1.設計原則

在醫(yī)院里的綠色智能數(shù)字基礎設施骨干網(wǎng)的設計是基于實用性的設計理念，是以提供先進的醫(yī)療保健和康復環(huán)境為原則的。綠色智能數(shù)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(shù)字技術基礎設施骨干網(wǎng)將應用于整個醫(yī)療建筑，從能源中心到病房，以確保最高水平的系統(tǒng)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、可以兼容未來的新技術，當新技術出現(xiàn)時無需花費大量費用進行大規(guī)模更新配置。

為了實現(xiàn)醫(yī)療保健環(huán)境的顯著改進，集成技術應被采納實施，并與患者和工作人員在下列關鍵領域進行交互作用。

1.1 能效

〇 基于現(xiàn)有基礎控制的服務。

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(jiān)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(tǒng)。

〇 感染控制措施。

〇 生命安全系統(tǒng)。

〇 護士呼叫系統(tǒng)。

〇 實時定位系統(tǒng)。

1.3 患者環(huán)境

〇 為醫(yī)患提供可控的微環(huán)境設定（ 溫度、照度、濕度和安全）。

〇 空氣的過濾和質量。

〇 噪音監(jiān)測。

〇 娛樂和通信。

〇 訪客管理設施。

1.4 員工生產(chǎn)率的提高和降低員工離職率

〇 技術先進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(tǒng)。

〇 RFID定位系統(tǒng)。

〇 預防性維修技術。

〇 提高自動化水平，減少工作量。

技術實施的各種不同級別說明詳見圖3-7，圖3-7中表示出了一典型的ITI系統(tǒng)架構圖的設計。

2.設備和功能

先進技術在醫(yī)學領域中實施的關鍵是將累進的實證設計功能通過開放的、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(tǒng)和高效率服務。

3.患者環(huán)境

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

〇 溫度環(huán)境。

〇 照明/采光環(huán)境。

〇 噪音環(huán)境。

〇 空氣質量/潔凈度。

〇 感染控制。

〇 娛樂和通信。

〇 臨床服務。

智能監(jiān)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間，提高整體護理水平。圖3-8闡釋了整體智能監(jiān)控的醫(yī)院系統(tǒng)概念。

同時為患者提供觸摸界面，提供全面的娛樂、通信和臨床功能。該界面具有用戶友好的菜單系統(tǒng)，并提供了溫度、照度與個人燈光的喜好控制，與自動百葉窗聯(lián)動，提供最大的自然光照明幫助患者恢復健康和節(jié)約能源。場景設置功能和醫(yī)務人員操作功能，可為任何醫(yī)療或檢驗提供正確的人工照明。表3-5是醫(yī)院建筑照明標準值，供讀者參考使用。交互式的用戶使用界面將會把因設置值改變造成的環(huán)境影響顯示出來，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(yī)療領域的使用標準。

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

根據(jù)研究顯示，除了訪客通過個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(yī)療設施的療效。

為確保提供最優(yōu)的患者環(huán)境，必須安裝傳感器來集中監(jiān)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量。該系統(tǒng)還必須有監(jiān)測噪聲水平的能力，以確保維持良好的聲學環(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鍵因素。美國醫(yī)療保健綠標和LEED（綠色能源與環(huán)境設計先鋒獎）都包含了聲學設計部分。

4.患者安全

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

〇 集成安保系統(tǒng)。

〇 感染控制。

〇 生命安全。

〇 護士呼叫集成。

〇 實時定位系統(tǒng)。

5.集成安保系統(tǒng)

集成式安保系統(tǒng)能夠實現(xiàn)醫(yī)院全方位保安系統(tǒng)的交互作用，提升患者、訪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效用。其所提供的功能類型包括如下內(nèi)容。

5.1 CCTV視頻監(jiān)控

〇 攝像機自動進行PTZ調(diào)節(jié)跟蹤拍攝異常行為，包括入侵、強行進入、盜竊、 嬰兒綁架者或人身攻擊等行為，并以高分辨率錄像進行記錄。

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

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

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 門禁控制

〇 當區(qū)域發(fā)生攻擊、竊取或嬰兒誘拐事件時進行區(qū)域封鎖。

〇 根據(jù)綜合威脅級別自動進行安全級別更改。

〇 根據(jù)門禁等級實現(xiàn)與其他子系統(tǒng)的交互控制。

6.感染控制

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

〇 通過給皂器上的傳感器進行監(jiān)控，當有工作人員未洗手就進入患者區(qū)域，系統(tǒng)將提醒報警。或者對系統(tǒng)進行簡單地監(jiān)測、報告和顯示每個部門的洗手量來提高洗手完成率，改善醫(yī)療衛(wèi)生狀況。

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

〇 自動水沖洗系統(tǒng)基于溫度控制和定時流量控制，防止細菌生長，減少人工定時手動沖洗的時間。

7.生命安全

生命安全系統(tǒng)和其他系統(tǒng)交互操作以改善患者安全：

〇 火災視頻探測系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的交互操作實現(xiàn)事件核查。例如在電氣機房找出電氣開關所處的位置。

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

〇 與數(shù)字報警系統(tǒng)交互操作，通過三維演練圖形集結點告知患者、訪客和工作人員逃生路線。

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

〇 采用清晰的圖形化信息對整個醫(yī)院的突發(fā)事件進行監(jiān)視，實現(xiàn)更有效的管理和更快的響應。

〇 先進的關鍵電力應用程序監(jiān)控功能提供了更高的適用性，減少意外事件發(fā)生的風險。

8.護士呼叫

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

9.實時定位系統(tǒng)

RFID/RTLS定位系統(tǒng)與綠色智能數(shù)字基礎設施骨干網(wǎng)交互，并通過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險。集成的門禁系統(tǒng)和視頻監(jiān)控，會智能報警，并自動發(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，確保患者和工作人員不會因為接觸到危險材料而發(fā)生安全問題，系統(tǒng)同時提出適當?shù)膱缶蕴崾净颊吆凸ぷ魅藛T。

〇 集成到工作人員工作站和移動通信系統(tǒng)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(jiān)測和報警，通過內(nèi)部視頻監(jiān)視功能和整體視頻的分析功能進行確認。

10.能效

能源效率對醫(yī)療保健組織是一個關鍵領域，提高能效能夠實現(xiàn)在不降低護理質量或減少人員的情況下，降低運營成本，提高財務績效。采用先進的自動化和信息化水平，綠色智能數(shù)字基礎設置骨干網(wǎng)在能效領域扮演關鍵性角色。主要提供以下服務內(nèi)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(jiān)測。

〇 企業(yè)能源管理。

基于空間占用原則的功能，是指當醫(yī)療區(qū)域沒有患者和醫(yī)務人員使用或者該區(qū)域不可使用時，將能源和環(huán)境參數(shù)設置成回退（set back）模式。回退模式將減少空氣的換氣率，允許手術室/ 檢查室在不使用時關閉所有服務。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(diào)（HVAC）

患者區(qū)域的暖通空調(diào)服務通過存在感應器進行占用控制，并連接到護士呼叫系統(tǒng)，顯示24h內(nèi)哪些區(qū)域將被使用。所有區(qū)域都會采用RFID/RTLS驗證和執(zhí)行門禁控制。當區(qū)域未被占用時，會根據(jù)醫(yī)療區(qū)域自動啟用回退（set back）模式，減少了空氣和水流量服務。也可采用其他簡單的交互式操作，如，當窗戶打開時，空調(diào)會聯(lián)動關閉等。

12.燈光

照明/日光聯(lián)動將根據(jù)空間占用的情況來設置。在區(qū)域未被占用時，照明會自動切換調(diào)暗或者關閉。照明與太陽百葉窗簾的交互操作可以減少眩光和過度的日照，同時保持最佳的自然采光實現(xiàn)節(jié)能，幫助患者恢復。

13.電力

當區(qū)域未被占用且相關電負荷也未被占用時，停用非關鍵電源電路。當非關鍵的設備運行時，非關鍵地區(qū)的電力負荷會調(diào)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的數(shù)值信息展示出來，并通過部門目標和基準點的數(shù)值信息，增強人員節(jié)能意識，促進效率提升。

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(jiān)測系統(tǒng)測量各個醫(yī)療區(qū)域的能耗，提供了至關重要的建筑設備目標能耗信息。收集的數(shù)據(jù)用于各級管理操作，如下所示：

〇 能源/設備界面采用用戶友好界面、直觀深入至建筑設備設施、部門和各個醫(yī)療領域，全部設施和基準點的關鍵耗能數(shù)據(jù)。

〇 當耗能超過能源/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(diào)查及相應的改進措施。

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(yī)療保健組織關注的問題，通過綠色智能化的技術基礎架構和先進的自動化、信息化系統(tǒng)，對改進上述兩點內(nèi)容會起到關鍵作用。主要功能內(nèi)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。

〇 增強的自動化水平。

集成化工作流程實現(xiàn)智能化管理實時信息，并通過語音指令或文字指令將這些信息發(fā)布給正確的人員。系統(tǒng)通過移動電話通信模塊，直接發(fā)送信息到工作人員的移動通信設備上。醫(yī)護人員的工作流程系統(tǒng)與護士呼叫系統(tǒng)的集成增加了生產(chǎn)力內(nèi)容的關鍵界面及重要功能，系統(tǒng)通過直接使用音頻通信與該病患通信，確定患者的需求并進行需求分類。根據(jù)醫(yī)療區(qū)域的定級和特殊程度，不論是通過員工工作站或是通過醫(yī)護人員移動裝置等通信設備都可以實現(xiàn)患者需求的獲得確認和分類。與設備相關的維護信息及失效事件的處理信息，會通過醫(yī)療系統(tǒng)與設備管理工作流程系統(tǒng)的實時信息交換，直接發(fā)送給設備管理人員處理，從而集中醫(yī)療照護人員的精力專心于患者照顧和護理。系統(tǒng)將對所有的事件、相關措施及信息交互進行記錄，并帶有時間日期標簽。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，提升患者照護水平。

集成化的員工工作站系統(tǒng)應用在各個部門或醫(yī)療區(qū)域，提供全方位的互動式視圖。圖3-9以ITI為設計骨干, 進行不同系統(tǒng)的互動及對接,對全方位互動式視圖操作概念進行了闡釋。

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

〇 設備內(nèi)置的智能診斷，產(chǎn)生的智能報警連接到綠色智能數(shù)字基礎設施骨干網(wǎng)，在保持運行狀態(tài)下，發(fā)出預測到的隱患問題或潛在故障的信息，以先進的智能報警終端將信息發(fā)出。其中的一個例子是，由于斷路器觸點的過度磨損，導致電動機、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)務數(shù)據(jù)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?shù)捻憫Ｓ捎谛畔①|量的改進，中央系統(tǒng)可以進行數(shù)據(jù)分析。避免很多調(diào)用需求，同時對任務進行分組以便更有效地工作。

提高自動化程度是一項用來提高員工生產(chǎn)效率和挽留員工的關鍵功能。

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

其次，通過自動化提高員工效率和患者滿意度，減少人為錯誤。同時，提出生產(chǎn)管理水平的自動化報告，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(diào)試的合規(guī)報告。

16.集成

集成與交互操作發(fā)生在整個綠色智能數(shù)字基礎設施骨干網(wǎng)，通過使用適當?shù)耐ㄐ偶夹g使得各級系統(tǒng)實現(xiàn)最佳的互相配合，進行交互，并能夠獨立運行各自的應用程序。在醫(yī)學領域，集成與交互操作主要發(fā)生在設備層級，設備使用統(tǒng)一的開放式通信協(xié)議，彼此直接與對方共享信息，從而以最有效的方式進行互操作。

17.運行和管理界面

智能數(shù)字基礎設施骨干網(wǎng)將連接大量的集成數(shù)據(jù)、交互式的圖形化用戶界面及提供業(yè)務管理視圖，根據(jù)用戶的權限出具報告和數(shù)據(jù)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 手術室。

〇 工作流程。

〇 24h/7d遠程訪問。

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(yī)務人員管理。

每個視圖需提供概述信息，其中包含各部門和醫(yī)療區(qū)域樓層的直觀性的用戶友好界面。