【安防知識網(wǎng)】本文對廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院智能化系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)進(jìn)行了全面分析，對其使用的智能建筑信息集成系統(tǒng)功能進(jìn)行了介紹，著重分析了集成系統(tǒng)在面向?qū)I(yè)應(yīng)用的醫(yī)院智能化系統(tǒng)集成中的應(yīng)用情況，以及智能化建設(shè)為醫(yī)院帶來的價值和收益。

　　項目介紹

　　廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院是一所集醫(yī)療、教學(xué)、科研、預(yù)防、保健、急救為一體的大型綜合性軍隊醫(yī)院，是以門診、病房為主的使用功能齊全的綜合性大樓。該項目是廣州軍區(qū)“十一·五”期間的七大重點工程之一，建筑面積7.5萬平方米，其中地下二層、地上十二層，總投資3.3億元。

　　醫(yī)院門診綜合樓工程，由五大智能化系統(tǒng)組成，即通信自動化(CA)、辦公自動化(OA)、樓宇自動化(BA)、安全防范(SA)、火災(zāi)報警(FA)，并將這五大功能結(jié)合起來，實現(xiàn)系統(tǒng)的5A集成。通過綜合武漢總醫(yī)院門診綜合大樓空間環(huán)境、物流環(huán)境、能源環(huán)境、信息環(huán)境和實現(xiàn)各類服務(wù)的技術(shù)，以計算機(jī)控制與管理網(wǎng)絡(luò)為主要基礎(chǔ)，以系統(tǒng)集成技術(shù)為核心來滿足醫(yī)院的要求和方便管理的需求。

　　智能集成系統(tǒng)內(nèi)容與功用

　　廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院以ezIBS為平臺，實現(xiàn)各子系統(tǒng)聯(lián)動和信息共享，項目共包括8個子系統(tǒng)：樓控系統(tǒng)-泰康Techcon、消防系統(tǒng)-HoneyWell-諾帝菲爾、視頻監(jiān)控系統(tǒng)-GE、報警系統(tǒng)-叢文、門禁系統(tǒng)-HID、停車場系統(tǒng)-高堡仕、巡更系統(tǒng)-藍(lán)卡、變配電系統(tǒng)-愛博精電。而屬安防系統(tǒng)數(shù)據(jù)最為復(fù)雜，是集成解決的重點。

　　在廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院項目中，經(jīng)過多方的努力，最終實現(xiàn)了對以上8個子系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)的功能主要有以下幾個方面。

　　集中監(jiān)測、控制和管理

　　·系統(tǒng)集成后能夠提供各種機(jī)電設(shè)備(變配電系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、給排水系統(tǒng)、照明、電梯、直燃機(jī)組等)及雙鑒報警探頭、緊急按鈕的運(yùn)行狀態(tài)信息;

　　·提供變配電系統(tǒng)的各項電力參數(shù)數(shù)據(jù)、開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)故障監(jiān)測;

　　·提供各類故障報警的類型、發(fā)生地點、時間及確認(rèn)時間;

　　·提供已編制的時間進(jìn)程表或事件自控程序應(yīng)用軟件的有關(guān)信息;

　　·提供各類安全防范系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)及報警記錄;

　　·具有指定權(quán)限的人員能提取有關(guān)區(qū)域的實時監(jiān)視圖像;

　　·能依據(jù)需要向綜合保安系統(tǒng)發(fā)出索取圖像數(shù)據(jù)等指令;

　　·查閱各類保安報警信息及這些報警確認(rèn)的時間;

　　·使用MPEG-4技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控圖像網(wǎng)上傳送;

　　·視頻信號上傳;云臺、矩陣控制信號下傳;

　　·能提供整個大廈火災(zāi)安全狀況的信息;

　　·能提供火災(zāi)報警各種探測裝置的運(yùn)行狀況信息;

　　·能提供各類火災(zāi)報警探測器的報警統(tǒng)計、歸類和報表;

　　·提供火災(zāi)聯(lián)動情況的信息及對火災(zāi)報警的確認(rèn)時間;

　　·室內(nèi)外溫度常年統(tǒng)計及送、回風(fēng)溫度趨勢曲線顯示;

　　·提供管理所需各系統(tǒng)的各類報表文件。[nextpage]

　　實現(xiàn)子系統(tǒng)內(nèi)的聯(lián)動和系統(tǒng)間的聯(lián)動

　　首先，系統(tǒng)內(nèi)部自身聯(lián)動功能：消防系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)動以及安保系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)動功能;

　　其次，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的聯(lián)動功能：分別為消防系統(tǒng)與安保系統(tǒng)的聯(lián)動;消防系統(tǒng)與樓宇自控系統(tǒng)聯(lián)動;安防系統(tǒng)與樓宇自控系統(tǒng)的聯(lián)動。

　　全局管理

　　一方面，通過對信息的提供與綜合分析，提供對各系統(tǒng)事件的協(xié)調(diào)處理能力以及對突發(fā)事件的響應(yīng)能力，使管理人員能快速、正確地作出決策。

　　另一方面，通過系統(tǒng)提供預(yù)案管理平臺，使用戶根據(jù)實際情況制定預(yù)案，在緊急情況下，啟動預(yù)案方案，指導(dǎo)事件處理。如消防系統(tǒng)預(yù)案輸入管理平臺，系統(tǒng)提供可供輸入的平臺，用戶可以根據(jù)發(fā)生火災(zāi)后制定的逃生路線方案和圖形顯示，指導(dǎo)疏散。這些方案完全可以由用戶自己輸入和制定。

　　智能集成平臺建設(shè)和實踐，有效結(jié)合醫(yī)院業(yè)務(wù)需求

　　項目采用ezIBS集成平臺，是面向建筑集成領(lǐng)域的軟件平臺，是依靠ONE中間件強(qiáng)大功能，基于J2EE技術(shù)的面向數(shù)字城市的軟件產(chǎn)品。它的核心理念是DCM(Device， Connect，and Manage)，即通過多種通訊方式把末端設(shè)備或子系統(tǒng)連接到“ONE業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)對人和機(jī)器(M2M)的管理和服務(wù)”。平臺采用了一系列開放標(biāo)準(zhǔn)(J2EE、XML、OPC、LonWorks、Eclipse、SOA、XPDL、SVG等)，便于和所有新舊業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)無縫集成。在國內(nèi)首次成功地把基于J2EE的軟件系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)用到了控制系統(tǒng)等領(lǐng)域，在控制和IT融合(第4代DCS、M2M)方面領(lǐng)導(dǎo)潮流。在此項目應(yīng)用中，系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢和特點主要有以下幾個方面。

　　第一，基于SOA體系，采用B/S架構(gòu)，可將不同應(yīng)用軟件通過網(wǎng)絡(luò)連接至新的系統(tǒng)，使用方便、應(yīng)用廣泛，充分利用Internet，實現(xiàn)隨時隨地遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院為大型綜合醫(yī)院，醫(yī)療設(shè)施比較完善，按照相關(guān)功能區(qū)和建筑區(qū)劃分，可以將其劃分為病人護(hù)理病房、診斷治療中心、行政管理區(qū)、支持服務(wù)中心。病人護(hù)理病房又包括普通病房、隔離病房、潔凈病房、重癥/次重癥病房、新生兒室、骨髓移植病房、物理療法治療室等;診斷治療中心可以分為手術(shù)室、產(chǎn)科室、急診/外傷中心、影像部、實驗室、透析室、內(nèi)鏡檢查室等;行政管理區(qū)分為一般辦公室、會計室、商務(wù)辦公室、信息管理中心、病歷室、主門廳、接待部和候診室、門診服務(wù)部、教育部等;后勤支援又分為膳食部、消毒科、材料管理科、藥房、工程部、垃圾處理區(qū)等。部門眾多，各部門之間的功能繁復(fù)，要求不一，使用功能復(fù)雜，并且需要針對其信息管理系統(tǒng)要預(yù)設(shè)接口，同時關(guān)聯(lián)不同部門。ezIBS充分利用其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點和優(yōu)勢，使用TCP/IP方式，建立良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并采用單點登錄等安全登錄方式，按照不同授權(quán)體系的管理方法，滿足不同部門對遠(yuǎn)程訪問和監(jiān)控的要求。

　　第二，接入設(shè)備廠家眾多(達(dá)到90余家)，全面支持OPC、JPC、LonWOrk、BACnet、NMS、JDBC、串行方式(RS232、RS485)、DDE、TCP/IP和UDP方式、視頻流接口方式，采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的實施方式使二次開發(fā)簡便，實施周期短。根據(jù)廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院的現(xiàn)狀，其智能化管理體系是一個非常復(fù)雜的管理體系，體系中的相關(guān)管理流程要求正規(guī)，嚴(yán)格，并且準(zhǔn)確無誤。掛號、醫(yī)囑、處方、病歷、住院、收費、記帳、打單等業(yè)務(wù)流程，不僅要運(yùn)用先進(jìn)的管理軟件，而且使用科技含量較高，數(shù)量較多的數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備和輔助設(shè)備。如項目中采用的數(shù)字化門診排隊系統(tǒng)，數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)等。各系統(tǒng)采用不同數(shù)據(jù)格式，既包括多媒體的視頻數(shù)據(jù)，又包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，還包括其他數(shù)據(jù)形式。因此，軟硬件如何和諧統(tǒng)一服務(wù)是一個難題，需要平臺在接口方面具有強(qiáng)大功能，能夠無縫與不同子系統(tǒng)連接，充分滿足相關(guān)技術(shù)要求。同時，要與醫(yī)院不同的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫互動，要求平臺軟件具有“四跨”特性，即跨平臺、跨系統(tǒng)、跨應(yīng)用、跨地域，可在Windows和Linux系統(tǒng)不同操作系統(tǒng)下運(yùn)行，它所包含的應(yīng)用服務(wù)器能支持Tomcat、Jboss、Weblogic、Websphere等，并支持Mysql、MS SQL2000、DB2、Oracle等多種數(shù)據(jù)庫，能夠和醫(yī)院專用管理軟件的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)在線動態(tài)連接，共享數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)管理功能。

　　第三，醫(yī)院集成界面采用SVG技術(shù)，實現(xiàn)良好人機(jī)對話的機(jī)制，其SVG矢量圖形通過基于XML的文本格式表達(dá)和傳送，數(shù)據(jù)量可比同等質(zhì)量的圖形減少10倍以上，大大提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率并減少了存儲空間;數(shù)據(jù)交換和存儲采用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)形式XML，并兼容被集成系統(tǒng)的各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性，同時運(yùn)用統(tǒng)一數(shù)據(jù)形式，綜合利用，實現(xiàn)多種應(yīng)用功能(節(jié)能分析、應(yīng)急預(yù)案、報警聯(lián)動、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理)，利于教學(xué)，研究等工作，可實現(xiàn)醫(yī)院web數(shù)據(jù)發(fā)布。[nextpage]

　　集成理念：先總后分，重點突出，數(shù)據(jù)管理統(tǒng)一

　　智能化集成系統(tǒng)在項目實施的實際過程中，從本身設(shè)計，接口開發(fā)，整體開發(fā)等相關(guān)環(huán)節(jié)面臨諸多難點。

　　首先，系統(tǒng)本身所要集成子系統(tǒng)眾多，接口形式復(fù)雜，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異構(gòu)，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換技術(shù)復(fù)雜。系統(tǒng)中包括RS232，數(shù)據(jù)庫形式，Modbus協(xié)議等協(xié)議轉(zhuǎn)換成OPC接口，此種情況衍生到工程中，意味著協(xié)調(diào)難度大，技術(shù)交流次數(shù)多且要深入子系統(tǒng)內(nèi)部;集成系統(tǒng)開始設(shè)計難度大。根據(jù)以往工程經(jīng)驗，集成系統(tǒng)一般為先分后總的展開形式，即先確定子系統(tǒng)，后確定集成系統(tǒng)，但是這將造成集成難度加大，集成工作開展比較困難。

　　其次，集成系統(tǒng)實現(xiàn)目標(biāo)要求高，整體實施難度大。因為醫(yī)院大樓屬于特殊建筑，它有一般建筑的特點，又有其行業(yè)特點。既有一般休息辦公的場所，又有治療、診斷、看病等特殊場所;監(jiān)控設(shè)備既有一般機(jī)電設(shè)備，同時包含凈化空調(diào)等醫(yī)療設(shè)備等等;實現(xiàn)目標(biāo)既有管理要求，又有醫(yī)院管理特殊要求，如教學(xué)，凈化處理等，并且需要按照國家有關(guān)制度，結(jié)合醫(yī)院實際情況進(jìn)行節(jié)能管理。

　　這兩點是在該項目整體解決過程中面臨的典型難題，考慮至此，針對該項目的實際困難，我們采取了相應(yīng)的解決辦法。

　　把握集成系統(tǒng)的前期設(shè)計思路

　　在系統(tǒng)設(shè)計初期，我們發(fā)現(xiàn)先分后總的形式不太適合此項目的實施狀況，因而在項目中，我們結(jié)合中央電視臺新臺址集成先總后分設(shè)計理念，將已經(jīng)確定的子系統(tǒng)，初步?jīng)Q定采用先分后總的形式，沒有確定子系統(tǒng)的地方，積極采用先總后分的形式，在尊重設(shè)計院原設(shè)計基礎(chǔ)上，結(jié)合醫(yī)院的特點，提出相關(guān)子系統(tǒng)的要求，要求相關(guān)子系統(tǒng)應(yīng)該滿足統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理的要求。

　　重點開發(fā)集成接口的難點

　　系統(tǒng)集成需要解決多個復(fù)雜系統(tǒng)、多種控制協(xié)議之間的互聯(lián)性和互操作性問題，以及用戶的二次開發(fā)、配置、部署、實施等問題。在這里關(guān)鍵的是將雙方的接口能夠連上，涉及到接口的開發(fā)。在開發(fā)過程中，充分利用相關(guān)開發(fā)工具，快速準(zhǔn)確捕捉數(shù)據(jù)特點，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，轉(zhuǎn)化工作。特別是重點的數(shù)據(jù)接口，如門禁等安防系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫開發(fā)中，針對數(shù)據(jù)庫完整性和主鍵特性，分別提煉出主要信息字段，組建成集成系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)格式。

　　整合醫(yī)院不同功能區(qū)域的需求，將安全、管理、節(jié)能有效結(jié)合

　　基于SOA軟件架構(gòu)體系，集成管理軟件具有部署靈活，服務(wù)重用等特點。所以項目在建設(shè)和實施過程中，有很大靈活性和拓展空間。如何將安全，管理和節(jié)能進(jìn)行有效的結(jié)合，我們采用以下幾種辦法。[nextpage]

　　進(jìn)行有效的需求分析和實施

　　根據(jù)醫(yī)院不同功能區(qū)，設(shè)置不同層次安全服務(wù)內(nèi)容。在后勤保障區(qū)，設(shè)備運(yùn)行安全和防火防盜并重，通過樓宇自控系統(tǒng)采集相關(guān)機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)，對節(jié)能消耗過大的設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控，采用節(jié)能算法，預(yù)設(shè)和設(shè)置相關(guān)聯(lián)動功能，即在有條件的地方，通過控制攝像機(jī)監(jiān)視重點設(shè)備運(yùn)行，如果有突發(fā)事件可以通知工程部和保衛(wèi)部;同時也對監(jiān)控系統(tǒng)的電源進(jìn)行計量，對它進(jìn)行能源的統(tǒng)計分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)能源管理分析。消防系統(tǒng)通過相關(guān)報警信號，傳輸?shù)郊傻男畔⒅行?，?lián)動附近的監(jiān)控系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)火警。在消防規(guī)范允許情況下，對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制。在診斷中心和主門診大廳等人流聚集區(qū)域，由于排隊掛號人數(shù)眾多，通過監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控人流密集度，適當(dāng)調(diào)整和疏散人員防止突發(fā)事件的發(fā)生，另一方面由于近幾年出現(xiàn)的醫(yī)患關(guān)系緊張以及其它事件的發(fā)生，此區(qū)域報警系統(tǒng)將相關(guān)報警信號傳到集成系統(tǒng)，集成系統(tǒng)可以預(yù)設(shè)信息發(fā)布方式如短信，E-mail等方式給相關(guān)人員。

　　采用先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行有效數(shù)據(jù)分析

　　安全，管理，節(jié)能三項結(jié)合的概念應(yīng)遵循項目總的實施原則和國家關(guān)于公共建筑節(jié)能的政策，需對其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。分析既是基于節(jié)能考慮，又是基于安全考慮。集成軟件所實現(xiàn)的功能是基于相關(guān)子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，每個子系統(tǒng)所使用數(shù)據(jù)各有其特點，從分布式系統(tǒng)的角度考慮，不同數(shù)據(jù)形式有不同表現(xiàn)形式：視頻數(shù)據(jù)，基本單元為視頻幀;結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，基本單元為記錄。這些信息從各子系統(tǒng)抽取出來，使之在廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院項目中透明化和易于傳播化，方便進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘，分析和提煉。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化過程中，我們緊緊控制住數(shù)據(jù)延時、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化層次多等不利因素，拓展數(shù)據(jù)更為強(qiáng)大的功能，通過門診廳監(jiān)控系統(tǒng)傳入的場景圖像，我們可以進(jìn)行抓拍、定格、錄制、傳播、動態(tài)展現(xiàn)、背景分析等，裁剪成更符合醫(yī)院人性化管理的方式。同時通過變配電系統(tǒng)傳輸過來的數(shù)據(jù)，結(jié)合重點地區(qū)和非重點地區(qū)監(jiān)控等級，按照人防、技防、物防的三結(jié)合原則，合理設(shè)置節(jié)能、監(jiān)控和防護(hù)策略，克服部門局限性，充分發(fā)揮統(tǒng)一的數(shù)據(jù)優(yōu)勢，并利用報警系統(tǒng)和周界防范系統(tǒng)，對重點地區(qū)實施監(jiān)控防護(hù)，設(shè)置預(yù)警機(jī)制。

　　充分挖掘子系統(tǒng)強(qiáng)大功能

　　隨著智能建筑的發(fā)展，各子系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)都得到長足發(fā)展，報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。其本身功能也日趨強(qiáng)大，因而在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布置時，利用監(jiān)控系統(tǒng)本身網(wǎng)絡(luò)功能控件和協(xié)議，從中央控制室的監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)直接調(diào)用至其他區(qū)域的從機(jī)功能，從而節(jié)省集成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線。利用其子系統(tǒng)的自身產(chǎn)品配置的opc接口，減少開發(fā)量，直接提取數(shù)據(jù)。因此在項目中，集成管理軟件不是替代各子系統(tǒng)具體管理權(quán)限，而是從整個智能系統(tǒng)角度充分調(diào)動子系統(tǒng)功能，發(fā)揮數(shù)據(jù)共享、分析、挖掘、聯(lián)動的功能，實現(xiàn)更高層次的智能。

　　功能完善機(jī)制的建立

　　隨著業(yè)主對集成認(rèn)識的加深，在集成和使用過程中，業(yè)主會提出一些新的要求。在不影響整體結(jié)構(gòu)的情況下，軟件在實施中會逐步解決，并且充分發(fā)揮軟件本身設(shè)置功能和軟件遠(yuǎn)程服務(wù)功能作用。在軟件中，根據(jù)技術(shù)文件初步建立和配置子系統(tǒng)聯(lián)動機(jī)制;同時在此基礎(chǔ)上提供子系統(tǒng)聯(lián)動配置手段和相關(guān)文檔，使管理人員在今后管理過程中根據(jù)實際情況靈活添加配置，并且可以通過總部技術(shù)支持，在醫(yī)院授權(quán)情況下，進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)和調(diào)試。

　　結(jié)語

　　本項目中安防子系統(tǒng)較多，數(shù)據(jù)形式比較復(fù)雜，集成所需數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)化統(tǒng)一采用TCP/IP的方式傳輸，在提供有效控件和API前提下，基于IP的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)能夠更有效的實現(xiàn)無縫連接。從醫(yī)院大整體來說，集成系統(tǒng)將建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安保自動化系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)，通信自動化系統(tǒng)集成到一個平臺上，通過規(guī)范設(shè)備管理程序，實現(xiàn)各子系統(tǒng)的功能聯(lián)動、集中管理和信息共享。在總體管理模式上優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行控制，降低運(yùn)行成本，合理節(jié)省能源，實現(xiàn)數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化三者的結(jié)合，將是集成軟件和子系統(tǒng)發(fā)展共同趨勢，為今后的管理提供先進(jìn)的手段、科學(xué)的信息依據(jù)，以及高效、優(yōu)質(zhì)服務(wù)。(本文作者均為同方泰德國際科技(北京)有限公司工程師)