一種基于移動終端的醫院智能建筑電氣監控系統研究

李頻

（南京市中醫院江蘇南京210001）

近年來，隨著智能技術的發展和信息技術的推動，我國醫療技術的發展也比較快。現代醫學也開始從傳統醫學模式向智能技術方面發展，醫療手段和醫學模式向高科技發展的趨勢越來越明顯。從醫院建筑形態和特點進行分析，介紹智能技術在醫院建筑電氣監控方面的應用，通過各種智能系統的設計實現經濟性、靈活性、人性化醫療服務。本文主要以移動終端技術為背景，利用無線網絡設計醫院智能建筑電氣監控系統，實現醫院服務水平的提高。

1 醫院智能建筑電氣監控系統設計原理

本次研究利用智能終端技術構建一個最基本的ZigBee醫院病區無線網絡監控系統，醫院建筑電氣監控無線網絡系統一般采用形狀無線網絡系統構建，系統內部僅僅有一個網絡協調器和網絡節點構建。網絡協調器一般設置在醫院的智能值班室內，主要功能是建立和管理無線網絡，并且能顯示當前整個系統狀況，并將收集到的所有數據發送到每個病房樓。利用輪訓方式對值班室的網絡協調器實施RFD節點掃描。一旦患者發出呼叫請求，RFD節點就會接收到將按鍵值發送到網絡協調器的命令，并及時執行此命令，將請求及時發送到值班室。如果RFD節點沒有呼叫請求，此節點采集到環境基本信息如濕度、溫度后，將這些信息發送到網絡協調器中，使值班室的人員能夠實時掌握病房信息。

2 系統結構設計

2.1 系統總體構建

基于移動終端的醫院智能建筑系統，在實際系統構建匯總服務器端口一般采用比較成熟的Windows2003作為服務器操作系統，服務器數據庫應用微軟SQLServer2005和匯總段設備保持良好較好的無縫連接，系統總體結構見圖1。電氣監控系統采用分層分布式結構，由網絡層、控制層和設備層構成，各個場地的儀表通過屏蔽雙絞線接口實現。設備層的主要由智能檢測儀表單元組成，接入形式為總線形式接入戰機層主控單元，而傳輸介質需要采用屏蔽雙絞線，通信功能的實現主要從信號采集和電路測量方面進行分析。網絡層一般由通訊子站構成，主要從設備層采集電力系統數據實時通信協議的轉換分析，然后介入站控層，將處理后的數據上傳和接受站控層下傳的設定參數。再次站控層要直接接受并處理擴展卡上傳的此號。

圖1 系統總體結構形式

2.2 軟件體系結構設計

智能化醫療主要利用移動無線網絡技術進行功能設計，設計核心采用接受保健服務的人員進行設計。系統設計的過程中將這個醫療建筑均包含在內，比如醫生、專家、病房以及醫療設備等信息都必須納入系統中。根據各個部分設計要點可以將醫療信息系統如那件系統設計分為4個部分：基本信息、醫療費用、病況詳情以及醫囑處理，系統軟件結構圖如圖2所示。

圖2 醫院現代化信息系統軟件流程圖

醫護人員通過此系統能夠比較直觀、方便的查看患者、病房、醫療設備等信息，并且可以根據自己的權限對患者的醫療信息數據進行實時修正和處理。這個系統的設計同時也具有身份認證系統，系統會據登錄名、部門自動識別。識別系統主要應用于護士和醫生的權限區別，比如在醫囑模塊：醫生對患者信息有增刪權限，護士對患者信息只有修改的權限，而沒有增減的權限；在基本信息模塊：醫生和護士均只能形式查看權限，而沒有刪減和修改信息的權限。系統中權限設計能夠方便的醫生、護士使用，同樣也保證信息安全性。

2.2.1 醫囑信息模塊

傳統的醫療信息系統只能實現醫囑跟蹤轉抄，不能全程實施跟蹤醫囑執行功能，此系統設計的醫囑信息模塊能夠執行醫囑轉抄后真正的執行。基于移動終端設備的信息系統通過無線網絡使用相應的服務器和數據庫實現一線義務人員隨時、隨地瀏覽、查詢患者信息的功能。這個設計大大提高醫院工作效率，實現醫院操作管理上的無紙化操作。醫囑從產生到處理均可以在PDA上操作，避免了原有系統反復傳遞信息的麻煩。醫生和護士并可以根據自己的需求進行顯示模式的調節，操作上更加方便，符合系統設計實用性和便捷性的目的。

2.2.2 病況詳情分析

病況詳情模塊主要心事很重基本診斷和臨床檢測信息，能夠為醫生在臨床治療中提供科學的依據。此模塊中點擊“臨床診斷”按鈕，系統快速進入臨床表現頁面，此頁面的主要信息包含患者基本情況信息、查房記錄等，這些信息均能夠為醫護人員提供更方便的治療和服務，從而快速、準確的為患者服務。病況詳情另一個功能是是檢測信息，包含患者血、尿檢驗、心電圖、胃腸鏡檢驗以及B超檢驗等，此模塊包含患者檢測的各個項目，點擊項目明細就可以查看患者檢測信息。另外，在影像學檢測系統設計有圖片放大功能，可以實施放大、縮小、移動等功能，點擊拖拉圖片，并進行圖片處理。

2.2.3 醫療費用模塊概括

醫院建筑系統中對醫療費用的設計一般包含以下幾個方面的設計：患者詳細醫療費用、總醫療費用，總醫療費用包含患者治病期間所花費的所有費用；而詳細醫療費用顯示的是患者具體醫療費用。醫療費用的詳細清單主要顯示患者治療項目清單；患者具體費用的查詢可以利用時間進行查詢。

2.3 網絡節點的電路設計

基于移動終端的玩了個節點電路圖見圖3，這個網絡節點能夠檢測網絡自身所處的環境溫度，而且能描述按鍵值，將按鍵值發送給主機，增加串口擴展接口，如果此系統外接一個RS-232模塊，則可以將數據上傳到計算機上。

圖3 網絡節點電路圖

2.4 傳感器設計

醫院智能建筑系統溫度傳感器一般選擇TC77形式，穿行接口為SPI，比較適合小尺寸、低成本的系統應用。溫度數據一般采用由內部溫度敏感元件轉換得到，我們可以將它轉換成13進位的二進制補碼數字。利用SPI和Microwire實施可容接口完成通信功能。TC77有一個12位ADC，溫度分辨率為0.625，工作電流為250毫安，此傳感器尺寸比較小，而且成本比較低，使用比較方面，能夠通過CPU和SPI相連接，實現系統溫度管理的升級。

3 移動客戶端功能實現

3.1 運行信息和信息采集

移動智能客戶端智能建筑電氣監控系統作為作為中主動式意見急救終端和體征信息系統，主要責任是上傳定位位置、負責經濟呼救、在線互動以及復診預約等，并建立個人健康監測設備、接收監測、藍牙連接以及數據暫存等，將數據庫儲存到本地3G移動網絡撒花姑娘，以便及時發現患者的異常反應。移動客戶端一般通過藍牙接收個人健康設備監測數據，并將數據傳輸到服務器上。首先打開個人健康設備，準備測量患者體征；然后登陸一種終端APP，實施體征監測模塊；再次在APP端搜索藍牙設備進行匹配，并對連接通過的配套字成功后發起請求；體征測量完畢后上傳數據；最后實施數據監測

3.2 照明監控系統實現

醫院建筑電氣監控系統中照明監控對整個醫院照明系統有實時監控作用，照明主要區域為病房大廳、手術臺、醫療設備區、走廊等，其余的一般按照預先設定的時間，編制程序進行控制，并監視開關狀態，采用光傳感器監視照明區域的亮度。照明系統控制方法有兩種，一種是照明回路串入系統接觸器，并利用DDC接點控制接觸器；另外是利用微處理器+通訊對智能通訊器實時全面的控制，見圖4。從圖4中可以看出接觸器、控制開關、掉光器等內置處理器和存儲單元用雙絞線連成網絡，并利用控制總線協議實施現場控制。

圖4 照明電路控制系統

3.3 空調控制系統實現

空調監控系統一般按照溫度、濕度等進行設置，采用空調技術的室內空間利用各種設備和冷熱介質進行自動控制系統分析。進風要根據人對空氣新鮮感的需求進行調節，空調的進風口和風管組成進風部。空氣過濾采用進風部分引入的信封，必須經過過濾除去大顆粒塵埃后才能進入進風口。空氣的輸送和分配首先將調節好的空氣均勻的輸入空調房間中，以便能夠保障空調溫度場的正常運輸，空調空氣輸送分配任務，并由不同的風機完成。

3.4 空氣環境設計

一些新的研究成果表明，香氣確能影響人的精神、情緒，改善人的生理和心理反應。臨床實驗表明15種香氣對心血管疾病、氣喘、高血壓、肝硬化、神經衰弱、失眠等患者有輔助治療作用。然而在現實生活中，醫院是各種病菌的匯集場所，醫院往往產生多種不良氣味，使病人難適應，常引起厭煩、心、嘔吐等反應，從而影響食欲和睡眠。可見潔凈清新的空氣對病患的益處不言而喻。醫院建筑中智能的空氣系統的一個主要特征就是室內環境的氣候人工化。即用智能人工手段在醫院建筑空間內創造出舒適的氣候環境來滿足醫療作業的需要。其中最重要的手段是建筑空調系統。智能化的醫院建筑所裝備空調系統的特點是其啟動與停止同智能化體系有著密切的聯系。它按照室內空氣環境所需的各種參數值，根據不同的功能用房、季節氣候條件、工作時間等因素編制成自動調控的操作程序和相關指令等，事先輸入計算機內，進行處理，對建筑物內不同功空間進行人工氣候調節。醫院建筑的智能空調系統也是改善嗅覺環境的重要環節。可以在在空調系統中輸入香氣，為患者提供更好的治療和康復患者。日本推出了“森林浴”空調系統，其突出特點是在系統中脫臭除二氧化碳，加入植物殺菌素氣體和森林效果音響，起滅菌、鎮靜、消除疲勞的作用。

4 結束語

移動終端的智能醫院建筑電氣監控系統的設計必須要利用無線網絡技術對醫院建筑系統實施總體方案設計，對系統總體布局和網絡協調實施詳細的設計分析，并分析不同系統的不同功能實現，對無線傳感器網絡進行技術實現，有效的提高系統擴展性和系統性能，促進現代化醫院服務水平的提高。

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