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1、医院手术室监控系统一、 前 言 “随着网络的发展，地球将变成一个小小的村落。 ”随着一场开放性的信息技术革新浪潮席卷全球，这句 Internet 早期名言已很快被现实所证实。人们早就预言：“二十一世纪将是信息的时代。 ”为此为与信息时代发展相适应，新的智能化革命开始深入社会的各个领域，智能大厦与智能住宅应运而生，而人民医院手术室监控系统的建设，不仅揭开了中国现代医院医疗科研的新篇章，标志着现代医疗科研已发生质的变化，并正在步入一个崭新的历程，也正因为如此，才充分体现了人民医院“高起点、高标准、新思想、严要求”的医疗科研理念。 人民医院手术室监控系统是集现代科学技术之大成的产物，它体现了现代电子
2、技术、现代控制技术、现代计算机技术、监控技术与现代医疗科研技术的完美结合，其特点就在于“智能化” ，在于它所采用的多元信息采集、传输、监控、管理以及一体化集成等一系列高新技术，从而为人民医院手术室提供一个高效、舒适、便利且具经济效益的医疗科研环境。人民医院手术室监控系统必须具备一定的超前性，在功能上应满足当前和未来一段时期发展的需要，不仅在建成和投入使用时具有优于他人的先进性，满足现阶段的需求，而且应具有开放式的结构和动态灵活性，以适应人民医院医疗科研不断变化的未来需求，而不必再增加太多投资，此外，还应考虑尽量降低日常的运行管理和维护费用。 本次人民医院手术室监控系统方案的设计，严格本着先进性
3、、科学性、稳定性和可靠性的原则，在完成对安装现场的认真勘察和周密的分析研究，和充分考虑施工环境条件 及高质量器材选配与性能价格比等诸多因素之后，根据建设管理部门的要求，设计出此套方案。 二、系统设计原则及依据 1、 系统设计原则 人民医院手术室监控系统设计遵循以下原则： a 系统实用性原则 各种产品的选择定位应符合建设单位要求与实际需要，在满足要求的前提下适当兼顾未来发展需求，避免片面追求系统的先进性甚至超前性，以减少不必要的投资。 b 系统完整性原则 监控系统是一个完整的集成化智能系统，监控系统的设计必须着重考虑与医疗科研系统的管理综合、互动集成等因素。 c 系统适应性原则 系统中所有相关设
4、备器材的配备选型要充分考虑到人民医院手术室特定的环境条件，要能在非理想环境条件下正常运行和有效工作，还应体现在某些设备器材的选型与特定场合相协调等因素。 d 系统先进性原则 在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。 e 系统可靠性原则 采用成熟的技术产品，在设备选型和系统设计中都尽量提高系统的可靠性。 f 系统可扩充性原则 监控系统的技术在不断向前发展，医疗科研所需求也在不断发生变化，因此，系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能，
5、达到可灵活增减或更新的要求，较长时间地保持其先进性。 g 系统易维护性原则 系统在运行过程中尽量做到简单易行，能做到开机即可工作，通电即可运行的程度，系统的维护过程中无需专用维护工具。 h 系统规范性原则 由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。 2、系统设计依据 a工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87） ； b民用闭路监控电视系统工程技术规范（GB50198-94） ； c安全防范工程行业标准（GA/T70-94） ； d公共安全防范工程程序和要求（GA75-94） ； e智能建筑设计标准（
6、DBJ08-47-95 上海市建委） ； f人民医院提供的相关图纸资料和医院提出的设计技术要求； g本公司制定的方案设计、施工管理及质量控制规程。 三、方案设计 一、 系统概述医院是人员成分非常复杂的公共场所，综合考虑医院本身的特点，随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，世界掀起一股强大的数字化、网络化浪潮，医院监控系统主要是对出入医院的人员及病人的情况进行监控。医院科室多,出入人员复杂,为了保证医院及病人的安全,为医院建立一套智能数字监控系统是必不可少的。同时监控系统在医院中有着广阔的应用前景，小到肠胃疾病的内窥镜成像检查，大到疾病多种影像的综合诊断，以及异地的远程专家会诊和手术示教，对手术室
7、而言，由于受室内面积限制和手术规程要求，不可能容纳很多人员，特别是窄小的手术部位，此时通过专用摄像系统，在辅之以手术室四周墙面上多角度的摄像机，将可以对手术细节一览无遗，这对于培养医学院学生和医护人员的技能均是非常有利的。所以“新型医院安防数字网络监控系统”其功能除传统安防监控外，还保障的是患者不受外界感染带来的安全，因此是广义上的保安。随着各种新型安保观念的引入，社会各部门、各行业及居民小区纷纷建立起了各自独立的监控系统或报警系统。建立和不断完善安防系统，对保护人员和设备安全、提高生产和管理效率、预防和制止犯罪、维护社会经济稳定起到了重要作用。随着医院信息化建设的不断完善，网络化已经成为医院
8、视频监控发展的主流方向。为促进医院实现现代化、高效管理的具体要求，现结合现今行业的发展水平，利用先进技术，采用安全、可靠的网络监控设计方案，将监控系统“集成化，网络化”是符合医院保卫工作发展需要的，也是未来监控系统的趋势，而网络化视频监控的灵活性、开放性以及可扩展性，也正在促进医院视频监控向更广阔的应用领域延伸。除了实现传统的安防应用外，网络化医院监控解决方案还以提供手术示教、远程探视、远程护理、远程医疗会诊等拓展型应用，从而全面提升医院的管理效率和服务质量。系统结构根据客户的要求及实际的环境情况，该系统从结构上划分为：前端监控点（百万高清摄像机） 、网络视频传输（医院的内网、接入外网 Int
9、ernet 和监控专网） 、后端监控中心（存储、管理、显示等） 、网络客户端（上级监控中心远程监看、回放，患者亲属可通过互联网远程视频探视亲友）等。3.2.1 前端监控点前端监控点位于整个监控系统的最前端，重点防护部位主要包括医疗区、医技区、后勤区、报警区、门禁区以及行政区，根据监控的区域部位不同，其防范的目的也有所差异，本方案主要分成室外、室内、手术室、重症监护病房（ICU ）等监控点。室外的监控点考虑夜间监控需求，可根据现场实际情况选择配置网络红外枪机、网络红外半球、感红外的网络球机以及可选的音频及告警设备等组成。室内的监控点考虑夜间监控、安装美观，某些地方 24 小时光照极低至无光照等特
10、殊环境的监控需求，可根据现场实际情况选择配置海螺型网络红外半球、网络高速球机等。手术室的监控点考虑图像的清晰、远程控制变倍等的监控需求，可根据现场实际情况选择配置百万像素网络枪型摄像机、百万像素网络高速球机及可选的音频及告警设备等组成。每一个监控点的视频、音频以及告警信号通过以太网将各数字信号接入到各监控点的局域网络，局域网络再接入外网 Internet 和监控专网及管理平台。所有前端设备通过网络和监控中心相连，实现各种信息数据的传送。3.2.2 信号传输监控点与监控中心进行相互通信过程，进行通信的方式有双绞线、光纤传输、无线传输等，本方案考虑到监控中心和监控点都在本医院内且监控点多、医院内网
11、已建设、尽可能降低网络架设的成本和难度，在监控点和监控中心间的通信传输采用网线+光纤传输相结合的方式进行布线传输，距离近的（400 米以内）通过网线和交换机级，距离较远的通过网线和交换机级联再加主干光纤和光纤收发器进入监控中心。同时医院局域网通过带宽接入外网 Internet，实现视频探视亲友、远程教学、远程手术技术指导等功能。3.3 监控中心监控中心是整个系统的核心，汇接各类监控资源，并进行相应的管理、存储、调用与显示，主要目的是监看部门、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供集中应用场所。该方案的监控中心的网络采用千兆网络搭建，保证足够的带宽进行所有视频同时在现监看，并在监控中心配置一
12、定数量的嵌入式视频信息集中服务器、管理主机和一套数字高清拼接电视墙系统，实现真正的数字化监控。常规数字系统的存储构架包括分布式存储和集中中心存储两种方式。在设备前端进行存储可以减小网络中实时传输数据的数据量，减小网络的压力。本系统采用 DVR 主机分布式存储，录像资料保存在每台DVR 主机中，根据录像时间需要挂载不同大小的硬盘或是磁盘柜。为用户摆脱了存储容量上的限制，保障了长时间大容量数据存储的连续性和可靠性。监控中心所有的操作通过管理主机来实现，包括图像预览、画面切换上墙、查看主机录像，还可以根据需要实现报警联动的功能。监控中心的每台 DVR 主机通过交换机接入 Internet，远程用户（
13、例如上级领导）可通过客户端进行图像预览、抓拍、调用录像等操作（根据不同用户设置不同的权限） 。在实际情况中，根据各个监控点的点数和无人值守机房的大小，合理选择适合本监控系统的后端设备配置，保证实现所要达到的效果的基础上，尽可能的减少成本。四、 系统优势及特点数字百万高清监控系统不仅功能强大，在性能上也超过常规的模拟视频监控系统。本系统优势主要表现在以下几方面：1. 高品质的图像质量：所有摄像机均是百万高清数字摄像机，分辨率达到 1280720，每秒 25 帧数全实时，图像清晰自然，网络延时短（平均在 0.2 秒以内） ，且低照性能优越（0.05Lux） ，提供丰富的曝光模式选择，以适用于各种复
14、杂的监控环境；2. 施工维护低难度、低成本：不需敷设大量的视频电缆、电源线和采用特定的传输设备（例如光端机） ，本系统采用总线分布式的组网方式，施工简单，所需传输设备成本低（例如交换机、光纤收发器） ，且利于日后的维护；3. 系统结构灵活，可扩容性、升级性强：采用标准的组网方式，支持 IP 单播、组播功能。采用模块化设计，无论前端扩容和中心扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。前端摄像机和中心管理软件均支持本地升级，无需硬件改动便可实现系统功能的升级。4. 易操作性：监控中心系统管理软件的操作平台是 Windows XP 中文版，控制界面为图形方式，界面友好，用户可以非常迅速地熟悉操作
15、软件。5. 自主开发：系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做（例如报警联动、流媒体服务器） 。2、监控系统 为使手术室内重要场面能够在全方位监视之下，手术室内共布置彩色数字摄像机 16 部，安装在手术室及过道墙上，对每例手术及医护人员进行实时全方位监控，并实时硬盘录像，采用一台 42 寸液晶显示器进行 116 画面任意组合显示，可按程序显示任何一手术全屏画面，并按需求回放任意画面。 根据人民医院提供山东建筑设计院设计的蓝图以及系统设计要求和原则，摄像机选用海康公司生产的 SMD-108P（两可变镜头、云台）
16、高速一体化八倍变焦数字式高清晰度彩色摄像机。控制室内设置豪华型控制台一个，系统主控设备选用英国 BAXALL（贝克尔）功能强大的ZMX+/CT/16M425 画面三工视频处理器，用于对前端摄像机及外设的各种操作与控制、多画面处理（多画面实时显示、录像、回放等） ，系统配置 MYWAY20（MP20C） “纯平彩色高解晰度监视器 1 台及 15”（MM15C）超平面直角彩色高解晰度监视器 4 台，还配置一台美国 MYWAYJC-04 硬盘录象机对多路摄像画面录像。 四、系统功能介绍 手术室内监控系统 手术室内 16 路摄像机摄入的 16 路彩色图像通过一台 NVR 处理后，分别送至一个 42”彩色液晶监视器（主显示器）上显示多画面。在
