智能化背景下醫院智能化監控系統設計與安裝

趙 強

廈門華煬智慧城市建設有限公司，福建 廈門 361000

醫院的智能監控系統以無線通訊技術的應用為主。該系統以智能技術為支撐，通過傳感器監測病人的情況。當病人發生危險時，醫院智能監控的報警裝置會及時反應，使病人的狀況被管理者所了解某地區中心醫院的智能監控系統主要包括環境監控和身體監測兩部分［1］。智能視頻監控技術的應用能有效保障中心醫院的人員安全。因此，基于醫院監控系統進行智能監控系統的設計與實現具有重大意義。

1 工程概況

某地區中心醫院建筑面積約7966m2。該醫院共有160 個床位，8 套高級套房。該醫院安裝依托先進技術，應用安裝了智能監控系統。該工程在建設過程中為病人配備了智能穿戴裝置，將智能呼叫系統與監控系統連接成一個整體。本地區中心醫院的智能監控系統主要由信息采集端、客戶端、備用供電模塊以及網絡路由器等部分組成，所采用的視頻采集裝置為高清數字攝像頭。相對于傳統的視頻采集裝置而言，高清數字攝像頭的監控距離較遠，圖像比較清晰。最為重要的是，高清數字攝像頭具備支持人臉檢測、客流量統計以及快速移動等功能，該工程旨在建立起維護方便且穩定耐用的智能網絡監控體系。

2 視頻監控系統概述

本工程視頻監控系統與一般的醫院監控體系結構相似。智能監控系統是指將先進的信息技術、自動化技術、數據傳輸技術等融為一體，將其應用于整個醫院的安全管理體系。具體運行過程如下：以醫院進出口為監測點，布置監控設備，通過布置的監控設備進行視頻信息采集，并借助光纖、網絡專線等方式將采集的信息傳輸至醫院監控管理中心，由醫院監控管理中心的后臺服務器接收信息，并對信息進行處理，了解道路違章時間等，以對道路突發事件做出及時、準確的判斷。

3 智能化監控系統設計

3.1 環境監控

（1）環境數據采集設計。該工程以提高病人居住的舒適感為目標，對本地中心醫院的自動控制通風系統進行改善，使新風系統能進一步滿足病人對醫院的舒適度要求。本工程采用溫濕度傳感器以及數字溫度傳感器對室內環境狀況進行監測。DS18B20 是數字溫度傳感器的一種，該傳感器體積小巧，能對溫度進行較為精確的測量。DHT11 為溫濕度傳感器，該溫濕度傳感器采用溫濕度傳感技術記憶數字模塊采集技術，可以將檢測到的模擬信號轉換為數字信號。DHT11 溫濕度傳感器抗干擾能力強，具有可靠性和穩定性。此外，中心醫院的智能監控系統還對新風系統進行升級。排氣與空氣供應是新風系統的兩大組成部分，當智能監控系統檢測到PM2.5 濃度過高時，自動新風系統會自動工作。室外的新鮮空氣從醫院一側進入室內，相對的一側將室內空氣排出，從而使室內的PM2.5 含量降低［2］。

（2）煙霧濃度檢測設計。煙霧濃度監測系統設計的目的在于規避醫院發生火災。中心醫院的煙霧濃度檢測系統主要由煙霧報警感應器組成。智能監控采用MQ-2 來對醫院的煙霧濃度進行檢測，在煙霧濃度檢測系統中，當MQ-2 檢測到煙霧濃度超過所設定的閾值時，模擬信號會被輸出。報警信號最后會被傳到智能終端，智能終端繼而將報警信息傳給監控室的上位機。至此，當發生特殊情況時，煙霧報警信號會及時出現在上位機界面上。該煙霧濃度報警裝置也能通過自身單片揚聲器的激活向上位機界面發送報警信號進行報警［3］。

（3）光照強度采集設計。本工程將BH1750FV1 數字光照傳感器應用于智能監控系統中。與傳統的光照傳感器相比，該傳感器分辨率極高，采集數據較為準確。BH1750FV1 為兩線式串行總線接口模式，可以根據光線的強弱來調整燈的亮度或是顯示屏的亮度，也可以對較大范圍內光強度的變化進行檢測。另外，BH1750FV1 數字光照傳感器性能穩定且能耗低。在應用光照強度采集設計的基礎上還應用了燈具自動控制系統。在該系統設置一個閾值之后，天黑自動打開所要控制的燈具，天亮會自動熄滅。該工程的燈具控制系統即采用了這一模塊，當智能監控系統檢測到室內平均光照高于150Lux 時，燈具自動控制系統即會停止工作，當室內平均光照較低時，則會使室內的燈自動打開［4］。

3.2 身體監控

（1）跌倒檢測報警系統。中心醫院的智能監控系統應用了跌打報警硬件設計。病人的手環中被嵌入MPU6050 傳感器，該傳感器能檢測出病人不同方向的傾角值與加速度值。這些數值通過微處理器調整之后被傳送到醫院監控管理的智能終端。STM32 智能終端通過判斷跌倒的計算程序來判定病人是否跌倒。

（2）血壓及心率檢測裝置。本地區中心醫院的智能監控系統中采用了MKB0803 健康手環。MKB0803 健康手環的關鍵器件如表1 所示。

表1 關鍵器件

該手環在檢出出病人的血壓及心率值之后，上位機界面會將以上數值顯示出來，并通過算法來判斷病人的身體是否處于健康狀態。除此之外，上位機界面還會出現病人的心電波形以及脈搏波形。該方案的優點在于結構簡單，相關電路易于設計；整個運作系統的能耗較低，手環可以長時間工作，對病人的身體狀況進行持續監測；輸出病人的心率以及血壓等數值無需延時且靈敏度高。

4 設備安裝

智能監控系統設計好后，根據工程智能化要求，設備安裝運行前應對所安裝的設備外觀、型號規格、數量、標志、標簽、產品合格證、產地證明、說明書、技術文件資料進行檢驗，檢驗設備是否選用廠家原裝產品，設備性能是否達到設計要求和國家標準的規定，若檢驗不合格應及時予以退還，若檢驗合格方能進入下一步的安裝工作。設備安裝主要包括六類線纜安裝、信息插座安裝等，以下將針對這兩部分的安裝做相關闡述。

4.1 六類線纜端接

將線纜整理平整后，用帶子將纜線纏繞在配線板的導入邊緣，避免線纜在移動過程中產生形變。在對線纜端接過程中，按照背面數字標識的順序進行端接，注意穿接時切掉線纜的外衣，使線纜保持光滑，便于端接；對于纜線的連接線，在設置纜線時，將其通過末端保持器時，用綁帶扎緊、固定，使纜線在移動過程中也能保持相對穩定的狀態，不易變形；進行彎曲線對時，應保持適當張力，避免線纜在彎曲過程中產生形變，從而毀壞單個線對，這對保證纜線的傳輸性能具有重要意義。

4.2 信息插座端接

信息插座安裝一般選在相對較為平臺的地方安裝信息插座，并將插線固定在線盒內。插座面板分別為直立和水平形式，根據中心醫院插座安裝位置以及插線走向，選擇恰當的插線形式。若將插座安裝在墻體上，應預留出插座距離地面約30m 的位置，若地面采用活動地板，則應在預留位置中加上活動地板內凈高度。安裝插座時應用螺絲進行固定，注意螺絲應擰緊，不應出現松動現象。

5 視頻監控安裝過程中需要注意的問題

視頻監控底座安裝應牢固，根據安裝設計圖要求進行安裝作業，注意做好底座的防水、防潮、防震以及防靜電等工作；視頻監控機房的內機柜應豎直放置，不可傾斜，內機柜柜面應保持水平，垂直偏差保持在1‰以內，水平偏差保持在3mm 以內，此外，機柜間的縫隙也應做好相應的控制，保持在1mm 以內；注意對機臺表面的養護，不可出現摩擦等痕跡，影響機臺表面的光滑程度，檢查螺絲的擰緊程度，若發現螺絲出現松弛現象，應及時擰緊；根據相關設計要求，安裝機內接插件，注意預留出一定的設備可接觸的距離，所使用的的接線端子應具備合格標簽，具備良好性能；就臺內配線設備而言，其應起到保護接地設備的作用，還應注意導線截面的顏色符合設計要求；視頻監控系統的所有機柜一律設置接地端子，連接好接入大樓接地端排。

在本工程監控設備安裝過程中，應注意在安裝過程中嚴格按照專業工程師的相關指示進行操作，并及時填寫設備安裝表格，之后做存檔處理。

6 結語

本文所述某地中心醫院的智能監控系統應用了無線通訊技術、紅外傳感技術等先進科技手段，并且通過判斷跌倒算法對病人的身體狀況進行及時的了解。該智能監控技術在視頻采集、數據傳輸以及終端監控方面做出示范，能為其他醫療機構的智能監控系統提供經驗。