一种基于移动终端的医院智能建筑电气监控系统研究

李频

（南京市中医院江苏南京210001）

近年来，随着智能技术的发展和信息技术的推动，我国医疗技术的发展也比较快。现代医学也开始从传统医学模式向智能技术方面发展，医疗手段和医学模式向高科技发展的趋势越来越明显。从医院建筑形态和特点进行分析，介绍智能技术在医院建筑电气监控方面的应用，通过各种智能系统的设计实现经济性、灵活性、人性化医疗服务。本文主要以移动终端技术为背景，利用无线网络设计医院智能建筑电气监控系统，实现医院服务水平的提高。

1 医院智能建筑电气监控系统设计原理

本次研究利用智能终端技术构建一个最基本的ZigBee医院病区无线网络监控系统，医院建筑电气监控无线网络系统一般采用形状无线网络系统构建，系统内部仅仅有一个网络协调器和网络节点构建。网络协调器一般设置在医院的智能值班室内，主要功能是建立和管理无线网络，并且能显示当前整个系统状况，并将收集到的所有数据发送到每个病房楼。利用轮训方式对值班室的网络协调器实施RFD节点扫描。一旦患者发出呼叫请求，RFD节点就会接收到将按键值发送到网络协调器的命令，并及时执行此命令，将请求及时发送到值班室。如果RFD节点没有呼叫请求，此节点采集到环境基本信息如湿度、温度后，将这些信息发送到网络协调器中，使值班室的人员能够实时掌握病房信息。

2 系统结构设计

2.1 系统总体构建

基于移动终端的医院智能建筑系统，在实际系统构建汇总服务器端口一般采用比较成熟的Windows2003作为服务器操作系统，服务器数据库应用微软SQLServer2005和汇总段设备保持良好较好的无缝连接，系统总体结构见图1。电气监控系统采用分层分布式结构，由网络层、控制层和设备层构成，各个场地的仪表通过屏蔽双绞线接口实现。设备层的主要由智能检测仪表单元组成，接入形式为总线形式接入战机层主控单元，而传输介质需要采用屏蔽双绞线，通信功能的实现主要从信号采集和电路测量方面进行分析。网络层一般由通讯子站构成，主要从设备层采集电力系统数据实时通信协议的转换分析，然后介入站控层，将处理后的数据上传和接受站控层下传的设定参数。再次站控层要直接接受并处理扩展卡上传的此号。

图1 系统总体结构形式

2.2 软件体系结构设计

智能化医疗主要利用移动无线网络技术进行功能设计，设计核心采用接受保健服务的人员进行设计。系统设计的过程中将这个医疗建筑均包含在内，比如医生、专家、病房以及医疗设备等信息都必须纳入系统中。根据各个部分设计要点可以将医疗信息系统如那件系统设计分为4个部分：基本信息、医疗费用、病况详情以及医嘱处理，系统软件结构图如图2所示。

图2 医院现代化信息系统软件流程图

医护人员通过此系统能够比较直观、方便的查看患者、病房、医疗设备等信息，并且可以根据自己的权限对患者的医疗信息数据进行实时修正和处理。这个系统的设计同时也具有身份认证系统，系统会据登录名、部门自动识别。识别系统主要应用于护士和医生的权限区别，比如在医嘱模块：医生对患者信息有增删权限，护士对患者信息只有修改的权限，而没有增减的权限；在基本信息模块：医生和护士均只能形式查看权限，而没有删减和修改信息的权限。系统中权限设计能够方便的医生、护士使用，同样也保证信息安全性。

2.2.1 医嘱信息模块

传统的医疗信息系统只能实现医嘱跟踪转抄，不能全程实施跟踪医嘱执行功能，此系统设计的医嘱信息模块能够执行医嘱转抄后真正的执行。基于移动终端设备的信息系统通过无线网络使用相应的服务器和数据库实现一线义务人员随时、随地浏览、查询患者信息的功能。这个设计大大提高医院工作效率，实现医院操作管理上的无纸化操作。医嘱从产生到处理均可以在PDA上操作，避免了原有系统反复传递信息的麻烦。医生和护士并可以根据自己的需求进行显示模式的调节，操作上更加方便，符合系统设计实用性和便捷性的目的。

2.2.2 病况详情分析

病况详情模块主要心事很重基本诊断和临床检测信息，能够为医生在临床治疗中提供科学的依据。此模块中点击“临床诊断”按钮，系统快速进入临床表现页面，此页面的主要信息包含患者基本情况信息、查房记录等，这些信息均能够为医护人员提供更方便的治疗和服务，从而快速、准确的为患者服务。病况详情另一个功能是是检测信息，包含患者血、尿检验、心电图、胃肠镜检验以及B超检验等，此模块包含患者检测的各个项目，点击项目明细就可以查看患者检测信息。另外，在影像学检测系统设计有图片放大功能，可以实施放大、缩小、移动等功能，点击拖拉图片，并进行图片处理。

2.2.3 医疗费用模块概括

医院建筑系统中对医疗费用的设计一般包含以下几个方面的设计：患者详细医疗费用、总医疗费用，总医疗费用包含患者治病期间所花费的所有费用；而详细医疗费用显示的是患者具体医疗费用。医疗费用的详细清单主要显示患者治疗项目清单；患者具体费用的查询可以利用时间进行查询。

2.3 网络节点的电路设计

基于移动终端的玩了个节点电路图见图3，这个网络节点能够检测网络自身所处的环境温度，而且能描述按键值，将按键值发送给主机，增加串口扩展接口，如果此系统外接一个RS-232模块，则可以将数据上传到计算机上。

图3 网络节点电路图

2.4 传感器设计

医院智能建筑系统温度传感器一般选择TC77形式，穿行接口为SPI，比较适合小尺寸、低成本的系统应用。温度数据一般采用由内部温度敏感元件转换得到，我们可以将它转换成13进位的二进制补码数字。利用SPI和Microwire实施可容接口完成通信功能。TC77有一个12位ADC，温度分辨率为0.625，工作电流为250毫安，此传感器尺寸比较小，而且成本比较低，使用比较方面，能够通过CPU和SPI相连接，实现系统温度管理的升级。

3 移动客户端功能实现

3.1 运行信息和信息采集

移动智能客户端智能建筑电气监控系统作为作为中主动式意见急救终端和体征信息系统，主要责任是上传定位位置、负责经济呼救、在线互动以及复诊预约等，并建立个人健康监测设备、接收监测、蓝牙连接以及数据暂存等，将数据库储存到本地3G移动网络撒花姑娘，以便及时发现患者的异常反应。移动客户端一般通过蓝牙接收个人健康设备监测数据，并将数据传输到服务器上。首先打开个人健康设备，准备测量患者体征；然后登陆一种终端APP，实施体征监测模块；再次在APP端搜索蓝牙设备进行匹配，并对连接通过的配套字成功后发起请求；体征测量完毕后上传数据；最后实施数据监测

3.2 照明监控系统实现

医院建筑电气监控系统中照明监控对整个医院照明系统有实时监控作用，照明主要区域为病房大厅、手术台、医疗设备区、走廊等，其余的一般按照预先设定的时间，编制程序进行控制，并监视开关状态，采用光传感器监视照明区域的亮度。照明系统控制方法有两种，一种是照明回路串入系统接触器，并利用DDC接点控制接触器；另外是利用微处理器+通讯对智能通讯器实时全面的控制，见图4。从图4中可以看出接触器、控制开关、掉光器等内置处理器和存储单元用双绞线连成网络，并利用控制总线协议实施现场控制。

图4 照明电路控制系统

3.3 空调控制系统实现

空调监控系统一般按照温度、湿度等进行设置，采用空调技术的室内空间利用各种设备和冷热介质进行自动控制系统分析。进风要根据人对空气新鲜感的需求进行调节，空调的进风口和风管组成进风部。空气过滤采用进风部分引入的信封，必须经过过滤除去大颗粒尘埃后才能进入进风口。空气的输送和分配首先将调节好的空气均匀的输入空调房间中，以便能够保障空调温度场的正常运输，空调空气输送分配任务，并由不同的风机完成。

3.4 空气环境设计

一些新的研究成果表明，香气确能影响人的精神、情绪，改善人的生理和心理反应。临床实验表明15种香气对心血管疾病、气喘、高血压、肝硬化、神经衰弱、失眠等患者有辅助治疗作用。然而在现实生活中，医院是各种病菌的汇集场所，医院往往产生多种不良气味，使病人难适应，常引起厌烦、心、呕吐等反应，从而影响食欲和睡眠。可见洁净清新的空气对病患的益处不言而喻。医院建筑中智能的空气系统的一个主要特征就是室内环境的气候人工化。即用智能人工手段在医院建筑空间内创造出舒适的气候环境来满足医疗作业的需要。其中最重要的手段是建筑空调系统。智能化的医院建筑所装备空调系统的特点是其启动与停止同智能化体系有着密切的联系。它按照室内空气环境所需的各种参数值，根据不同的功能用房、季节气候条件、工作时间等因素编制成自动调控的操作程序和相关指令等，事先输入计算机内，进行处理，对建筑物内不同功空间进行人工气候调节。医院建筑的智能空调系统也是改善嗅觉环境的重要环节。可以在在空调系统中输入香气，为患者提供更好的治疗和康复患者。日本推出了“森林浴”空调系统，其突出特点是在系统中脱臭除二氧化碳，加入植物杀菌素气体和森林效果音响，起灭菌、镇静、消除疲劳的作用。

4 结束语

移动终端的智能医院建筑电气监控系统的设计必须要利用无线网络技术对医院建筑系统实施总体方案设计，对系统总体布局和网络协调实施详细的设计分析，并分析不同系统的不同功能实现，对无线传感器网络进行技术实现，有效的提高系统扩展性和系统性能，促进现代化医院服务水平的提高。

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