文｜首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院 尚邦治

1 醫(yī)院樓宇智能化概念

智能建筑是現(xiàn)代樓宇建設(shè)的基本要求，智能化就是以建筑物為平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑結(jié)構(gòu)的配合和協(xié)調(diào)，如：通信傳輸智能、樓宇智能 、消防智能、安保智能、辦公智能等，在技術(shù)應(yīng)用方面主要涉及監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用等。數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于：以數(shù)字化信息集成為平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)樓宇物業(yè)與設(shè)施管理、一卡通綜合服務(wù)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的信息共享、網(wǎng)絡(luò)融合、功能協(xié)同，如：綜合信息集成系統(tǒng)（IBMS）、樓宇物業(yè)與設(shè)施管理系統(tǒng)（IPMS）、樓宇管理系統(tǒng)（BMS）、綜合安防管理系統(tǒng)（SMS）、“一卡通”管理系統(tǒng)（ICMS）等，在技術(shù)應(yīng)用方面主要涉及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用、信息集成技術(shù)應(yīng)用、軟件技術(shù)應(yīng)用等。

建筑自動(dòng)化或樓宇自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）和辦公自動(dòng)化（OA），這3個(gè)自動(dòng)化通常稱為“3A”，它們是智能化建筑中最基本的，而且必須具備的基本功能。目前有些公司為了突出某項(xiàng)功能，以提高建筑等級(jí)和工程造價(jià)，又提出消防自動(dòng)化（FA）和信息管理自動(dòng)化（MA），形成“5A”智能化建筑，甚至有的文件又提出安保自動(dòng)化（SA），出現(xiàn)“6A”智能化建筑，甚至還有提出“8A”、“9A”的。但從國(guó)際慣例來(lái)看，消防自動(dòng)化和保安自動(dòng)化等均放在BA中，信息管理自動(dòng)化已包含在通信自動(dòng)化內(nèi)，通常只采用“3A”的提法。

2 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)成為通信的基礎(chǔ)設(shè)施

前幾年在建設(shè)智能化樓宇時(shí)，樓宇自動(dòng)化、通信自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化都是分別建設(shè)，各自為政，表現(xiàn)為消防系統(tǒng)一套、安全防范一套、監(jiān)控?cái)z像頭一套、電話系統(tǒng)一套，各系統(tǒng)之間互不聯(lián)系，甚至在建設(shè)階段互相拆臺(tái)，互相干擾。

現(xiàn)在的樓宇智能化的思路是把各個(gè)系統(tǒng)整合到一個(gè)通信協(xié)議平臺(tái)上，各系統(tǒng)使用統(tǒng)一的通信平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)就是局域網(wǎng)。

計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，醫(yī)院中信息系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、語(yǔ)音、消防、安防監(jiān)控、空調(diào)控制、供電控制、供水控制、燈光控制等都需要通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

醫(yī)療儀器設(shè)備近幾年發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)化。一種是設(shè)備運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如CT、核磁、床邊監(jiān)護(hù)等設(shè)備工作時(shí)都需要局域網(wǎng)的支持，這些設(shè)備通過(guò)局域網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)；第二種是數(shù)據(jù)共享需要網(wǎng)絡(luò)，如胃鏡設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把幾臺(tái)胃鏡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)匯總到一臺(tái)服務(wù)器上，這樣可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；第三種是設(shè)備系統(tǒng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)，如檢驗(yàn)科的LIS。

醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的概念有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。醫(yī)院的很多管理，包括：病人的管理、藥品的管理、耗材的管理、物資的管理等都需要物聯(lián)網(wǎng)。

從這個(gè)意義上講，局域網(wǎng)已經(jīng)不單單是為醫(yī)院信息系統(tǒng)服務(wù)，局域網(wǎng)已經(jīng)成為醫(yī)院的基礎(chǔ)設(shè)施。

3 應(yīng)該重視醫(yī)院樓宇工程中的前期設(shè)計(jì)階段

智能樓宇建設(shè)從設(shè)計(jì)階段開始，如果在設(shè)計(jì)中不能按照智能樓宇的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，是很難在以后進(jìn)行改變的，應(yīng)該重視智能樓宇的弱電基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，在圖紙上為建設(shè)智能樓宇網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

智能樓宇設(shè)計(jì)理念上，首先要把弱電中的語(yǔ)音通信、廣播、電視、消防、安防監(jiān)控、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、門禁、病人呼叫通信、醫(yī)療設(shè)備通信、供水控制、供電控制、空調(diào)控制、燈光控制等作為一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

智能樓宇要以通信為基礎(chǔ)，語(yǔ)音通信、廣播、電視、消防、安防監(jiān)控、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、門禁、病人呼叫通信、醫(yī)療設(shè)備通信、供水控制、供電控制、空調(diào)控制、燈光控制等都需要使用通信手段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)在的智能樓宇是以網(wǎng)絡(luò)作為通信的基礎(chǔ)。

一座樓宇建設(shè)完成后要使用幾十年甚至上百年，樓宇裝修的周期是15年左右。由于使用時(shí)間長(zhǎng)，裝修周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮樓宇智能控制系統(tǒng)要能滿足十幾年的使用需求。避免新樓建設(shè)完成就落后的局面出現(xiàn)，具體設(shè)計(jì)上要注意：

（1）樓宇中心機(jī)房設(shè)計(jì)

樓宇中需要中心機(jī)房。一個(gè)樓宇是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信息系統(tǒng)，對(duì)于一個(gè)信息獨(dú)立體，應(yīng)該為它設(shè)置中心機(jī)房，容納網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備等與信息有關(guān)的設(shè)備。

樓宇的中心機(jī)房是醫(yī)院中心機(jī)房的一個(gè)組成部分，醫(yī)院的中心機(jī)房是一個(gè)概念上的機(jī)房，它是由若干部分組成。

樓宇機(jī)房可以作為容災(zāi)機(jī)房使用。容災(zāi)工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及的技術(shù)眾多，涉及面很廣，需要考慮的問(wèn)題也很多。為了能夠很好地部署工作，一般認(rèn)為，容災(zāi)工作應(yīng)該做好以下三方面的工作，分別是容災(zāi)級(jí)別的分析與選定，容災(zāi)系統(tǒng)方案的選擇，以及容災(zāi)技術(shù)的選用。容災(zāi)級(jí)別的選定，首先要明確的是建立容災(zāi)系統(tǒng)的目標(biāo)和期望是什么？也就是說(shuō)面對(duì)什么樣的災(zāi)難，我們需要實(shí)現(xiàn)什么層次、什么級(jí)別的容災(zāi)，當(dāng)然這要建立在系統(tǒng)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)分析、所建容災(zāi)系統(tǒng)對(duì)既有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的影響分析以及投資回報(bào)分析的基礎(chǔ)之上。雖然說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，只是三個(gè)分析，但是這三項(xiàng)分析卻是容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)前提，只有做好這三項(xiàng)分析才有可能做好容災(zāi)級(jí)別的選定。在這里我們認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)業(yè)務(wù)的重要程度不同、核心程度不同、用戶需求不同，而選擇不同的災(zāi)備級(jí)別。

一般情況下認(rèn)為容災(zāi)級(jí)別可以分成數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)、應(yīng)用級(jí)容災(zāi)和業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)三個(gè)級(jí)別。

第一個(gè)級(jí)別是數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)。數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)的關(guān)注點(diǎn)在于數(shù)據(jù)本身，在災(zāi)難發(fā)生之后要確保原有的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失或者遭到破壞，但在數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)這個(gè)級(jí)別，發(fā)生災(zāi)難時(shí)應(yīng)用是會(huì)中斷的。在數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)方式下，所建立的異地容災(zāi)中心可以簡(jiǎn)單地把它理解成一個(gè)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)備份中心。數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)的恢復(fù)時(shí)間比較長(zhǎng)，但是相比其他容災(zāi)級(jí)別來(lái)講，它的費(fèi)用比較低，而且構(gòu)建實(shí)施也相對(duì)簡(jiǎn)單。

第二個(gè)級(jí)別是應(yīng)用級(jí)容災(zāi)，應(yīng)用級(jí)容災(zāi)是在數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)的基礎(chǔ)之上，在備份站點(diǎn)同樣構(gòu)建一套相同的應(yīng)用系統(tǒng)，這樣可以保證關(guān)鍵應(yīng)用在允許的時(shí)間范圍內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行，盡可能減少災(zāi)難帶來(lái)的損失，讓用戶基本感覺(jué)不到災(zāi)難的發(fā)生，這樣就使系統(tǒng)所提供的服務(wù)是完整的、可靠的和安全的。應(yīng)用級(jí)容災(zāi)生產(chǎn)中心和異地災(zāi)備中心之間的數(shù)據(jù)傳輸是采用廣域網(wǎng)傳輸方式；同時(shí)應(yīng)用級(jí)容災(zāi)系統(tǒng)需要通過(guò)更多的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以使多種應(yīng)用在災(zāi)難發(fā)生時(shí)進(jìn)行快速切換，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

第三個(gè)級(jí)別是業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)，應(yīng)該說(shuō)是在數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)和應(yīng)用級(jí)容災(zāi)基礎(chǔ)之上的一個(gè)更高級(jí)別的容災(zāi)，它是指在生產(chǎn)中心和容災(zāi)中心對(duì)業(yè)務(wù)請(qǐng)求同時(shí)進(jìn)行處理的一種容災(zāi)方式，能夠確保業(yè)務(wù)持續(xù)可用。在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，保證所有的業(yè)務(wù)都是正常運(yùn)行的，對(duì)于用戶來(lái)講是不受災(zāi)難影響的。同時(shí)要達(dá)到所期望的業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)解決方案，不僅要在技術(shù)上做到所有受災(zāi)難影響的應(yīng)用程序可以平滑切換到備用系統(tǒng)，而且在業(yè)務(wù)操作流程上也有很嚴(yán)格的規(guī)定，這樣才可以保證業(yè)務(wù)操作的不中斷。

目前我們只是在一個(gè)本機(jī)房?jī)?nèi)有數(shù)據(jù)備份，沒(méi)有達(dá)到容災(zāi)水平。從發(fā)展角度看，醫(yī)院需要容災(zāi)系統(tǒng)，至少應(yīng)該達(dá)到應(yīng)用級(jí)容災(zāi)。為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)容災(zāi)，需要在目前主機(jī)房一定距離外建立容災(zāi)機(jī)房，而新的樓宇機(jī)房可以承擔(dān)起容災(zāi)機(jī)房的功能。

（2）樓宇樓層機(jī)房設(shè)計(jì)

由于單棟樓宇建筑面積較大，而一個(gè)機(jī)房管轄的半徑僅為80m左右，所以需要設(shè)置樓層機(jī)房。在樓層面積大于80×90m時(shí)，一個(gè)樓層可能需要設(shè)置兩個(gè)樓層機(jī)房。一個(gè)樓層機(jī)房可以管轄水平半徑80m的通信范圍，垂直3層樓范圍。

（3）醫(yī)療設(shè)備通信設(shè)計(jì)

醫(yī)院在建設(shè)智能樓宇中要考慮的一個(gè)問(wèn)題是醫(yī)療設(shè)備對(duì)通信的需求，這是醫(yī)院樓宇智能化與其他樓宇智能化的不同之處?，F(xiàn)在醫(yī)療設(shè)備的一個(gè)特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)化，醫(yī)療設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化有幾種形式：一是原來(lái)很多醫(yī)療設(shè)備采用集中處理方式，現(xiàn)在轉(zhuǎn)為分布處理方式，在分布處理情況下，需要網(wǎng)絡(luò)支持；二是有些醫(yī)療儀器運(yùn)行在終端和中央控制臺(tái)方式，終端和中央控制臺(tái)之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這樣需要網(wǎng)絡(luò)支持；三是為了在多臺(tái)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享需要網(wǎng)絡(luò)。

在樓宇設(shè)計(jì)中要考慮醫(yī)療設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求，建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)要能夠滿足醫(yī)療設(shè)備工作的需要。

（4）走廊天花板截面利用

走廊天花板內(nèi)是多種樓宇設(shè)備的公共通道，包括空調(diào)管路、水管通道、強(qiáng)電電纜通道、網(wǎng)絡(luò)線纜通道、消防線纜通道、安防線纜通道、廣播線纜通道等。走廊天花板內(nèi)的截面積是有限的，要容納上述所有設(shè)施需要精心設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：一是如何容納上述所有設(shè)施；二是如何合理的排放上述設(shè)施，并且方便以后的維護(hù)工作和檢修操作。

（5）橋架設(shè)計(jì)

走廊天花板內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)線纜通道、消防線纜通道、安防線纜通道、廣播線纜通道等是以橋架的形式安裝在走廊天花板內(nèi)。對(duì)于橋架的安裝有幾點(diǎn)需要注意的地方：一是要綜合考慮弱電橋架，弱電橋架供多個(gè)系統(tǒng)使用，橋架截面積要滿足所有弱電線纜布線的需要；二是橋架在走廊天花板內(nèi)的位置要合理，不能偏居一隅；三是橋架距離樓板的距離，從布線操作和檢查線纜角度，橋架與樓板的距離至少10cm。

（6）橋架到房間的暗管設(shè)計(jì)和選型

在工程中，從樓道橋架到房間內(nèi)信息插座之間的暗管不能使用PVC管。使用PVC管的一個(gè)問(wèn)題是抗干擾能力弱，由于網(wǎng)絡(luò)布線使用的都是6類線，6類線的設(shè)計(jì)帶寬是1000M。6類線對(duì)于環(huán)境的要求高，而PVC管沒(méi)有抗干擾能力。另一個(gè)問(wèn)題是大樓的防雷地線是和樓宇鋼筋相連，在有雷擊電流通過(guò)地線時(shí)將對(duì)沒(méi)有抗干擾能力的6類線產(chǎn)生影響，在嚴(yán)重情況下會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞。

為了保證工程質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)布線應(yīng)該使用金屬管。金屬管可以與橋架進(jìn)行等電位連接，這樣起到屏蔽作用，保護(hù)了6類線免受干擾，也能避免雷擊對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。

（7）物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。物聯(lián)網(wǎng)從最初誕生就充分沿用了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，每一項(xiàng)組成的設(shè)計(jì)都參照了網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵要素和技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)是人依靠固定終端，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)人與人的通信。而物聯(lián)網(wǎng)是依靠固定和移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)終端實(shí)現(xiàn)物與物的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)人與物的互聯(lián)，不需要人的干預(yù)就可以智能運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢哉f(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的延伸，是由人及物的延伸。

在物聯(lián)網(wǎng)上通過(guò)芯片自動(dòng)讀取物品信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息，物品會(huì)自動(dòng)的獲取信息并進(jìn)行傳遞，使得信息的處理——獲取——傳遞整個(gè)過(guò)程有機(jī)地聯(lián)系在一起。

物聯(lián)網(wǎng)包括物資傳送功能、信息獲取功能、信息傳輸功能、信息管理功能。在硬件設(shè)施上需要有物資傳送平臺(tái)，需要有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，需要有信息自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)需要在樓宇設(shè)計(jì)階段進(jìn)行物資傳送設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、信息識(shí)別設(shè)計(jì)。在樓宇設(shè)計(jì)和施工階段缺少物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施上設(shè)計(jì)和實(shí)施，在后期建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中將增加很多困難。參考文獻(xiàn)

1 《綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50312-2007）

2 《信息安全管理實(shí)用規(guī)則》（GB 19716-2005）

3 北京地區(qū)醫(yī)院信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指南