新冠肺炎传染病医院弱电系统解决方案解析

      第四人民医院（传染病医院）传染防治综合楼建设项目工程已开工，（第四人民医院（传染病医院））传染防治综合楼建设项目系卫健指定的新型冠状病毒感染的肺炎诊疗医院，为了搞笑救治新型冠状病毒感染的肺炎患者，根据市委市政府统一安排，应急建设新型冠状病毒感染的肺炎救治场所，用于收治新型冠状病毒感染的肺炎病人及疑似病人，该工程要求在（2月5日至2月20日）内建设装修、设施设备安装完毕并投入使用。

      项目原计划2020年5月31日竣工。此次，为了防控疫情，2月4日，卫健委直接紧急扩建升级为XX省的“火神山”医院，原来3个月的工期需要压缩到15天，可想而知，困难有多大。任何一个厂家都不可能短时间内把这一个智能化系统的设备配完整，多方沟通工作量又太大。如何快速提供相对完整的智能化工程设计方案？… …一个更为生态、可以统筹协调资源的平台成为项目推进的关键。在此关键时刻，河姆渡方案馆有幸收到项目的委托，设计并提供了本设计方案。

一、建设目标

 医院不同于酒店、办公楼、商住楼等其他建筑，它是以病人为中心实施医疗服务的场所，它具有以下主要特点：

1)    医院内人员密集、身份复杂

2)    医院内的设备密集，物流量大

根据医院的建筑结构及其对安全防范的技术要求，针对医院的安全环境进行三级纵深防护体系的安防风险区域划分，划分情况如下：

第一级：监视区，医技楼、门急诊楼、住院楼和行政值班等建筑的出入口、大厅、地下车库及室外车道、停车场等区域。

第二级：防护区，在上述各个建筑中有关挂号收费、护士站、各设备机房、库房、药房等等区域。

第三级：禁区，如信息中心、监控中心、机要室、财务室等等区域。

二、建设内容

河姆渡方案馆第一时间组织技术组，并充分考虑了新冠病毒疫情的特点和项目周期紧的情况，为医院设计了本弱电项目整体解决方案。医院弱电系统主要包括以下几个部分：

1．视频监控系统

2．门禁管理系统

3．入侵报警系统

4．医护对讲系统

5．综合布线系统

三、系统设计

1、视频监控系统

整个系统的建设是利用数据通讯技术、网络技术、4G/3G传输技术、数据库技术、网络数字视音频技术、系统工程、管理技术等高科技手段，建立全方位发挥作用的安全、可信、实时、高效的数字化、信息化的医院管理、调度及安全保障体系。通过网络化视音频监控技术的应用，使之能够方便地进行全网集中管理，远程调用，在突发事件或警情发生时，通过实时监控，提高指挥、调度能力。

数字视频监控系统主要由以下几部分组成：前端视音频监控点、通信网络系统、分控系统（门卫、值班室）、安防监控中心系统。系统结构图如下：

全天候监控功能：通过安装的全天候监控设备，全天候24小时成像，实时监控医院在医院院区出入口、主要干道、停车场、各功能性楼进出口、各楼大厅、通道、电梯厅、楼梯口及部分重要场所，如挂号收费处、住院登记、护士站及婴儿房等区域安装不同类型摄像机进行视频监控的安全状况；

昼夜成像功能：方案中涉及到的半球摄像机和固定枪式摄像机部分采用红外模式的摄像机，可见光成像系统的彩色模式非常适合天气晴朗、能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外模式则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能；

高清成像功能：医院主要出入口部署高清摄像机，医院室外的主要路口、开阔区域部署高清快速球型摄像机，利用高清成像技术对区域内实施监控，有利于记录医院车辆、人员面部等细部特征。

自动跟踪功能：医院周界和主要路口、室外开阔区域采用高清智能快速球机，当发现运动物体后，系统会停止继续执行摄像机的巡逻程序，而对目标图像变焦放大，并跟踪目标，以便将运动录像，并发出报警。这些动作都不需要操作人员的帮助，使操作人员能处理报警或采取其它行动。

前端设备控制功能：可手动控制镜头的变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要；对于室外前端设备，还可远程启动雨刷、灯光等辅助功能。

智能视频分析功能：在医院的周界、地面及地下停车场等位置采用智能球机，配合中心管理软件，具有视频分析识别报警功能，能够对医院周界、地面及地下停车场进行警戒线、警戒区域检测，对于满足条件的非法活动目标进行区分自动报警，为及时处警提供依据；

分级管理功能：记录配置客户端、操作客户端的信息，包括用户名、密码和用户权限（系统资源），在客户端访问监控系统前执行登陆验证功能。在医院安防控制中心建设以C/S为架构的管理平台，对于远程访问和控制的人员，可以通过授权登录WEB客户端，实现对摄像机云台、镜头的控制和预览实时图像、查看录像资料等功能。

报警功能：系统对各监控点进行有效布防，避免人为破坏；当发生断电、视频遮挡、视频丢失等情况时，现场发出告警信号，同时将报警信息传输到监控中心，使管理人员第一时间了解现场情况。

联动功能：医院安全防范系统是以综合安防管理平台为基础，通过视频监控、入侵报警、门禁、巡更等既可独立运行，又可统一协调管理的多功能、全方位、立体化安防自动化管理系统，从而建立起一套完善的、功能强大的技术防范体系，以满足对医院安全和管理的需要，配合人员管理，实现人防与安防的统一与协调。

集中管理指挥功能：在指挥中心采用综合管理软件，实现对各监控点多画面实时监控、录像、控制、报警处理和权限分配。

回放查询功能：有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间、地点、及时报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析。

电子地图功能：系统软件多级电子地图，可以将区域的平面电子地图以可视化方式呈现每一个监控点的安装位置、报警点位置、设备状态等，利于操作员方便快捷地调用视频图像。

设备状态监测功能：对于系统前端节点为网络摄像机，它们与软件平台之间保持IP通信和心跳保活，软件平台能实时监测它们的运行状态，对工作异常的设备可发出报警信号。

2 、门禁管理系统

系统主要由前端设备、中间传输网络与管理中心设备组成。

前端设备由门禁读卡器、磁力锁、开门按钮及门禁控制器等组成。主要负责采集与判断人员身份信息与通道进出权限，结合磁锁控制对授权人员放行。传输网络主要负责数据传输，包括门边设备与门禁控制器之间，以及控制器与管理中心之间的数据通讯。管理中心负责系统配置与信息管理，实时显示系统状态等，主要由管理服务器与管理平台组成。

设置门禁系统的主要目的是要为对人员通行权限的管制，通过读卡器或生物识别仪辩识，只有经过授权的人才能进入受控的区域门组，读卡器能读出卡上的数据或生物识别仪读取信息并传送到门禁控制器，如果允许出入，门禁控制器中的继电器将操作磁力锁开门。

门禁管理系统可以采用多种门禁方式（单向门禁、双向门禁、刷卡+门锁双重、生物识别+门锁双重）。对使用者进行多级控制，并具有联网实时监控功能。

本系统的实施将有效保障医院内的人、财、物的安全以及内部工作人员免受不必要的打扰，为该项目建立一个安全、高效、舒适、方便的医护环境。

发卡授权管理

系统采用集中统一发卡、分散授权模式。由发卡中心统一制发个人门禁卡和管理卡，再由门禁系统独立授予门禁卡在本系统的权限。系统可对每张卡片进行分级别、分区域、分时段管理持卡人可进出授权的活动区域。

设备管理

该子系统能实时监控门禁系统各级设备的通信状态、运行状态及故障情况，当设备发生状态变化时自动接受、保存状态数据；开启多个监视界面对不同设备进行分类监管；实现各类设备的数据下载、信息存储查询及设备升级等操作。

实时监控

系统管理人员可以通过客户端实时查看每个门人员的进出情况（客户端可以显出当前开启的门号、通过人员的卡号及姓名、读卡和通行是否成功等信息）、每个门区的状态（包括门的开关，各种非正常状态报警等）；也可以在紧急状态远程打开或关闭所有的门区。

权限管理

系统可针对不同的受控人员，设置不同的区域活动权限，将人员的活动范围限制在与权限相对应的区域内；对人员出入情况进行实时记录管理。实现对指定区域分级、分时段的通行权限管理，限制外来人员随意进入受控区域，并根据管理人员的职位或工作性质确定其通行级别和允许通行的时段，有效防止内盗外盗。

系统充分考虑安全性，可设置一定数量的操作员并设置不同的密码，根据各受控区域的不同分配操作员的权限。

动态电子地图

门禁子系统以图形的形式显示门禁的状态，比如当前门是开门还是关门状态，或者是门长时间打开而产生的报警状态。此时管理人员可以透过这种直观的图示来监视当前各门的状态，或者对长时间没有关闭而产生的报警门进行现场察看。同时拥有权限的管理人员，在电子地图上可对各门点进行直接地开/闭控制。

出入记录查询

系统可实时显示、记录所有事件数据；读卡器读卡数据实时传送给管理平台，可在管理中心客户端立即显示持卡人（姓名、照片等）、事件时间、门点地址、事件类型（进门刷卡记录、出门刷卡记录、按钮开门、无效卡读卡、开门超时、强行开门）等如实记录且记录不可更改。报警事件发生时，计算机屏幕上会弹出醒目的报警提示框。系统可储存所有的进出记录、状态记录，可按不同的查询条件查询，并生成相应的报表。

刷卡加密码开门

在重要房间的读卡器（需采用带键盘的读卡器）可设置为刷卡加密码方式，确保内部安全，禁止无关人员随意出入，以提高整个受控区域的安全及管理级别。

逻辑开门（双重卡）

某些重要管理通道需同一个门二人同时刷卡才能打开电控门锁。例如金库等，只有两人同时读卡才能开门。

胁迫码

防胁迫密码输入功能（需采用带键盘式读卡器）。当管理人员被劫持入门时，可读卡后输入约定胁迫码进门，在入侵者不知情的情况下，中心将能及时接收此胁迫信息并启动应急处理机制，确实保障该人员及受控区域的安全。

防尾随

持卡人必须关上刚进入的门才能打开下一个门。本功能是防止持卡人尾随别人进入。在某些特定场合，持卡者从某个门刷卡进来就必须从另一个门刷卡出去，刷卡记录必须一进一出严格对应。该功能可为落实具体某人何时处于某个区域提供有效证据，同时有效地防止尾随。

反潜回

持卡人必须依照预先设定好的路线进出，否则下一通道刷卡无效。本功能与防尾随实现的功能类似，只是方式不同。配合双向读卡门点设计，系统可将某些门禁点设置为反潜回，限定能在该区域进、出的人员必须按照“进门→出门→进门→出门”的循环方式进出，否则该持卡人会被锁定在该区域以内或以外。

双门互锁

许多重要区域，通行需经过两道门，要求两道门予以互锁，以方便有效地控制尾随或者秩序进入。可以有效地控制入侵的难度和速度，为安保人员处理突发事件赢得时间。互锁的双门可实现相互制约，提高系统安全性。当第一道门以合法方式被打开后，若此门没关上，则第二道门不会被打开；只有当第一道门关闭之后，第二道门才能够被打开。同理，如果第二道门没有关好前，第一道也不予以刷卡打开。

强制关门

如管理员发现某个入侵者在某个区域活动，管理员可以通过软件，强行关闭该区域的所有门，使得入侵者无法通过偷来的卡刷卡或者按开门按钮来逃离该区域，通知安保人员赶到该区域予以拦截。

异常报警

该系统具有图形化电子地图，可实时反应门的开关状态。在异常情况下可以实现系统报警或报警器报警，如非法侵入、超时未关等。

图像比对

系统可以在刷卡时自动弹出持卡人的照片信息，供管理员进行比对。

3、入侵报警系统

安全标志着工作的质量。犯罪会严重影响人员和商品财产的安全，安全防范系统就是以保障安全为目的而建立起来的，它以计算机技术、通信传输技术和自动控制技术为基础，通过现代物理和电子技术及时发现侵入破坏行为，产生声光报警阻吓犯罪、实录事发现场图像和声音提供破案凭证，提醒值班人员采取适当的防范措施。

入侵报警系统通常由前端设备(包括探测器和紧急报警装置)、传输设备、中心控制设备部分构成。前端探测部分由各种探测器组成，是入侵报警系统的触觉部分，相当于人的眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等，感知现场的温度、湿度、气味、能量等各种物理量的变化，并将其按照一定的规律转换成适于传输的电信号。控制部分主要是报警控制器。

监控中心负责接收、处理各子系统发来的报警信息、状态信息等，并将处理后的报警信息、监控指令分别发往报警接收中心和相关子系统。

报警：防盗报警、防入侵报警、紧急求助报警；

最基本要求

美观：与现代装修容为一体；

可靠性：使用者可以容忍简单但无法容忍经常的故障；

界面易学习、易使用：烦琐的操作只能使使用者放弃；

成本：使用者希望价格越低越好；

服务：用户希望安装完后有人负责指导使用和维护；

因为多数医院都是密集型，发生报警后，必须要有专人来处理，因此必须设立安保监控报警中心。而且当用户防盗报警系统报警时，除了在现场报警外，应预留向当地派出所或公安分局进行联网报警处理的接口，以便警情得到迅速处理。另外，考虑到医院的系统可靠性，不能采用质量差的产品，以免误报频繁造成不良影响，甚至产生漏报贻误战机。

4、医护对讲系统

数字化医院是我国现代化医疗发展的趋势，为提高医护工作效益和医院管理水平，搭建优质的医患沟通平台，本项目推出数字化医护对讲系统。该系统采用先进的硬件平台及稳定的系统软件管理系统，具有良好的人机交互界面，功能强大，操作简单便捷。本系统采用TCP/IP协议，纯数字传输，可以与医院原有的HIS良好对接，除了常用的双向呼叫及对讲外，还可以实现强大的数据共享和查询定制功能，是真正意义上的智能化和信息化对讲系统, 可广泛应用于医院、疗养院、社会福利院、干休所等需要护理的场合。

呼叫和对讲功能

病床分机、病房门口机可以呼叫医护主机并实现双向对讲。

医护主机可以呼叫病房门口机或病床分机并实现实现对讲。

防水报警分机可以一键报警，在三色门灯、病房门口机、医护主机、中文显示屏和多媒体显示器上报警信号。

医生或护士进入护理时，可以在病床分机按请求支援键，呼叫医护主机并实现对讲；

医护主机可以选择对所有病床或其他医护主机进行喊话广播。

信息显示和发布功能

病床分机 ：显示病人基本信息、医嘱、安全警示、饮食事项、药物过敏及费用清单等信息。

病房门口机 ：显示医护人员信息，该病房的病人信息，病人呼叫信息，护理人员请求支援等信息。

LED显示屏 ：显示呼叫信息、时间、通知和温馨提示、请求支援信息等。

信息发布器和多媒体显示器 ：显示病人一览表、呼叫信息、正在排队等待的呼叫数量、时间、通知和温馨提示、显示住院人数、显示出入院人数、住院病人手术安排、值班医生信息、播放显示病区公告、病区宣教信息、取代护士写字板，手动/自动发布信息、插播紧急通知。

三色门灯 ：根据呼叫的级别指示不同的颜色，以颜色指示护理中和紧急按钮发出呼叫。

监视功能

可以通过病区门口机监视查看病区门口现场情况。

可以通过病房摄像机，了解病房情况及患者状态。

门禁功能：

医护中心通过病区门口接听探视家属呼叫并单向可视双向对讲，确认身份后可远程开锁。

授权医护人员可以刷卡通行。

信息化

可与医院HIS系统对接，在显示终端上定时更新并发布最新信息，实现信息一体化；

医护人员可以通过病区管理电脑向各分机发布信息；

病人通过病床分机可实现医嘱信息查询、查询医疗费用、网络宣教音乐和电视伴音、接入订餐、医护人员服务质量评价等；

智能化

可实现其它医疗设备的检测与控制，如输液检测；

病床分机可对床头灯进行开关控制；

在线监测及在线升级功能。

病区管理服务功能

可以查询呼叫记录；

护士站信息编辑和发布；

其它信息的录入和发布。

5、综合布线系统

医院属于公共基础建筑，其运作关乎全民健康，如果医院不能正常运作，将导致非常严重的后果，给社会、给国家、给人民带沉重的灾难。因此，医院建筑智能化的建设首先要考虑的是医院在任何可情况下的安全防范要求，确保做到万无一失，防范于未燃。

当然信息化迅速的时代，建筑智能化其本质也是信息化的表现，病患的病历档案、各项化验结果、用药情况、每天巡诊情况、医院行政命令、文件流转、审批、统计图表、决策支持等所有的信息，都以数据流的形式在网络中传递，为医生诊断提供数据参考。故此，网络的安全运行对于医院的正常运作也是至关重要。

本项目全部采用六类网络系统，保证稳定、高效的网络传输环境。

总机房的位置:

主设备间设在中心机房内，负责管理本层内所有信息点及主干。主设备间和各个分配线间通过12芯单模室外光纤连接。

弱电间的配置：

大楼每层弱电间设一个分配线间，集中管理一层内所有信息点，便以今后的维护和扩展。

四、平台软件设计

平台总体架构

AS300医院综合管理平台从系统架构上分为设备接入层、数据交互层、基础应用层、业务实现层、业务表现层。系统架构图如下：

软件应用需求概述

通过对项目应用的深入分析，结合爱谱华顿针对的医院类型的多年安防应用经验，软件应用需求包括图像的接入、门禁一卡通管理、停车管理、入侵报警系统、用户的访问、解码上墙、智能分析、及录像存储、系统对接部分组成。详细内容介绍如下：

（一）BS/CS部分

具有BS和CS SDK，主要用于二次开发和系统对接，需要自己绘制界面，如果需要用于BS则需要自行封装控件，可提供demo，适用性较强。

1)    公共接口

初始化平台接口：在调用任何接口前需要先行调用，完成初始化工作，只需调用一次。

释放资源：完成所有操作后调用，释放资源，关闭连接，之后不可再使用任何接口，只需调用一次。

登录平台：使用CMS的IP、端口、用户名、密码进行登录操作，成功则返回会话句柄。

登出平台：退出登录，销毁会话句柄。

获取公共资源：获取平台中的资源信息，包括控制中心、监控区域，可提供其ID、名称等信息。

权限查询：可查询当前用户对资源有无操作权限（如门禁控制权限）。

报警事件信息订阅（所有事件）：可通过注册报警回调的方式获取平台中的报警信息，包括事件ID、报警类型、报警等级、报警时间、报警状态、报警标识、图片URL、事件名称。目前支持的视频报警、门禁事件、巡查事件、会议签到事件等的订阅。

状态信息订阅（所有状态）：可通过注册状态回调的方式获取平台资源的状态，包括设备在线、离线，报警主机布撤防、门禁开关门等状态。

CS控制日志提供webservice接口；

2)    视频子系统

获取视频资源：获取平台中的视频资源信息，包括设备、监控点，可提供其ID、名称等信息。支持ehome设备的预览、回放功能。

支持第三方平台获取监控点的海拔、经纬度信息；

浏览视频：可通过传入窗口句柄的方式实现实时预览功能，成功后返回预览句柄，并可取得码流数据回调。

预览操作：可通过预览句柄进行抓图、本地录像、云台控制等预览操作。

录像回放：可根据开始、结束时间、录像位置查询某监控点的录像文件信息，并可对其进行播放、抓图、倍速播放、定位、下载等处理。

设备对讲：可通过输入设备ID及通道号实现对指定设备的对讲功能。

报警控制：可通过输入报警资源ID对指定资源进行控制，支持报警IO打开和关闭，报警主机布撤防，防区旁路及恢复。

报警状态获取：可通过输入报警资源ID及类型获取资源的状态，支持获取报警主机、报警IO和防区的状态。

3)    门禁子系统

获取门禁资源：支持获取门禁设备、门禁点、人员、卡号等资源的信息。

门禁点反控：可通过输入门禁点ID对指定资源进行反控，支持开门一次、关门、常开等操作。

获取门禁点状态：支持获取门禁点实时的状态，开门、关门等。

4)    巡查子系统

获取所有巡查计划：支持获取巡查子系统中的所有巡查计划，主要信息包括：计划ID，计划名称、开始日期、结束日期、巡查周期（每天、每周或每月）、人员ID。

获取班次信息：支持查询巡查班次的数目，及每个班次的详细信息，班次主要信息包括：班次ID、计划开始时间、计划结束时间、对应的巡查计划ID、巡查路线ID、人员ID。

获取路线信息：支持获取路线信息，路线信息包括：路线ID、路线名称、路线类型（0：全无序，1：首点有序，2：首尾有序，3：全有序间隔无限制，4：全有序间隔相同，5：全有序间隔待定）、持续时间、巡查点个数。

获取路线中的巡查点：支持获取路线中的巡查点，巡查点信息包括：巡查点ID、巡查点名称、间隔时间、误差。

查询巡查历史记录：支持查询历史班次的数目，及每个历史班次中的巡查点信息。

5)    停车场子系统

获取停车场子系统资源：支持获取停车场区域、停车场、出入口信息。

订阅实时过车数据：可通过注册报警回调的方式获取平台中的实时过车数据，包括出入口编号、车道编号、经过时间、车牌号码、车身颜色、停车类型、卡号、车辆图片信息等。

6)    考勤子系统

查询刷卡记录：支持按条件查询人员刷卡记录，条件为：开始日期、结束日期、部门ID。刷卡记录包括部门名称、人员名称、门禁点名称、控制器名称、读头名称。

查询考勤结果：支持按条件查询人员刷卡记录，条件为：开始日期、结束日期、部门ID、上班状态、下班状态。考勤结果包括部门名称、人员名称、上班时间、上班状态、下班时间、下班状态等。

7)    会议签到子系统

获取会议签到子系统资源：支持获取会议签到设备信息。

（二）手机部分

1．登录/登出平台。

2．从平台上获取控制中心、区域、监控点等组织资源。

3．获取某个监控点对应的监控点详细信息。

4．获取某个监控点对应设备的设备信息。

5．获取某个监控点的用于预览或回放。

6．通过该播放去平台获取实时流或远程录像回放流，并塞播放库播放显示。

7．云台控制。

8．消息推送模块接入，支持报警消息接入到手机客户端。

河姆渡方案馆完整方案查看下载请点击：《宁夏第四人民医院（新冠病毒肺炎诊疗医院）弱电系统整体解决方案》。