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隨著安全防范體制和技術的進一步完善和提高,使得醫(yī)療行業(yè)完全有條件、有能力應用最新的高新科技成果,帶領全行業(yè)步入一個新的臺階,提供最先進最及時的醫(yī)療服務,樹立自己的行業(yè)形象,并能夠高效的為用戶服務。為促進醫(yī)院實現(xiàn)現(xiàn)代化、管理的具體要求,現(xiàn)提出結合現(xiàn)今行業(yè)發(fā)展水平,利用先進技術,采用安全可靠的河南醫(yī)院監(jiān)控解決方案,將視頻監(jiān)控系統(tǒng)“集成化,網(wǎng)絡化”是符合醫(yī)院保衛(wèi)工作發(fā)展需要的。
一、系統(tǒng)概述
醫(yī)院是人員成分非常復雜的公共場所,綜合考慮醫(yī)院本身的特點,隨著計算機技術及網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展,世界掀起一股強大的數(shù)字化、網(wǎng)絡化浪潮,醫(yī)院視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是對出入醫(yī)院的人員及病人的情況進行監(jiān)控。醫(yī)院科室多,出入人員復雜,為了保證醫(yī)院及病人的安全,為醫(yī)院建立一套智能數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是必不可少的。同時監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院中有著廣闊的應用前景,小到腸胃疾病的內(nèi)窺鏡成像檢查,大到疾病多種影像的綜合診斷,以及異地的遠程專家會診和手術示教,對手術室而言,由于受室內(nèi)面積限制和手術規(guī)程要求,不可能容納很多人員,特別是窄小的手術部位,此時通過專用攝像系統(tǒng),在輔之以手術室四周墻面上多角度的攝像機,將可以對手術細節(jié)一覽無遺,這對于培養(yǎng)醫(yī)學院學生和醫(yī)護人員的技能均是非常有利的。所以“新型醫(yī)院安防數(shù)字網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)”其功能除傳統(tǒng)安防監(jiān)控外,還保障的是患者不受外界感染帶來的安全,因此是廣義上的保安。
隨著各種新型安保觀念的引入,社會各部門、各行業(yè)及居民小區(qū)紛紛建立起了各自獨立的監(jiān)控系統(tǒng)或報警系統(tǒng)。建立和不斷完善安防系統(tǒng),對保護人員和設備安全、提高生產(chǎn)和管理效率、預防和制止犯罪、維護社會經(jīng)濟穩(wěn)定起到了重要作用。隨著醫(yī)院信息化建設的不斷完善,網(wǎng)絡化已經(jīng)成為醫(yī)院視頻監(jiān)控發(fā)展的主流方向。為促進醫(yī)院實現(xiàn)現(xiàn)代化、高效管理的具體要求,現(xiàn)結合現(xiàn)今行業(yè)的發(fā)展水平,利用先進技術,采用安全、可靠的網(wǎng)絡監(jiān)控設計方案,將監(jiān)控系統(tǒng)“集成化,網(wǎng)絡化”是符合醫(yī)院保衛(wèi)工作發(fā)展需要的,也是未來監(jiān)控系統(tǒng)的趨勢,而網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控的靈活性、開放性以及可擴展性,也正在促進醫(yī)院視頻監(jiān)控向更廣闊的應用領域延伸。除了實現(xiàn)傳統(tǒng)的安防應用外,網(wǎng)絡化醫(yī)院監(jiān)控解決方案還以提供手術示教、遠程探視、遠程護理、遠程醫(yī)療會診等拓展型應用,從而全面提升醫(yī)院的管理效率和服務質(zhì)量。
二、系統(tǒng)分析
一個現(xiàn)代化的醫(yī)院是城市醫(yī)療保障系統(tǒng)的一部分,除了具有為來院治療的病人服務以外,還擔負著城市醫(yī)療緊急救護、城市減災系統(tǒng)的保障、遠程醫(yī)療服務、醫(yī)院之間的協(xié)作醫(yī)療、VIP病人的緊急救護和看護,此外還要對本院救護車的監(jiān)管,這些功能是目前一般電視監(jiān)控系統(tǒng)所不具備的,其中的主要原因是現(xiàn)代化的醫(yī)院實現(xiàn)上述增值或附加的服務需要更新跟高的網(wǎng)絡技術和數(shù)字技術,其中主要特點為:
監(jiān)控范圍大:現(xiàn)代化醫(yī)院的監(jiān)控范圍已經(jīng)不局限于對本院的監(jiān)控,而擴展到對城市范圍內(nèi)的監(jiān)控。
監(jiān)控等級高:隨著現(xiàn)代化醫(yī)院的監(jiān)控范圍的擴充,現(xiàn)代化醫(yī)院網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)呈現(xiàn)出層次化、階梯化的特點。
醫(yī)院網(wǎng)絡型數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)有4個難點:
1、高可靠性的嵌入式系統(tǒng)
醫(yī)院監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性是一項重要指標,系統(tǒng)不能經(jīng)常出現(xiàn)故障,而且故障后需要在短時間內(nèi)修復。傳統(tǒng)的模擬錄像方式故障率高、維護工作量大、網(wǎng)絡功能不足,不能滿足醫(yī)院的基本要求,因此必須要有高可靠性、強大的網(wǎng)絡功能。
2、多重網(wǎng)絡結構
現(xiàn)代化的監(jiān)控系統(tǒng)要求管理人員在不同的位置能夠監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行和事故的處理,由于醫(yī)院監(jiān)控的區(qū)域大,因此在網(wǎng)絡拓撲結構上是多重網(wǎng)絡結構。
3、復用技術
由于通訊資源和網(wǎng)絡綜合布線,需要通過一條網(wǎng)線或者光纖同時傳輸視頻信號和其它數(shù)據(jù)信號。
4、與其他系統(tǒng)的聯(lián)動控制
現(xiàn)代化醫(yī)院數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要與醫(yī)院的控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、報警系統(tǒng)聯(lián)動,需要有專用的設備完成通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。
三、系統(tǒng)設計
3.1功能設計
現(xiàn)代化醫(yī)院數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)應滿足以下功能:
授權的管理人員可對任意監(jiān)控點(病房、手術室和其他科室)進行監(jiān)看(鏡頭作全方位旋轉(zhuǎn)、變焦、變距、抓拍圖像);
病房內(nèi)除患者和醫(yī)護人員外,沒有其他攝制人員,整套工作是通過安裝在病房內(nèi)的攝像機等完成的,病房內(nèi)人員感覺不到任何干擾;
監(jiān)控中心采用集中管理、存儲及流媒體轉(zhuǎn)發(fā)等功能于一體的網(wǎng)絡視頻管理平臺,顯示系統(tǒng)采用拼接液晶電視墻高清顯示;
通過電子地圖服務器導入醫(yī)院平面圖,可方便的將任一點攝像頭所拍攝內(nèi)容即時拉入屏幕;
手術室的監(jiān)控攝像機采用百萬高清攝像機,保證對手術室的情況進行高清監(jiān)看,同時不影響該手術正常進行,保證專家遠程對手術室內(nèi)的醫(yī)生更準確的進行技術指導;
對醫(yī)院各管理部門賦予相應的權限(根據(jù)具體要求而定),實現(xiàn)對整個監(jiān)控網(wǎng)絡的管理監(jiān)看;
對講功能:病房內(nèi)或其他監(jiān)控點人員可以手動觸發(fā)報警按鈕,控制中心實時收到報警信息,設備支持自動開啟對講功能,與觸發(fā)報警者通話,并彈出相應報警點圖像;
對錄像數(shù)據(jù)進行長期存儲以備日后調(diào)用,同時也可以遠程實時教學;
遠程探視功能:患者親屬可通過互聯(lián)網(wǎng)遠程視頻探視親友。
3.2系統(tǒng)結構
根據(jù)客戶的要求及實際的環(huán)境情況,該系統(tǒng)從結構上劃分為:前端監(jiān)控點(百萬高清攝像機)、網(wǎng)絡視頻傳輸(醫(yī)院的內(nèi)網(wǎng)、接入外網(wǎng)Internet和監(jiān)控專網(wǎng))、后端監(jiān)控中心(存儲、管理、顯示等)、網(wǎng)絡客戶端(上級監(jiān)控中心遠程監(jiān)看、回放,患者親屬可通過互聯(lián)網(wǎng)遠程視頻探視親友)等。
3.2.1前端監(jiān)控點
前端監(jiān)控點位于整個監(jiān)控系統(tǒng)的最前端,重點防護部位主要包括醫(yī)療區(qū)、醫(yī)技區(qū)、后勤區(qū)、報警區(qū)、門禁區(qū)以及行政區(qū),根據(jù)監(jiān)控的區(qū)域部位不同,其防范的目的也有所差異,本方案主要分成室外、室內(nèi)、手術室、重癥監(jiān)護病房(ICU)等監(jiān)控點。室外的監(jiān)控點考慮夜間監(jiān)控需求,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇配置網(wǎng)絡紅外槍機、網(wǎng)絡紅外半球、感紅外的網(wǎng)絡球機以及可選的音頻及告警設備等組成。室內(nèi)的監(jiān)控點考慮夜間監(jiān)控、安裝美觀,某些地方24小時光照極低至無光照等特殊環(huán)境的監(jiān)控需求,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇配置海螺型網(wǎng)絡紅外半球、網(wǎng)絡高速球機等。手術室的監(jiān)控點考慮圖像的清晰、遠程控制變倍等的監(jiān)控需求,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇配置百萬像素網(wǎng)絡槍型攝像機、百萬像素網(wǎng)絡高速球機及可選的音頻及告警設備等組成。每一個監(jiān)控點的視頻、音頻以及告警信號通過以太網(wǎng)將各數(shù)字信號接入到各監(jiān)控點的局域網(wǎng)絡,局域網(wǎng)絡再接入外網(wǎng)Internet和監(jiān)控專網(wǎng)及管理平臺。所有前端設備通過網(wǎng)絡和監(jiān)控中心相連,實現(xiàn)各種信息數(shù)據(jù)的傳送。
3.2.2信號傳輸
視頻數(shù)據(jù)的傳輸是前端監(jiān)控點與監(jiān)控中心進行相互通信過程,進行通信的方式有雙絞線、光纖傳輸、無線傳輸?shù)?,本方案考慮到監(jiān)控中心和監(jiān)控點都在本醫(yī)院內(nèi)且監(jiān)控點多、醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)已建設、盡可能降低網(wǎng)絡架設的成本和難度,在監(jiān)控點和監(jiān)控中心間的通信傳輸采用網(wǎng)線+光纖傳輸相結合的方式進行布線傳輸,距離近的(400米以內(nèi))通過網(wǎng)線和交換機級,距離較遠的通過網(wǎng)線和交換機級聯(lián)再加主干光纖和光纖收發(fā)器進入監(jiān)控中心。同時醫(yī)院局域網(wǎng)通過帶寬接入外網(wǎng)Internet,實現(xiàn)視頻探視親友、遠程教學、遠程手術技術指導等功能。
3.3監(jiān)控中心
監(jiān)控中心是整個系統(tǒng)的核心,匯接各類監(jiān)控資源,并進行相應的管理、存儲、調(diào)用與顯示,主要目的是監(jiān)看部門、業(yè)務部門和各級領導決策、指揮調(diào)度、取證提供集中應用場所。該方案的監(jiān)控中心的網(wǎng)絡采用千兆網(wǎng)絡搭建,保證足夠的帶寬進行所有視頻同時在現(xiàn)監(jiān)看,并在監(jiān)控中心配置一定數(shù)量的嵌入式視頻信息集中服務器、管理主機和一套數(shù)字高清拼接電視墻系統(tǒng),實現(xiàn)真正的數(shù)字化監(jiān)控。
常規(guī)數(shù)字系統(tǒng)的存儲構架包括分布式存儲和集中中心存儲兩種方式。在設備前端進行存儲可以減小網(wǎng)絡中實時傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量,減小網(wǎng)絡的壓力。本系統(tǒng)采用DVR主機分布式存儲,錄像資料保存在每臺DVR主機中,根據(jù)錄像時間需要掛載不同大小的硬盤或是磁盤柜。為用戶擺脫了存儲容量上的限制,保障了長時間大容量數(shù)據(jù)存儲的連續(xù)性和可靠性。監(jiān)控中心所有的操作通過管理主機來實現(xiàn),包括圖像預覽、畫面切換上墻、查看主機錄像,還可以根據(jù)需要實現(xiàn)報警聯(lián)動的功能。監(jiān)控中心的每臺DVR主機通過交換機接入Internet,遠程用戶(例如上級領導)可通過客戶端進行圖像預覽、抓拍、調(diào)用錄像等操作(根據(jù)不同用戶設置不同的權限)。
在實際情況中,根據(jù)各個監(jiān)控點的點數(shù)和無人值守機房的大小,合理選擇適合本監(jiān)控系統(tǒng)的后端設備配置,保證實現(xiàn)所要達到的效果的基礎上,盡可能的減少成本。
四、系統(tǒng)優(yōu)勢及特點
數(shù)字百萬高清監(jiān)控系統(tǒng)不僅功能強大,在性能上也超過常規(guī)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面:
高品質(zhì)的圖像質(zhì)量:所有攝像機均是百萬高清數(shù)字攝像機,分辨率達到1280×720,每秒25幀數(shù)全實時,圖像清晰自然,網(wǎng)絡延時短(平均在0.2秒以內(nèi)),且低照性能優(yōu)越(0.05Lux),提供豐富的曝光模式選擇,以適用于各種復雜的監(jiān)控環(huán)境;
施工維護低難度、低成本:不需敷設大量的視頻電纜、電源線和采用特定的傳輸設備(例如光端機),本系統(tǒng)采用總線分布式的組網(wǎng)方式,施工簡單,所需傳輸設備成本低(例如交換機、光纖收發(fā)器),且利于日后的維護;
系統(tǒng)結構靈活,可擴容性、升級性強:采用標準的組網(wǎng)方式,支持IP單播、組播功能。采用模塊化設計,無論前端擴容和中心擴容都可以充分利用前期資源,降低擴容投入成本。前端攝像機和中心管理軟件均支持本地升級,無需硬件改動便可實現(xiàn)系統(tǒng)功能的升級。
易操作性:監(jiān)控中心系統(tǒng)管理軟件的操作平臺是Windows XP中文版,控制界面為圖形方式,界面友好,用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件。
自主開發(fā):系統(tǒng)的核心硬件設備和管理軟件均屬自主開發(fā),能夠及時提供良好的售后服務,響應用戶的特殊需求,針對用戶的要求進行功能方面的量身定做。