沈崇德11南京医科大学附属无锡人民医院
[摘要]机电系统的安全稳定运行是医院生命支持系统管理的核心内容，传统的管理手段存在诸多不足。医 院机电运维智能管控信息平台运用标准化、模块化、系列化的开放性设计，基于信息平台实现医院机电运 营管理的各信息系统进行功能整合，乃至数据整合，把各自独立分离的设备、功能和信息集成为一个相互 关联、完整和协调的综合网络平台。该文介绍了医院机电运维智能管控信息平台的基本概念，与传统楼控 的区别，主要构成和关键技术，主要功能以及系统选型策略。 [关键词]医院智能化系统;医院机电运维智能管控信息平台;医院后勤管理
机电系统的安全稳定运行是医院生命支持系统管理的核心内容。大型医院有大量的空调、冷热源、通 风、给排水、变配电、照明、电梯等建筑设备，这些设备分布广，数量繁多，且使用频繁，传统的管理手 段存在诸多不足，迫切需要采用自动控制等智能化技术手段对各种机电设备进行实时监控、自动控制、统 一管理，从而保证大楼内的各种机电设备的节能高效和优化运行。随着信息技术的发展、物联网技术的应 用，后勤机电设备运维一体化管控平台的建设成为业内关注的问题，国内知名大型医院开始了创新探索和 应用实践。
一、医院机电运维智能管控信息平台基本概念
(一)信息平台基本概念
医院机电运维智能管控信息平台又可以与称之为智能建筑集成管理平台[1]，运用标准化、模块化、系 列化的开放性设计，基于信息平台实现医院机电运营管理的各信息系统进行功能整合，乃至数据整合，把 各自独立分离的设备、功能和信息集成为一个相互关联、完整和协调的综合网络平台，并通过该平台把这 些分散、复杂而庞大的各类设备和系统进行充分的信息、资源、任务共享，从而方便地在统一的界面上实 现对各子系统全局的监视、控制和管理的功能。通过对各子系统资源的收集、分析、传递和处理，实现对 医院内各种建筑设备进行有效控制和决策，达到高效、经济、节能、协调运行状态，提供快速的应急响应， 创造一个舒适、温馨、安全的工作环境。
智能化建设是后勤领域一场深层次的变革，不仅仅局限于对后勤设备运行的影响，还需要对后勤保障理念、保障机制以及人才、管理等进行系统性的改造。以医院机电运维智能管控信息平台为基础，实现信息流与物资流的融合，提供基础的数据支撑。信息流在各管理要素、系统内有序流动，最终实现对信息的[2]收集、采集、存储、加工、更新和维护，产生管理者所需要的信息链，改善协调合作、效率与决策制定 。
(二)与传统楼宇集成的区别
传统楼宇智能化集成系统其是以建筑设备监控系统为核心的一种控制域系统集成，它最大的特点就是 将原来独立安全防范系统和火灾自动报警系统与建筑设备监控系统有机的集成起来，实现了系统联动控制和整个建筑的全局响应能力 。 医院机电运维智能管控信息平台则是以当今先进的网络技术、计算机技术、通信技术、控制技术和数[3]据处理技术等多项技术为基础的，以实现安全、稳定、高效和集约式管理为目的的综合集成管理平台，将 楼宇设备管理系统、能源管理系统、办公自动化系统、综合通信系统、商业智能等有机地结合起来，实现 功能的集成、数据的集成、门户的集成和数据二次利用。
传统楼宇智能集成系统与主要是基于设备层触发的监控和在有限的子系统和机电设备间联动，升级扩 容性和基于管理应用的能力较差;医院机电运维智能管控信息平台可实现前者的所有功能，同时在一些关 键技术和经验积累方面实现了突破，在业务层和人性化应用的管理方面实现质的飞跃，在数据管理和利用 上实现了突破，从本质上解决医院建筑“重建不重管”的问题。也即:前者面向监控，后者面向管理;前者 面向设备集成，后者面向信息集成;前者是局限的功能实现，后者是广泛的应用开发平台。基于上述分析， 医院机电运维智能管控信息平台更加适用于医院后勤的管理。
二、医院机电运维智能管控信息平台主要构成与关键技术
(一)信息平台主要构成
医院机电设备运营管控信息平台是新型的智能建筑集成平台，从功能的视角，系统架构示意图[1]如下:
医院机电设备运维管控信息平台实现将医院的楼宇自控系统、能源管理系统和安防消防系统等系统之间的信息集成和数据共享，利用物联网技术支撑平台技术实现医院后勤的控制域和信息域之间的互通互联，支持与第三方应用系统的数据交互，促进医院建筑设备运行和建筑节能管理的信息化、科学化、精细化。 平台的核心组成部分包括三个部分，即物联网技术支撑平台、设备运行数据中心、综合管理视窗三个部分。
支持与第三方应用系统的数据交互，促进医院建筑设备运行和建筑节能管理的信息化、科学化、精细化。 平台的核心组成部分包括三个部分，即物联网技术支撑平台、设备运行数据中心、综合管理视窗三个部分。
1.物联网技术支撑平台:重点解决楼宇自控系统、能源管理系统和智能集成管控平台的数据共享和联 动关系。通过标准的开放接口技术 OPC(OLE for Process Control)、BACNet、Modbus TCP、SmartLink 技 术等方式将这些在硬件上独立、在管理上关系紧密的建筑用能设备集成在一起，实现数据共享和联动关系， 一方面对控制域的各系统进行整合，实现统一的管理和调度;另一方面是向信息域集成的必要接口，将控 制域的设施管理提交给信息域使之形成运营管理的链路。
2.设备运行数据中心:这是建立 IT 信息平台上，是往来业务、内部管理的运营命脉。系统的作用是传 递和管理决策信息，它同时处理着多种异构数据，为医院的运营管理实现充分的信息资源共享，并通过WEB 驱动应用集成。设备运行数据中心是将医院设施静态信息、设施动态信息、能效使用信息和医院特征 区域的能效信息进行统一的信息集成。
3.综合管理视窗:综合管理视窗是基于 BI 技术的数据挖掘和日常运营管理状态的展现，更加注重通过 数据交互对医院的运营管理系统的数据传递和数据分析。
从医院的性质、用途出发，决定信息域集成的目标不仅仅是在某个层次上进行的集成，还需要在一体 化集成的基础上，将不同的信息资源和业务时间互相紧密的衔接起来，实现在异构子系统之间跨越各个应 用系统边界的数据共享平台。基于信息技术的集成平台，系统所提供的信息对医院的运营与决策有着必要 的、重要的作用。
(二)信息平台涉及的主要技术
1.基于 web 的远程实时监控 后勤设备远程实时监控平台通常包括以下内容:设备实时监控、数据网络传输。 设备实时监控用于监控设备实时运行状况，及时排查处理设备故障，告警等。数据网络传输至多领域同步监测操作平台，使用户实时掌握设备的各项参数，运行状态等。
(1)设备实时监控处理技术
前置处理器通过 RS485/RS232 通讯协议与设备上的传感器相连，实时获取设备信息及数据，经医院内部的局域网或互联网发送到业务处理器，业务处理器可将设备状态进行处理后在显示屏上实时显示，达到 对设备实时监控的目的。当管理人员不在医院时，可通过互联网连接 web 服务器，实现对设备远程可视化
的实时监控管理。同时可实现对设备故障的语言告警及故障打印等处理功能 。 在实际建设时，现场的监控采集通常采用统一的数据接口，便于监控系统的扩容;前置处理器的配置灵活，可实现对不同设备的监控采集;web 可视化监控页面支持多屏显示及基于设备参数的各类趋势分析 进行故障预防，同时对系统用户进行权限分级，保障信息安全。
(2)Web 发布技术
采用 B/S 结构，用 HTML 的编程语言，解决静态网页的技术问题，用 ASP 技术编写动态网页;采用 脚本编码语言(JAVASCRIPT 或 VBSCRIPT)编写服务器脚本程序和客户机脚本程序，实现 ASP 数据在服 务器和客户机之间的动态交换;用的数据库组件和数据连接工具，实现浏览器/服务器的组态软件的网上发 布功能。
利用云技术，采用 B/S 架构，管理人员通过 web 页面可以远程方式对系统进行设置，方便多名系统管 理人员共同完成庞大系统的运维工作。
3.信息安全技术
为提高机电设备运营管控信息平台的安全性，集成系统平台可运行在一个独立的局域网，然后通过安 全措施(防火墙、防病毒、入侵测试等)，再接入医院的内网。采用双机热备、云计算技术实现应用级的灾 备。
系统严格控制用户权限，在权限的设计上，操作查询和授权权限都严格分开。权限管理分为操作权限 和数据权限二个部分，方便管理人员对于权限的严密控制。根据实际情况，对特定的用户进行多级使用权 限的操作或查看范围限制和管理。信息化管理平台只对锅炉、电梯、冷/热源机组、变配电、发动机等大型 机电设备进行监测而不实施控制。只有专业值班人员在后勤进行保障机电设备监测中心，才能对楼层空调 机组、新风机组、送排风以及部分风机盘管和照明回路进行控制，从而杜绝了因误操作而发生重大事故的 可能性。
三、医院机电运维智能管控信息平台主要功能基于平台实现设备实时监控，包括对医院楼宇设备、中央空调设备、锅炉设备、照明设备、电梯设备、生活冷热水设备、集水井设备、医用气体设备、空压机设备、变配电设备的运行状态监控以及能源计量、 数据分析、数据上报、系统管理等，同时对医院的楼宇图纸、基建管理、设备管理、维护保养、大量管理 等建立相应的数据库，不断更新，通过多维度的数据采集和综合分析，为科学决策和运行管理提供基础数 据。
(一)全局集成平台实现功能的集成、数据的集成、门户的集成和数据二次利用。对各集成子系统一体化集中处理，
可以有效地对医院后勤各类事件进行全局管理，将医院的空间、能源、物流环境通过信息流与人联系起来， 实现一体化服务，提高系统管理的效率。全面利用医院内各子系统运行的实时和历史信息数据，并对其进 行综合分析和处理，在信息优化的基础上实现跨子系统的全局化事件的集成管理，充分实现信息资源的共 享，方便决策部门进行合理的组织，并进行调度、协同、指挥，使决策方案和措施付诸实施。
系统支持多种通信接口和协议，集成 RS232、RS422、RS485 串行协议、TCP/IP 网络协议;OPC、SmartLink、API 等多种通信协议和通信方式，BACnet、SmartLink 等控制协议，覆盖目前市场上大多数厂家产品的通信及协议接口。
(二)机电运维监控
1.机电监控
平台集成供配电、给排水、医用气体、暖通、电梯等机电监控管理系统，实现对机电设备的一体化运 维监控与智能化管理。
2.系统联动
系统可以实现医院机电各专业子系统之间的互操作、快速响应与联动控制。通过联动设置，可使系统 在某些突发事件发生时自动、快捷、准确地完成一系列相关事件的操作处理，提高了对突发事件进行快速 响应的能力，使管理人员迅速做出决策，以减少某些事故带来的危害和损失。跨系统联动控制在医院能源 管理方面也得到越来越多地体现，譬如灯光、空调、电梯等耗能大户，通过系统的自动联动控制可实现定 时开启、关闭，或某类事件产生时的开启、关闭，甚至更细致精确地控制。
3.报警处理
系统中的各种报警事件必须快速、显式地将报警信息通知值班人员和管理人员。系统不仅提供丰富声 光报警、电话报警、手机报警、短信报警、E-mail 报警等多种实时报警信息，还可根据数据来源进行准确 报警定位。系统根据不同的管理权限和日常经验，可设置各类报警屏蔽和处理。系统对所有报警信息自动 记录，方便管理者查阅和佐证。
4.自动巡视
平台可根据用户需要，在无人操作下，可以选定需要作巡视的页面，并设定每页停留时间、巡视次序、 巡视次数。减少人为重复操作，避免重要页面漏巡。
5.远程管理
管理者可通过任意终端方便地远程查看各设备、系统的运行状况，以及各类曲线、报表，如果权限允 许也可对设备、系统进行控制管理。
(三)平台基础功能
1.基础数据管理:包括数据字典、服务字典、权限维护等。
2.运行管理:包括运行数据录入，数据自动采集、自动生成保养维护周、月、年计划，记录设备运行 时间、设备能耗、设备故障报告/分析等;
3.设备管理:提供设备信息的录入、维护、查询、展示等功能;建立设备台账，包括设备名称、生产 厂家、联系方式、型号规格、备品备件、额定功率、标准能耗等。
4.多用户操作管理:支持多用户操作管理界面，只要是在医院局域网络环境下的授权用户就可操作相 应的管理对象。
5.辅助分析:提供实时曲线和历史曲线对系统/设备数据进行图形化辅助分析，同时，可以对曲线进行 放大与缩小显示;如果需要可以打印历史曲线;
6.日志管理:平台自动对操作人员、操作内容、操作时间、故障点、故障内容、故障处理、时间等信 息进行完整地记录，并可对这些记录进行多条件查询，为管理者提供完备的系统操作维护资料和重大事件 佐证。
(四)GIS 功能
基于地理信息系统，实现机电设备立体三维展现，联动监控可以动态巡视。
四、医院机电运维智能管控信息平台选型策略
医院机电运维管控信息平台的设计与选型，应在传统楼宇集成的基础上提升，以信息平台的思路在设 计系统，包括系统多层架构、平台工具、功能实现等，能够实现基于平台的一体化功能整合和智能化管理。
其主要功能模块包括平台管理模块、楼宇智能控制模块(含供配电、给排水、暖通、通风、净化等)、GIS模块、移动应用模块、其他机电智能管控模块(医用气体、物流输送等)、环境监测模块等 [1]。
系统应兼顾前瞻性、兼容性、开放性、实用性、先进性、安全性等原则。应选择国内知名有成熟的平 台产品并有大型医院实施平台经验的公司进行合作。
系统应支持多种通信接口和协议，集成了 RS232、RS422、RS485 串行协议、TCP/IP 网络协议;OPC、SmartLink、API 等多种通信协议和通信方式，BACnet、SmartLink 等控制协议。对于医院内的任何子系统， 只要用户或设备厂商提供其产品的通信接口，就可将其集成到平台上来，可方便实现与用户第三方应用系 统如 OA、HIS 等实现集成，进行信息共享。
医院机电运维管控信息平台建设工作刚刚起步，值得广大医院后勤管理者、信息工作者关注和研究， 并在标准化、集成化、无线化、智能化、区域化等领域进一步探索和实践。
参考文献
[1]沈崇德.医院智能化建设[M]. 北京:中国工信出版集团、电子工业出版社,2017,10-15. [2]沈崇德,丁信华,赖金林,等.中国医院建设指南——医院智能化系统建设指南[M].北京:中国质检出版社、中
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[3] GB/T 50378-2014.智能建筑设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2014. [4]杨后亮.医院后勤智能化管理平台、能耗监管平台的研究与应用[A].2015 绿色医院建筑与后勤管理国际研
讨会暨博览会中国医院协会后勤管理专业委员会、医院建筑系统研究分年会[C].广州:中国医院协 会,2015:11-26.
作者简介:沈崇德，南京医科大学附属无锡人民医院副院长