1.設計原則

在醫院里的綠色智能數字基礎設施骨干網(wǎng)的設計是基于實(shí)用性的設計理念，是以提供先進(jìn)的醫療保健和康復環(huán)境為原則的。綠色智能數字基礎設施骨干網(wǎng)能提高能源效率、提高患者和工作人員安全性、提升患者滿(mǎn)意度、 協(xié)助患者恢復、提高員工的生產(chǎn)效率和降低員工離職率。綠色智能數字技術(shù)基礎設施骨干網(wǎng)將應用于整個(gè)醫療建筑，從能源中心到病房，以確保最高水平的系統性能，并提供給患者最佳的環(huán)境舒適度。

此種設計基礎架構提供了優(yōu)良的集成平臺、可以兼容未來(lái)的新技術(shù)，當新技術(shù)出現時(shí)無(wú)需花費大量費用進(jìn)行大規模更新配置。

為了實(shí)現醫療保健環(huán)境的顯著(zhù)改進(jìn)，集成技術(shù)應被采納實(shí)施，并與患者和工作人員在下列關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行交互作用。

1.1 能效

〇 基于現有基礎控制的服務(wù)。

〇 智能化、交互式的患者和工作人員操作界面。

〇 能源消費的智能計量和監測。

〇 企業(yè)級能源管理和基準對標。

1.2 患者安全

〇 安全防范系統。

〇 感染控制措施。

〇 生命安全系統。

〇 護士呼叫系統。

〇 實(shí)時(shí)定位系統。

1.3 患者環(huán)境

〇 為醫患提供可控的微環(huán)境設定（ 溫度、照度、濕度和安全）。

〇 空氣的過(guò)濾和質(zhì)量。

〇 噪音監測。

〇 娛樂(lè )和通信。

〇 訪(fǎng)客管理設施。

1.4 員工生產(chǎn)率的提高和降低員工離職率

〇 技術(shù)先進(jìn)的集成式護士呼叫管理和工作流程管理。

〇 智能化集中式的人員操作系統。

〇 RFID定位系統。

〇 預防性維修技術(shù)。

〇 提高自動(dòng)化水平，減少工作量。

技術(shù)實(shí)施的各種不同級別說(shuō)明詳見(jiàn)圖3-7，圖3-7中表示出了一典型的ITI系統架構圖的設計。

2.設備和功能

先進(jìn)技術(shù)在醫學(xué)領(lǐng)域中實(shí)施的關(guān)鍵是將累進(jìn)的實(shí)證設計功能通過(guò)開(kāi)放的、國際認可的通信標準，鏈接于強健的基礎設施，以向患者和工作人員提供智能化的交互式操作系統和高效率服務(wù)。

3.患者環(huán)境

改善患者環(huán)境是提高患者恢復率的關(guān)鍵因素之一。智能數字基礎設施骨干網(wǎng)在病患環(huán)境控制中起作用的關(guān)鍵方面有：

〇 溫度環(huán)境。

〇 照明/采光環(huán)境。

〇 噪音環(huán)境。

〇 空氣質(zhì)量/潔凈度。

〇 感染控制。

〇 娛樂(lè )和通信。

〇 臨床服務(wù)。

智能監控提供了整體環(huán)境的控制優(yōu)化，減輕了患者的焦慮，最大限度地使患者感到更舒適，減少員工花費在處理上述患者事件上的時(shí)間，提高整體護理水平。圖3-8闡釋了整體智能監控的醫院系統概念。

同時(shí)為患者提供觸摸界面，提供全面的娛樂(lè )、通信和臨床功能。該界面具有用戶(hù)友好的菜單系統，并提供了溫度、照度與個(gè)人燈光的喜好控制，與自動(dòng)百葉窗聯(lián)動(dòng)，提供最大的自然光照明幫助患者恢復健康和節約能源。場(chǎng)景設置功能和醫務(wù)人員操作功能，可為任何醫療或檢驗提供正確的人工照明。表3-5是醫院建筑照明標準值，供讀者參考使用。交互式的用戶(hù)使用界面將會(huì )把因設置值改變造成的環(huán)境影響顯示出來(lái)，如因設定值改變而影響的每日減少或增加的碳排放量等。顯示屏幕必須具有IP67保護級別，適于清洗和消毒，符合醫療領(lǐng)域的使用標準。

技術(shù)先進(jìn)的智能數字基礎設施骨干網(wǎng)可支持如Android操作平臺的智能電話(huà)，以及為使用者與患者開(kāi)發(fā)的環(huán)境控制應用程序，能使病患可以通過(guò)他們的手機連接到整個(gè)建筑物的各項基礎設施。

根據研究顯示，除了訪(fǎng)客通過(guò)個(gè)人計算機等通信設備與患者常保持聯(lián)系外，也須鼓勵患者家屬參加患者護理，這將有助于患者的身體恢復，提升醫療設施的療效。

為確保提供最優(yōu)的患者環(huán)境，必須安裝傳感器來(lái)集中監視一氧化碳、二氧化碳及揮發(fā)性有機化合物（VOC） 等空氣污染物及空氣質(zhì)量。該系統還必須有監測噪聲水平的能力，以確保維持良好的聲學(xué)環(huán)境。上述功能需要已被公認為改善患者復原率，改善工作人員健康和提高效率的關(guān)鍵因素。美國醫療保健綠標和LEED（綠色能源與環(huán)境設計先鋒獎）都包含了聲學(xué)設計部分。

4.患者安全

患者安全是醫療保健組織最關(guān)注的重點(diǎn)之一。綠色智能數字技術(shù)基礎架構對患者安全能夠起到關(guān)鍵作用的主要方面包括：

〇 集成安保系統。

〇 感染控制。

〇 生命安全。

〇 護士呼叫集成。

〇 實(shí)時(shí)定位系統。

5.集成安保系統

集成式安保系統能夠實(shí)現醫院全方位保安系統的交互作用，提升患者、訪(fǎng)客和工作人員的整體安全水平，提高設施運維人員和安保人員之間的交流與互動(dòng)效用。其所提供的功能類(lèi)型包括如下內容。

5.1 CCTV視頻監控

〇 攝像機自動(dòng)進(jìn)行PTZ調節跟蹤拍攝異常行為，包括入侵、強行進(jìn)入、盜竊、 嬰兒綁架者或人身攻擊等行為，并以高分辨率錄像進(jìn)行記錄。

〇 智能視頻分析可以鎖定處于人員密集地區的障礙物或危險物品，采用識別技術(shù)識別不良人員的試圖進(jìn)入意圖。

〇 實(shí)況圖像可以提供給警方進(jìn)行遠程查看，并/或發(fā)送到保安人員的手持設備中進(jìn)行查看。

〇 視頻對講功能可以被整合在智能操作基站的觸摸屏界面中。

5.2 門(mén)禁控制

〇 當區域發(fā)生攻擊、竊取或嬰兒誘拐事件時(shí)進(jìn)行區域封鎖。

〇 根據綜合威脅級別自動(dòng)進(jìn)行安全級別更改。

〇 根據門(mén)禁等級實(shí)現與其他子系統的交互控制。

6.感染控制

感染控制通過(guò)綠色智能數字基礎設施骨干網(wǎng)，可以有多種性能改善方式，如：

〇 通過(guò)給皂器上的傳感器進(jìn)行監控，當有工作人員未洗手就進(jìn)入患者區域，系統將提醒報警?；蛘邔ο到y進(jìn)行簡(jiǎn)單地監測、報告和顯示每個(gè)部門(mén)的洗手量來(lái)提高洗手完成率，改善醫療衛生狀況。

〇 通過(guò)準確監測和過(guò)濾空氣污染物狀況，提醒醫務(wù)人員和設備操作人員，一旦發(fā)生任何與設施相關(guān)的失效事件，例如負壓隔離病房失效或其他情況，都可能會(huì )影響患者安全而必須立刻采取行動(dòng)。

〇 自動(dòng)水沖洗系統基于溫度控制和定時(shí)流量控制，防止細菌生長(cháng)，減少人工定時(shí)手動(dòng)沖洗的時(shí)間。

7.生命安全

生命安全系統和其他系統交互操作以改善患者安全：

〇 火災視頻探測系統與照明系統的交互操作實(shí)現事件核查。例如在電氣機房找出電氣開(kāi)關(guān)所處的位置。

〇 與工作人員工作站系統的交互操作，確定哪些患者需要協(xié)助撤離建筑物。

〇 與數字報警系統交互操作，通過(guò)三維演練圖形集結點(diǎn)告知患者、訪(fǎng)客和工作人員逃生路線(xiàn)。

〇 醫療氣體泄漏的監測與智能報警的結合，將信息傳遞給設施操作人員和醫務(wù)人員。

〇 采用清晰的圖形化信息對整個(gè)醫院的突發(fā)事件進(jìn)行監視，實(shí)現更有效的管理和更快的響應。

〇 先進(jìn)的關(guān)鍵電力應用程序監控功能提供了更高的適用性，減少意外事件發(fā)生的風(fēng)險。

8.護士呼叫

護士呼叫系統與患者和醫務(wù)暴力事件系統交互，利用音頻通信基礎設施，提供更清晰的信息，同時(shí)減少誤報。

9.實(shí)時(shí)定位系統

RFID/RTLS定位系統與綠色智能數字基礎設施骨干網(wǎng)交互，并通過(guò)以下功能改善患者安全。

〇 提醒人員注意某些特定患者自殘的風(fēng)險。集成的門(mén)禁系統和視頻監控，會(huì )智能報警，并自動(dòng)發(fā)送報警給工作人員工作站，有助于迅速反應。

〇 需要跟蹤危險材料，確?；颊吆凸ぷ魅藛T不會(huì )因為接觸到危險材料而發(fā)生安全問(wèn)題，系統同時(shí)提出適當的報警以提示患者和工作人員。

〇 集成到工作人員工作站和移動(dòng)通信系統的設備定位功能，特別是對緊急救生設備的定位。

〇 患者意外事件或摔倒的監測和報警，通過(guò)內部視頻監視功能和整體視頻的分析功能進(jìn)行確認。

10.能效

能源效率對醫療保健組織是一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，提高能效能夠實(shí)現在不降低護理質(zhì)量或減少人員的情況下，降低運營(yíng)成本，提高財務(wù)績(jì)效。采用先進(jìn)的自動(dòng)化和信息化水平，綠色智能數字基礎設置骨干網(wǎng)在能效領(lǐng)域扮演關(guān)鍵性角色。主要提供以下服務(wù)內容：

〇 基于空間占用原則的功能。

〇 智能的患者和工作人員界面。

〇 智能計量和監測。

〇 企業(yè)能源管理。

基于空間占用原則的功能，是指當醫療區域沒(méi)有患者和醫務(wù)人員使用或者該區域不可使用時(shí)，將能源和環(huán)境參數設置成回退（set back）模式?；赝四Ｊ綄p少空氣的換氣率，允許手術(shù)室/ 檢查室在不使用時(shí)關(guān)閉所有服務(wù)。下面列出了綠色智能化的基礎架構，提出了基于空間占用原則的功能控制。

11.暖通空調（HVAC）

患者區域的暖通空調服務(wù)通過(guò)存在感應器進(jìn)行占用控制，并連接到護士呼叫系統，顯示24h內哪些區域將被使用。所有區域都會(huì )采用RFID/RTLS驗證和執行門(mén)禁控制。當區域未被占用時(shí)，會(huì )根據醫療區域自動(dòng)啟用回退（set back）模式，減少了空氣和水流量服務(wù)。也可采用其他簡(jiǎn)單的交互式操作，如，當窗戶(hù)打開(kāi)時(shí)，空調會(huì )聯(lián)動(dòng)關(guān)閉等。

12.燈光

照明/日光聯(lián)動(dòng)將根據空間占用的情況來(lái)設置。在區域未被占用時(shí)，照明會(huì )自動(dòng)切換調暗或者關(guān)閉。照明與太陽(yáng)百葉窗簾的交互操作可以減少眩光和過(guò)度的日照，同時(shí)保持最佳的自然采光實(shí)現節能，幫助患者恢復。

13.電力

當區域未被占用且相關(guān)電負荷也未被占用時(shí)，停用非關(guān)鍵電源電路。當非關(guān)鍵的設備運行時(shí)，非關(guān)鍵地區的電力負荷會(huì )調整降低至30%負荷。

14.患者和員工界面

智能的患者和員工界面將以下列方式發(fā)布和鼓勵能效行為方式的轉變：

〇 能源和水源消耗量，能夠在工作人員工作站以各部門(mén)的數值信息展示出來(lái)，并通過(guò)部門(mén)目標和基準點(diǎn)的數值信息，增強人員節能意識，促進(jìn)效率提升。

〇 患者界面將告知患者改變環(huán)境設置對環(huán)境造成的影響，這也是歐洲國家獲得綠色設計評分的要求。

智能計量及監測系統測量各個(gè)醫療區域的能耗，提供了至關(guān)重要的建筑設備目標能耗信息。收集的數據用于各級管理操作，如下所示：

〇 能源/設備界面采用用戶(hù)友好界面、直觀(guān)深入至建筑設備設施、部門(mén)和各個(gè)醫療領(lǐng)域，全部設施和基準點(diǎn)的關(guān)鍵耗能數據。

〇 當耗能超過(guò)能源/公用事業(yè)設備預定的能耗水平限值，發(fā)出警報，激活能源需求調查及相應的改進(jìn)措施。

15.員工生產(chǎn)率和員工挽留

員工生產(chǎn)力和員工挽留是醫療保健組織關(guān)注的問(wèn)題，通過(guò)綠色智能化的技術(shù)基礎架構和先進(jìn)的自動(dòng)化、信息化系統，對改進(jìn)上述兩點(diǎn)內容會(huì )起到關(guān)鍵作用。主要功能內容如下：

〇 集成化工作流程管理。

〇 集成化員工工作站。

〇 預防性維護技術(shù)。

〇 增強的自動(dòng)化水平。

集成化工作流程實(shí)現智能化管理實(shí)時(shí)信息，并通過(guò)語(yǔ)音指令或文字指令將這些信息發(fā)布給正確的人員。系統通過(guò)移動(dòng)電話(huà)通信模塊，直接發(fā)送信息到工作人員的移動(dòng)通信設備上。醫護人員的工作流程系統與護士呼叫系統的集成增加了生產(chǎn)力內容的關(guān)鍵界面及重要功能，系統通過(guò)直接使用音頻通信與該病患通信，確定患者的需求并進(jìn)行需求分類(lèi)。根據醫療區域的定級和特殊程度，不論是通過(guò)員工工作站或是通過(guò)醫護人員移動(dòng)裝置等通信設備都可以實(shí)現患者需求的獲得確認和分類(lèi)。與設備相關(guān)的維護信息及失效事件的處理信息，會(huì )通過(guò)醫療系統與設備管理工作流程系統的實(shí)時(shí)信息交換，直接發(fā)送給設備管理人員處理，從而集中醫療照護人員的精力專(zhuān)心于患者照顧和護理。系統將對所有的事件、相關(guān)措施及信息交互進(jìn)行記錄，并帶有時(shí)間日期標簽。這樣，就可以提供完整的追蹤記錄，形成管理工具，改善患者服務(wù)，提升患者照護水平。

集成化的員工工作站系統應用在各個(gè)部門(mén)或醫療區域，提供全方位的互動(dòng)式視圖。圖3-9以ITI為設計骨干, 進(jìn)行不同系統的互動(dòng)及對接,對全方位互動(dòng)式視圖操作概念進(jìn)行了闡釋。

預防性維護是綠色智能數字基礎架構的一部分，實(shí)現運維人員在最需要的設備上進(jìn)行優(yōu)先預防性維護，提高主動(dòng)維護能力，預防性維護技術(shù)的主要功能是：

〇 設備內置的智能診斷，產(chǎn)生的智能報警連接到綠色智能數字基礎設施骨干網(wǎng)，在保持運行狀態(tài)下，發(fā)出預測到的隱患問(wèn)題或潛在故障的信息，以先進(jìn)的智能報警終端將信息發(fā)出。其中的一個(gè)例子是，由于斷路器觸點(diǎn)的過(guò)度磨損，導致電動(dòng)機、變頻器即將故障的報警以及變頻器異常操作報警的發(fā)布。

〇 業(yè)務(wù)數據和報警信息將直接發(fā)送到工作流程工作站，確定優(yōu)先級次序和適當的響應。由于信息質(zhì)量的改進(jìn)，中央系統可以進(jìn)行數據分析。避免很多調用需求，同時(shí)對任務(wù)進(jìn)行分組以便更有效地工作。

提高自動(dòng)化程度是一項用來(lái)提高員工生產(chǎn)效率和挽留員工的關(guān)鍵功能。

首先，省去了一般性或重復性的手工操作任務(wù)，如開(kāi)閉窗戶(hù)及窗簾、定期水沖洗、手動(dòng)抄表、設備檢查、試圖找人和設備等。

其次，通過(guò)自動(dòng)化提高員工效率和患者滿(mǎn)意度，減少人為錯誤。同時(shí)，提出生產(chǎn)管理水平的自動(dòng)化報告，減少管理人員的報告工作量，在某些情況下還可作為聯(lián)合調試的合規報告。

16.集成

集成與交互操作發(fā)生在整個(gè)綠色智能數字基礎設施骨干網(wǎng)，通過(guò)使用適當的通信技術(shù)使得各級系統實(shí)現最佳的互相配合，進(jìn)行交互，并能夠獨立運行各自的應用程序。在醫學(xué)領(lǐng)域，集成與交互操作主要發(fā)生在設備層級，設備使用統一的開(kāi)放式通信協(xié)議，彼此直接與對方共享信息，從而以最有效的方式進(jìn)行互操作。

17.運行和管理界面

智能數字基礎設施骨干網(wǎng)將連接大量的集成數據、交互式的圖形化用戶(hù)界面及提供業(yè)務(wù)管理視圖，根據用戶(hù)的權限出具報告和數據分析結果。

運行和管理界面最低限度也需提供以下有針對性的界面示圖：

〇 手術(shù)室。

〇 工作流程。

〇 24h/7d遠程訪(fǎng)問(wèn)。

〇 集成式安全防范。

〇 生命安全。

〇 能源。

〇 設備管理。

〇 環(huán)境管理。

〇 醫務(wù)人員管理。

每個(gè)視圖需提供概述信息，其中包含各部門(mén)和醫療區域樓層的直觀(guān)性的用戶(hù)友好界面。