太网和ATM网。千兆以太网比起ATM还有一个优点,就是在网络流量及协议方面的开销要比ATM少很多,ATM的开销大约是千兆位以太网的2倍。另外,千兆以太网相对ATM技术有着在价格、维护费用、使用方便性、结构灵活性和易管理性方面的一系列优势。目前,千兆以太网的技术已经非常成熟,能够轻松满足大型综合性医院网络应用的要求,采用千兆以太网作为大型综合性医院网络主干是比较合理的选择。

3.2.3 大型综合性医院网络须采用虚拟网的划分

规模大的医院,信息点多,需要根据医院业务流量划分成不同的子网,才能减少信道冲突和广播风暴对网络性能的影响。大型综合性医院绝大多数科室分布散而乱,采用传统的网络划分,根据实际物理位置划分子网,不仅效率低,而且缺乏安全性。利用先进的虚拟网技术,使网络划分更加灵活,可以将由交换机连接成的物理网络划分成多个逻辑子网。位于不同楼层的用户或者不同部门的用户可以根据需要加入不同的虚拟子网。通过赋予子网不同的访问权限,为网络提供了安全保障。

大型综合性医院网络平台的建设是个非常复杂且技术性很强的系统工程。要建设一个功能完善、先进的网络系统,网络的规划、产品的选择和技术的应用都非常关键。

3.3 医院信息化应用系统是设计重点

3.3.1 医院信息化应用系统规划内容

医院作为特殊的建筑类型,也就具有特殊的、针对性的信息化应用系统,如排队叫号系统、病房呼叫系统、ICU/CCU探视系统、婴儿看护系统、多媒体示教、医院条码及RFID综合应用系统等等。

3.3.2 医院信息化应用系统设计要点

医院信息化应用系统具有其业务应用特殊性,因此在设计需熟悉、了解以下要点:

a.应熟悉医院的业务流程。

b.详细了解医院各区域的功能需求。

c.系统的设置和点位布置应考虑人性化,真正体现“以病人为中心”。

d.充分结合医院其它专业的特点和需求,如:ICU、检验科、手术室等特殊环境中其它专业、设备的需求。

3.4 医疗设备监控也是重点之一

3.4.1 医疗设备监控内容

医疗设备监控有别于普通楼宇机电设备监控系统,主要在于其监控的对象不同、采集的内容不同、监视及报警的需求不同等等,同时尚缺乏成熟的经验。主要监控内容包括:医用气体监控(中心供氧、中心吸引、压缩空气、笑气(N2O)供应及回收、洁净手术室、层流病房)以及手术室医疗设备用电监控等等内容。

3.4.2 医疗设备监控系统实施建议

a.中心供氧。目前大中型医院都倾向采用液氧气化系统,在病楼的设计中,应进行系统中各类设备的布局设计,传输管道的安装设计。对系统运行中温度、压力、液位和压力沿程损耗进行监视。对流量能进行测量。流量测量范围设置必须合理,既要满量医疗管理中量化的需要,又要兼顾工程实施中的可行性。流量测量中,存在着许多尚需探讨的技术问题。

b.中心吸引。中心吸引系统由中心负压吸引站、管道、吸引终端等组成,用于病房、手术室特别急救病房和监护病房吸除痰、血、浓及其它体内污物。其控制系统用于维持压力的恒定和防堵塞,防泄漏。

c.压缩空气。在病房用于呼吸机和其它气动设备的驱动气源,也可供实验室和检验室使用。其控制系统用于维持压力的恒定。

d.笑气 (N2O)的供应及回收。笑气是手术过程中使用麻醉气体,在供应过程中应保证系统压力恒定,在回收过程中,保证环境残存浓度低于规定值。

e.洁净手术部。洁净手术室是采用过滤器,对室内空气进行循过滤,气流合理组织,以达到除菌目的。手术室内的温度、湿度、空气余压、进风量、空气洁净度均需进行控制和监视。手术部所有的净化空调机组、风机的运行均须进行控制和监视。

f.层流病房。血液病科用于白血病的治疗,病房气流是层流形式循环,在病人活动的范围内空气洁净度达到100级要求。空气洁净度和环境噪音是层流病房主要的技术指标,须进行监视。

g.医疗电力监控。为了保证医院内重要医疗设备的供电安全,建议对医疗用电系统进行监控。监控的对象包括医疗专用配电柜、医疗专用UPS等,通过对医疗电力设备和用电回路的监控,实时了解医疗电力系统的运行状态和故障情况,在第一时间发现故障情况,并马上排除,保证医疗供电系统的稳定,为医疗服务提供安全保障。

3.5 医院全面立体型安全防范也是设计重点。

病人、医务人员、行政人员、陪护人员、探视人员及其他人员组成了医院内的多样、复杂、交错的人流,医院每天存在着大量的洁净和污染物品的流动,为了减少病菌感染的可能性和提高工作的效率,医院的设计必须考虑到人流、物流的走向、划分等流线组织,以尽可能的将传染与非传染分开、洁净和非洁净分开、医院内部人员和外部人员分开。对于医院这样一个人员多而杂乱的场所,考虑到其安全是十分必要的,采用视频监控技术结合人员防范使医院的安全得到有效保证。建议构筑“纵深防护”的立体型安全防范系统,包括技防、人防措施。

3.6 节能减排也是医院智能化的设计重点

医院建筑是公共建筑的耗能大户之一,特别是大型综合性医院。医院建筑能耗偏大是普遍存在的问题,有关资料表明,医院空调系统的年一次能耗一般是办公建筑的1.6~2.0倍。

医院建筑能耗构成复杂、能源形式复杂。医院要节能,首先要了解医院建筑能耗的构成,及其能耗的特点。由于服务人群的特殊性,医院的能源供应以及各种设施的配备,应具备高保障性和高品质,安全可靠是首要因素。

医院需要的能源种类繁多,除了一般的冷、热、电、水、汽、燃气、燃油,还有各种医用气体。医院的各种设备使用规律多样,且运行时间长,要求控制灵活、各种能源不能间断,医院要求两路供电,并配备应急电源。有的设备每日24小时、全年365天都运行,有的设备则需要定时运行。

医院的耗能主要集中在耗电和耗燃气 (油) 方面, 占医院总能耗的95%左右, 因此, 节电和减少燃气 (油) 消耗是医院节能的重点。

医院建筑节能涉及的环节和方面较多, 问题较复杂。笔者分别从建筑热工、供暖空调及生活热水系统、照明系统和楼宇自控系统进行分析研究, 以探讨医院节能的方式和方法。

3.6.1 建筑热工

在保持原建筑设计参数不变的前提下, 若该建筑外围护结构的传热系数值从现有值提高到规范规定值时, 则该建筑的能耗将下降10%~30%左右。由此可见, 若能够按照现行节能设计规范进行设计, 该建筑的能耗可以大幅下降, 相应在能源方面支出的费用也可大幅减少。因此, 医院建筑设计不应盲目地追求外形的独特和视觉的冲击, 应以医院的功能要求作为前提, 综合考虑建筑节能。

3.6.2 供暖空调及生活热水系统

主要从冷水机组运行模式、冷水机组出水温度设定、污垢热阻的处理、、变流量控制、凝结水回收、生活热水系统、手术室运行方式控制等方面着手。

3.6.3 照明采光系统

通过观察发现,诊室、化验室、手术室及护士站中多数未达到标准规定值;在某些场所,特别是一些通道等公共区域却存在着由于布灯过于密集、过度照明的情况,其照明水平为国家标准相应规定值的5~6倍;还有建筑泛光照明的无序控制,从而造成了大量的能源浪费。

4 医院智能化未来的发展

随着信息化时代的飞速发展,未来医院的理念和服务将相应改变。计算机的普及和信息网络化应用会给看病就医带来无限的前景。我个人认为各智能化子系统的总体组网结构采用IP组网模式,建设整个医院系统管理网络平台(智能化系统局域网络),通过该网络平台运行,传输控制信息,使医院病房大院整体智能化系统的联网和集成不受物理空间大小或位置变化的影响,实现整个医院目以及后期项目的联网和集成控制,即将是未来发展的重点。

包括楼宇设备自控系统:采用的基于IP架构的系统,采用全以太网结构,具有组网方便、扩展功能强大、数据传输速率高、方便管理等优点,为今后医院病房大楼的楼宇设备监控系统实现在一个中央站管理平台上集中监控预留了技术储备和扩展能力。

视频监控系统:采用IP网络组网,具有组网方便、图像清晰、扩展功能强大、视频监视及控制管理方便等优点。使得视频监控系统可通过IP网络与医院后期项目实现级联,从而实现集中监视和控制。

防盗报警系统和门禁出入控制系统:设计建议采用支持IP联网,楼内报警主机和门禁控制器向下采用总线技术接前端设备,向上采用IP网络联网,将信号上传至总控制室报警管理工作站。既保证了报警和门禁管理系统的安全性、稳定性,又便于通过IP网络与后期项目报警和门禁管理系统的联网和集成,降低运行管理成本。

还有其它如信息发布系统、公共广播系统等系统也均可通过IP网络组网。还有远程医疗、远程会诊;网上挂号及预约;家庭远程护理等先进的手段将会迅速开展起来。还有在医院内,各种基于网络通讯的监护仪器会越来越多的被应用,先进的计算机检测和治疗设备供医生使用。

以上是本人对医院病房楼的智能化各子系统功能、用途、组成等的简单描述,智能化设计是根据项目的特点、使用功能、投资情况、建设标准及未来发展的需要,进行综合考虑的,对系统多少和功能档次的高低在施工和设备招投标过程中加以正确的选择。

摘要:由于我国医疗卫生事业的发展, 许多医院都先后进入了“改善医疗环境”的建设阶段, 各地医院都在积极改造现有的病房大楼, 或者兴建新型的现代病房大楼。病房大楼功能复杂, 智能化设计涉及到建筑学、护理学、卫生学、临床医学工程学, 加之医学发展快, 同各种现代的高新技术相互渗透和结合, 都影响病房大楼的功能布局的设计。病房大楼的设计是需要多学科进行联合和综合。如何完成病房大楼的智能建筑设计工作, 已成为医疗卫生部门、建筑设计部门、弱电工程商许多相关部门共同面临的急迫课题。病房楼智能建筑的目的是为了提高医疗护理质量, 减轻医护人员劳动, 改善患者就医环境, 节约能源, 降低医疗成本。我认为进行病房大楼设计工作, 首先应充分认识病房楼在使用管理中的特点。

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