醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中心機房建設(shè)中若干技術(shù)的探討

摘 要：在醫(yī)院信息化建設(shè)中，中心機房的建設(shè)起到至關(guān)重要的作用。以樂清市人民醫(yī)院的信息建設(shè)項目為契機，參考國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用相關(guān)技術(shù)與創(chuàng)新，本文討論并設(shè)計建設(shè)了一個可以安全、穩(wěn)定運行并支持?jǐn)U展的中心機房，并以之為標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)了新的計算機中心機房，改造了原有機房作為災(zāi)備機房。在機房的建設(shè)方案中，本文著重著眼于建筑基礎(chǔ)裝飾，主機房的空調(diào)系統(tǒng)，中心機房的安防、門禁、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，報警系統(tǒng)、集中管理控制（IP over KVM）、UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)以及防雷接地系統(tǒng)等技術(shù)點，并建立一套相應(yīng)的操作規(guī)范，使得醫(yī)院可以安全、穩(wěn)定、高效地對所有信息系統(tǒng)進行管理和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院信息化 中心機房建設(shè) 空調(diào)系統(tǒng) 安防系統(tǒng)

中圖分類號：TP13文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0047-02

醫(yī)院信息化是醫(yī)院發(fā)展的一條新型道路，醫(yī)院信息化的程度也能體現(xiàn)醫(yī)院的現(xiàn)代化程度。醫(yī)院的中心機房作為醫(yī)院的信息神經(jīng)中樞，其核心作用越來越受到醫(yī)院乃至于醫(yī)療體系信息化建設(shè)者的重視。中心機房中有大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲設(shè)備以及其他防護設(shè)備。由于系統(tǒng)龐大，設(shè)備繁雜，如若在機房建設(shè)中沒有預(yù)先考慮相關(guān)的問題，就會出現(xiàn)一些由于初期規(guī)劃的不當(dāng)而導(dǎo)致意外和故障的發(fā)生。醫(yī)院信息化依賴于信息的安全性、完整性和穩(wěn)定性。為了確保中心機房信息的安全可靠，在中心機房建設(shè)中，不僅需要有系統(tǒng)知識對龐雜的設(shè)備進行集成，也需要在設(shè)計、施工、維護中融合醫(yī)院的自身需求和業(yè)務(wù)需要。

醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中心機房建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，除了信息化系統(tǒng)本身的部署之外，還涉及到抗干擾、供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防雷、防過壓、消防、安防的建設(shè)及其他建筑和裝飾等，這其中的每一方面對中心機房的建設(shè)來說都非常關(guān)鍵，忽略任何一項都有或多或少的風(fēng)險。根據(jù)國家規(guī)范，結(jié)合樂清市人民醫(yī)院的實際情況，我們提出了一套醫(yī)院中心機房建設(shè)的方案，包含了對上述關(guān)鍵問題的考慮，并結(jié)合已經(jīng)部署的醫(yī)院信息化管理軟件系統(tǒng)進行了深入的探討和分析。

1 中心機房建設(shè)方案

本方案作為樂清市人民醫(yī)院信息化建設(shè)項目的一部分，從醫(yī)院管理信息系統(tǒng)的部署著眼，結(jié)合了醫(yī)院業(yè)務(wù)需求，并考慮到了上述的機房建設(shè)關(guān)鍵問題，設(shè)計實施了一個相對完善的解決方案。樂清人民醫(yī)院的實際情況是：醫(yī)院占地124.5畝，日門診流量3500人次左右，醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)網(wǎng)終端640個，外網(wǎng)終端90個。結(jié)合上述的具體情況，根據(jù)醫(yī)院的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計了相應(yīng)的機房建設(shè)方案，方案具體可描述為：

（1）建筑基礎(chǔ)裝飾，主要以防塵、防靜電功能等建筑裝飾方面考慮

（2）機房的空調(diào)系統(tǒng)，主要功能是保證室內(nèi)環(huán)境適合機房設(shè)備運轉(zhuǎn)

（3）中心機房的安防、門禁以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動報警系統(tǒng)

（4）集中管理控制（IP over KVM）

（5）UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的供電、用電的可靠性和安全性

（6）防雷接地措施及設(shè)備

子系統(tǒng)邏輯圖如圖1所示。

除了圖1所示的子系統(tǒng)設(shè)計之外，醫(yī)院機房的選址也是關(guān)鍵的問題。我們將中心機房與災(zāi)備機房分別設(shè)立在相隔較遠的住院部與門診部兩棟樓中，能夠保證機房環(huán)境的穩(wěn)定性以及應(yīng)急的即時性。另外，考慮到信息系統(tǒng)的實施需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐，方案中也對網(wǎng)絡(luò)方面進行優(yōu)化的設(shè)計。災(zāi)備機房的建設(shè)對醫(yī)院信息化的作用顯而易見，為了設(shè)計上的簡潔以及交互一致性，本方案采用了與中心機房一致的標(biāo)準(zhǔn)，在原門診樓老中心機房的基礎(chǔ)上改造成為災(zāi)備機房。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)

空調(diào)系統(tǒng)是保障中心機房設(shè)備正常運行的重要條件。國家對此有明確規(guī)定：中心機房室溫：A級（20±2）℃，濕度：（40-60）%，>5μ塵埃粒度<18000粒/dm3。其相對應(yīng)的諸如溫度、濕度、空氣塵埃物等指標(biāo)都對機房設(shè)備的穩(wěn)定運行起到關(guān)鍵作用。

中心機房的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)及服務(wù)資源極為重要，要避免在環(huán)境因素上影響機房設(shè)備的正常運行。基于此種考慮，我們采用大型數(shù)據(jù)中心常用的機房恒溫恒濕專用精密空調(diào)，這種空調(diào)擁有先進的空氣凈化及恒溫恒濕策略控制，良好的能效控制以及完善的調(diào)節(jié)機制，能夠很好的在通常條件下保證中心機房的穩(wěn)定性不受環(huán)境因素影響。

2.2 集中管理控制

本方案中，機房的集中管理控制采用KVM over IP的形式，即通過對鍵盤（Keyboard）、顯示設(shè)備（Video）和鼠標(biāo)（Mouse）的配置，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的集中管理。采用與普通網(wǎng)絡(luò)兼容的TCP/IP協(xié)議，通過數(shù)字化信號的方式進行傳輸，使得KVM over IP技術(shù)可以在Internet上建立多個虛擬端口連接服務(wù)器的安全的KVM連接，實現(xiàn)了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一對多控制，從而簡化了機房服務(wù)器的管理。

同時，KVM Over IP也在傳輸過程中進行了數(shù)據(jù)加密及數(shù)據(jù)壓縮，在使用中加入了密碼保，密碼系統(tǒng)以RSAl024公鑰系統(tǒng)為基礎(chǔ)，加入了RADIUS認證通信協(xié)議的支持，從而保證數(shù)據(jù)傳輸安全。

通過集中管理控制，系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作效率得到提高，系統(tǒng)故障時間顯著降低，從而提高了中心機房設(shè)備和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)（供電、溫度、濕度、漏水、門禁）等監(jiān)控報警

中心機房的監(jiān)控系統(tǒng)是機房維護系統(tǒng)最重要的組成部分。無論是自動監(jiān)控還是人工監(jiān)控，所達到的目的均是防止機房出現(xiàn)異常的狀況，本方案中對這兩者工作的有機結(jié)合也是一種相對完善的監(jiān)控機制。

機房的監(jiān)控系統(tǒng)可分為環(huán)境監(jiān)控及權(quán)限監(jiān)控兩類。環(huán)境監(jiān)控可以通過在機房中布設(shè)少量物理傳感器，設(shè)置指標(biāo)閾值，根據(jù)預(yù)定策略，當(dāng)達到或超過閾值時，向系統(tǒng)告警。如，當(dāng)機房內(nèi)的溫度傳感器檢測到室內(nèi)平均溫度高于閾值后會通過無線網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)相應(yīng)的模塊告警。

權(quán)限監(jiān)控的主要措施是安裝門禁系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控設(shè)備。門禁系統(tǒng)采用密碼識別與非接觸IC卡識別結(jié)合的方式，用以驗證權(quán)限。而視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用電視閉路監(jiān)控方式，通過可遙控的攝像機及輔助設(shè)備實時地向監(jiān)控中心返回機房內(nèi)的圖像及聲音，監(jiān)控室內(nèi)的物理環(huán)境和機房設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況。同時，通過與報警體系的連接，在某些特定情況如盜竊、撞擊等發(fā)生時，會有相應(yīng)的告警通知機制，保證事故的及時處理。

2.4 UPS系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)建設(shè)

UPS電源是保證中心機房設(shè)備正常運行的保障性電源，對于機房設(shè)備來說，UPS系統(tǒng)的建設(shè)基本能夠解決大部分因供電系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的數(shù)據(jù)損失。UPS系統(tǒng)處在中心機房已有的空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)，可滿足其對環(huán)境的需求。同時，UPS的輸入線單獨從變壓器接入，也同時單獨配備配電柜以將UPS接入機房設(shè)備，這樣能夠保證UPS電源的穩(wěn)定性。為防止UPS的老化問題，我們也建立了定期為UPS放電的機制，并同時檢查UPS的接地及防火等措施，以保證UPS系統(tǒng)的安全性。

除了UPS系統(tǒng)，高可靠性的供配電系統(tǒng)也是中心機房供電系統(tǒng)的關(guān)鍵。本方案中市電輸入經(jīng)住院大樓總配電室自動切換裝置后，引兩路三相五線制交流電源至中心機房市電總配電柜及UPS總輸入配電柜，經(jīng)配電柜分路開關(guān)供精密空調(diào)、UPS、排風(fēng)機組、照明、輔助用電等動力設(shè)備用。機房內(nèi)的插座分為UPS供電和維修輔助電源等防水三孔插座等。機房內(nèi)的普通照明接入配電柜，而應(yīng)急照明接入UPS。配電監(jiān)測系統(tǒng)保證各個設(shè)備電源的電壓變化幅度在220V±5%之內(nèi)，頻率變化幅度在50H±0.5Hz之內(nèi)，如有異常，會有相應(yīng)的報警。另外，針對供配電系統(tǒng)對安全性的要求，采用阻燃導(dǎo)線以防濕，并進行可靠的接地以防止漏電和電磁干擾。

2.5 防雷接地系統(tǒng)

防雷及電磁干擾防護，是保護機房信息設(shè)備及工作人員人身安全的必要因素。防雷保護系統(tǒng)的主要作用是當(dāng)設(shè)備過壓時，防雷保護保護裝置能夠快速地將能量釋放，從而保護設(shè)備不受損壞。本方案中，中心機房內(nèi)的防雷保護系統(tǒng)主要是對服務(wù)器、空調(diào)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、不間斷電源等電子設(shè)備加裝過壓保護設(shè)備，將市電電源引入中心機房內(nèi)配電柜，母線接入一個三相電源防雷器，并且在中心機房的防靜電地板下，用扁銅帶沿墻四周敷設(shè)法拉地龍網(wǎng)，將機房內(nèi)所有導(dǎo)體連接，以達到均衡電位的作用。這種方式通過把防雷設(shè)備安裝在配電柜的源頭，并有效接地，可將大閃電電流直接分流，而且可以避免電磁耦合。

除了上述的技術(shù)，本方案也采用了虛擬化技術(shù)，針對系統(tǒng)中一些較小且與核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)聯(lián)系較少的子系統(tǒng)模塊，如OA等，以及一些對系統(tǒng)資源要求不高的應(yīng)用，使用虛擬化存儲。采用虛擬化存儲能夠通過按需分配存儲空間，有效的減少存儲空間需求并能夠提高計算資源的利用效率。從而減少單個服務(wù)器硬件數(shù)量，利于管理并可降低成本。

上述的技術(shù)應(yīng)用并實施到機房建設(shè)的工程中來，著眼于機房及其管理的穩(wěn)定性、安全性以及可控性和可擴展性，并充分考慮了中心機房建設(shè)的實際情況，不僅有效的減少建設(shè)所耗費的資源，也能夠保障醫(yī)院信息系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。

3 結(jié)語

中心機房的建設(shè)是醫(yī)院信息化建設(shè)的重要一環(huán)，也是保證醫(yī)院信息系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要環(huán)境。本方案以樂清市人民醫(yī)院的信息建設(shè)項目為契機，參考國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計建設(shè)了一個考慮到多重因素的、完整的、可穩(wěn)定安全投入使用的中心機房，并以之為標(biāo)準(zhǔn)，改造了原有的災(zāi)備機房。在機房的建設(shè)方案中，從建筑基礎(chǔ)裝飾，主機房的空調(diào)系統(tǒng)，中心機房的安防、門禁以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如供電、溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動報警系統(tǒng)、集中管理控制（IP KVM）、UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)以及防雷接地措施及設(shè)備等方面著手，設(shè)計實施了一整套方案。這套方案保證了中心機房建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)型、實用性、可管理性以及可擴展性，能夠在保證機房運轉(zhuǎn)正常的情況下，實現(xiàn)高效的管理。

隨著醫(yī)療改革的不斷深化，醫(yī)院信息化也將得到極大的發(fā)展。作為其中的重要組成部分，機房的建設(shè)也勢必越來越受到相關(guān)部門和建設(shè)者的重視，這也鞭策我們應(yīng)該在總結(jié)建設(shè)中遇到的問題和建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，不斷完善我們的建設(shè)方案，才能滿足醫(yī)院日益增長的業(yè)務(wù)和管理需求，為醫(yī)院的信息化建設(shè)做出貢獻。

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