吳曉芬，鄭云硉，馮小勇，李仁杰，董寧欣

1.上海市同濟醫(yī)院信息處，上海200065

2.蘇州智造社醫(yī)療科技有限公司，江蘇蘇州215100

根據(jù)2013年6月1日起施行的《藥品經(jīng)營質(zhì)量管理規(guī)范》要求，生物制品從出廠到注射入人體體內(nèi)，在整個流轉(zhuǎn)過程中的儲存及運輸環(huán)境必須絕對安全［1］。上海市同濟醫(yī)院檢驗科現(xiàn)有冰箱58臺，其中超低溫冰箱3臺，承擔全院檢驗試劑，標本等不同安全存儲任務?？剖覍貪穸缺O(jiān)控原有的管理模式是采取人工查看登記方式，人工對溫度進行監(jiān)控。這樣的管理模式不僅耗時費力，存在轉(zhuǎn)抄錯誤等的問題，而且監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實有效性和及時性也無法保證。除此之外，人工測溫方式也僅能保證工作時段的保障，當周末和節(jié)假日時，就很難做到實時監(jiān)測。當冰箱溫度異常時無法及時預警，可能造成試劑，標本保存失效等問題，而帶來安全隱患［2］。

目前市面上有許多冷鏈系統(tǒng)，也有許多醫(yī)院已經(jīng)部署了冰箱溫控系統(tǒng)，但缺乏智能化監(jiān)控，缺乏對冰箱狀態(tài)進行自動、實時監(jiān)控。因此本文探討基于無線傳輸技術建立溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)，通過設置監(jiān)控指標，對冰箱運行狀態(tài)進行智能控制，從而實現(xiàn)對醫(yī)療藥品的冷藏管理，確保藥品安全［3］。

1 需求分析

通過深入了解上海市同濟醫(yī)院在對醫(yī)療藥品進行保存時，冰箱溫濕度監(jiān)控的工作流程以及監(jiān)控指標，整理了五方面的需求，具體內(nèi)容如下。

1.1 數(shù)據(jù)處理

實現(xiàn)實時抓取各個冰箱的溫濕度數(shù)值，進行數(shù)據(jù)解析及數(shù)據(jù)傳輸。

1.2 實時監(jiān)控、多種顯示

監(jiān)控人員可以通過大屏或電腦查看實時的溫濕度信息，通過數(shù)字、表格等形式顯示當前的溫濕度信息，能夠一目了然地了解最近時間內(nèi)的溫濕度變化趨勢。

1.3 無線傳輸、方式多樣

方案采用在無線通信技術和以太網(wǎng)通信組合方式，溫濕度傳感器分布在測量區(qū)域并測量溫度、濕度數(shù)據(jù)，定時將溫濕度數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送到網(wǎng)關設備，網(wǎng)關設備將接收到的溫度濕度數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡等上傳到監(jiān)控軟件平臺。

1.4 超限報警、多種方式

當出現(xiàn)溫濕度超過上下限值情況時，在監(jiān)控界面會顯示報警信息，并進行報警；添加短信報警功能可以發(fā)送報警短信。

1.5 質(zhì)控管理

滿足醫(yī)院冷鏈質(zhì)控管理。對隨時查看存儲的歷史數(shù)據(jù)并通過表格、曲線等形式進行匯總、分析、處理、打印。

根據(jù)上述需求以及醫(yī)院的實際情況，研究并開發(fā)溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)，業(yè)務流程見圖1。

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

圖1業(yè)務流程Fig.1 Business flow chart

溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)主要由設備層設備（溫濕度傳感器、溫度傳感器、溫濕度網(wǎng)關設備）、短信貓模塊、網(wǎng)絡交換機、數(shù)據(jù)服務器及監(jiān)控管理軟件等構(gòu)成。系統(tǒng)設計采用無線傳輸技術和分層分布式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，溫濕度傳感器將采集數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送到溫濕度網(wǎng)關設備，溫濕度網(wǎng)關設備對數(shù)據(jù)進行打包，利用TCP/IP或者WIFI通訊的方式將數(shù)據(jù)傳輸至服務器［4］。由對應的管理軟件進行數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)存儲等操作。當出現(xiàn)異常情況時，及時發(fā)出報警信息。對溫度進行實時采集和永久集中存儲，滿足醫(yī)院對溫控管理要求，系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)Fig.2 System topology

2.2 系統(tǒng)主要功能設計及實現(xiàn)

2.2.1 實時監(jiān)控顯示

該功能可以通過液晶電視以大屏形式顯示，也可以安裝在計算機工作站上。采用卡片式顯示冰箱溫濕度信息，一個卡片對應一個冰箱傳感器。工作人員通過大屏或計算機實時查看所在科室的冰箱溫濕度信息［5］，流程見圖3，設計代碼如下。

圖3實時監(jiān)控流程圖Fig.3 Flow chart of real-time monitoring

通過數(shù)字、表格等形式顯示當前的溫濕度信息，能夠一目了然地了解最近時間內(nèi)的溫濕度變化趨勢，界面顯示見圖4。

圖4實時監(jiān)控界面Fig.4 Real time monitoring diagram

2.2.2 預警管理

通過設置冰箱溫濕度的上限值、下限值，設定冰箱溫濕度正常范圍值［6］。系統(tǒng)實時接收傳感器的數(shù)據(jù)，當監(jiān)測到的數(shù)值偏離預設定閥值，監(jiān)控系統(tǒng)對應的冰箱傳感器卡片上會有異常顏色提示，同時還有滾動文字顯及聲音進行提醒［7］，流程圖見圖5，設計代碼如下。

圖5預警管理流程Fig.5 Flow chart of early warning management

本系統(tǒng)還配置了短信貓硬件模塊，系統(tǒng)將通過短信貓模塊，將預警信息以短信方式推送到預設值的手機號上，實時提醒用戶去處理異常的冰箱，界面顯示見圖6。

2.2.3 質(zhì)控管理

通過統(tǒng)計查詢模塊查看冰箱溫濕度的歷史數(shù)據(jù)，并通過表格、曲線等形式進行匯總、分析、處理、打印。按照預設定的保存頻率，將冰箱的溫度、濕度進行記錄單自動采集并永久保存，避免人工轉(zhuǎn)抄冰箱面板溫度的誤差，也保證了數(shù)據(jù)的準確性和真實性［8］。溫濕度統(tǒng)計流程見圖7，設計代碼如下。

圖6預警管理界面Fig.6 Early warning management chart

圖7質(zhì)控管理（溫濕度統(tǒng)計流程）Fig.7 Flow chart of quality control management（temperature and humidity statistics）

當冰箱溫度、濕度發(fā)生異常時，系統(tǒng)自動記錄，可通過異常數(shù)據(jù)查詢，獲取某一個時間段的冰箱異常記錄，溫濕度統(tǒng)計界面顯示見圖8。

3 應用效果

本系統(tǒng)采用先進的無線傳輸技術，自組物聯(lián)網(wǎng)技術，通過溫濕度傳感器實現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控、實時采集，實時上傳，自動生成文書質(zhì)控報表［9］。當溫度出現(xiàn)異常情況時，在PC端、手機端通過多種方式實時報警。系統(tǒng)上線后，實現(xiàn)了24 h實時監(jiān)測預警，降低溫濕度管理的工作量，大大提高醫(yī)療藥品冷藏管理的可靠性、便捷性，減少管理風險［10］。

本系統(tǒng)上線后，還能做到數(shù)據(jù)平臺永久保存，追溯管理，通過單臺設備的溫濕度數(shù)據(jù)趨勢查看，可有效分析設備的運行情況。系統(tǒng)上線以來，發(fā)現(xiàn)3臺冰箱存在問題并進行了更換，從而有效杜絕了安全風險，現(xiàn)場效果見圖9。

本系統(tǒng)采用開放式物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)標準化、一體化規(guī)范管理建設，具有高拓展性，后期可在我院藥劑科、輸血科等科室安裝實施，納入新的設備和監(jiān)測指標，建設一套院級環(huán)境監(jiān)控平臺，實現(xiàn)智慧醫(yī)院管理［11］。同時在系統(tǒng)應用過程中發(fā)現(xiàn)，除了需要對冰箱溫濕度指標進行監(jiān)控以外，還需要增加對外部環(huán)境的預警等監(jiān)控指標，因此后面本系統(tǒng)還將進一步完善，確保監(jiān)控指標的完整性［12］。

圖8質(zhì)控管理圖（溫濕度統(tǒng)計界面）Fig.8 Quality control management chart（temperature and humidity Statistics）

圖9現(xiàn)場效果Fig.9 Effect of cold storage management