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1.設計原則

在醫院里的綠色智能數字基礎設施骨干網的設計是基于實用性的設計理念，是以提供先進的醫療保健和康復環境為原則的。綠色智能數字基礎設施骨干網能提高能源效率、提高患者和工作人員安全性、提升患者滿意度、 協助患者恢復、提高員工的生產效率和降低員工離職率。綠色智能數字技術基礎設施骨干網將應用于整個醫療建筑，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境舒適度。

此種設計基礎架構提供了優良的集成平臺、可以兼容未來的新技術，當新技術出現時無需花費大量費用進行大規模更新配置。

為了實現醫療保健環境的顯著改進，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測。

〇 企業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 實時定位系統。

1.3 患者環境

〇 為醫患提供可控的微環境設定（ 溫度、照度、濕度和安全）。

〇 空氣的過濾和質量。

〇 噪音監測。

〇 娛樂和通信。

〇 訪客管理設施。

1.4 員工生產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。

〇 RFID定位系統。

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系統架構圖的設計。

2.設備和功能

先進技術在醫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和高效率服務。

3.患者環境

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

〇 溫度環境。

〇 照明/采光環境。

〇 噪音環境。

〇 空氣質量/潔凈度。

〇 感染控制。

〇 娛樂和通信。

〇 臨床服務。

智能監控提供了整體環境的控制優化，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闡釋了整體智能監控的醫院系統概念。

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，并提供了溫度、照度與個人燈光的喜好控制，與自動百葉窗聯動，提供最大的自然光照明幫助患者恢復健康和節約能源。場景設置功能和醫務人員操作功能，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。交互式的用戶使用界面將會把因設置值改變造成的環境影響顯示出來，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，符合醫療領域的使用標準。

技術先進的智能數字基礎設施骨干網可支持如Android操作平臺的智能電話，以及為使用者與患者開發的環境控制應用程序，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。

為確保提供最優的患者環境，必須安裝傳感器來集中監視一氧化碳、二氧化碳及揮發性有機化合物（VOC） 等空氣污染物及空氣質量。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環境。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。美國醫療保健綠標和LEED（綠色能源與環境設計先鋒獎）都包含了聲學設計部分。

4.患者安全

患者安全是醫療保健組織最關注的重點之一。綠色智能數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。

〇 感染控制。

〇 生命安全。

〇 護士呼叫集成。

〇 實時定位系統。

5.集成安保系統

集成式安保系統能夠實現醫院全方位保安系統的交互作用，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容。

5.1 CCTV視頻監控

〇 攝像機自動進行PTZ調節跟蹤拍攝異常行為，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 當區域發生攻擊、竊取或嬰兒誘拐事件時進行區域封鎖。

〇 根據綜合威脅級別自動進行安全級別更改。

〇 根據門禁等級實現與其他子系統的交互控制。

6.感染控制

感染控制通過綠色智能數字基礎設施骨干網，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控，當有工作人員未洗手就進入患者區域，系統將提醒報警。或者對系統進行簡單地監測、報告和顯示每個部門的洗手量來提高洗手完成率，改善醫療衛生狀況。

〇 通過準確監測和過濾空氣污染物狀況，提醒醫務人員和設備操作人員，一旦發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現事件核查。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的交互操作，確定哪些患者需要協助撤離建筑物。

〇 與數字報警系統交互操作，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人員。

〇 采用清晰的圖形化信息對整個醫院的突發事件進行監視，實現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控功能提供了更高的適用性，減少意外事件發生的風險。

8.護士呼叫

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

9.實時定位系統

RFID/RTLS定位系統與綠色智能數字基礎設施骨干網交互，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。集成的門禁系統和視頻監控，會智能報警，并自動發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生安全問題，系統同時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，通過內部視頻監視功能和整體視頻的分析功能進行確認。

10.能效

能源效率對醫療保健組織是一個關鍵領域，提高能效能夠實現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，綠色智能數字基礎設置骨干網在能效領域扮演關鍵性角色。主要提供以下服務內容：

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 企業能源管理。

基于空間占用原則的功能，是指當醫療區域沒有患者和醫務人員使用或者該區域不可使用時，將能源和環境參數設置成回退（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（HVAC）

患者區域的暖通空調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，顯示24h內哪些區域將被使用。所有區域都會采用RFID/RTLS驗證和執行門禁控制。當區域未被占用時，會根據醫療區域自動啟用回退（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，空調會聯動關閉等。

12.燈光

照明/日光聯動將根據空間占用的情況來設置。在區域未被占用時，照明會自動切換調暗或者關閉。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節能，幫助患者恢復。

13.電力

當區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，非關鍵地區的電力負荷會調整降低至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值信息展示出來，并通過部門目標和基準點的數值信息，增強人員節能意識，促進效率提升。

〇 患者界面將告知患者改變環境設置對環境造成的影響，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醫療區域的能耗，提供了至關重要的建筑設備目標能耗信息。收集的數據用于各級管理操作，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、部門和各個醫療領域，全部設施和基準點的關鍵耗能數據。

〇 當耗能超過能源/公用事業設備預定的能耗水平限值，發出警報，激活能源需求調查及相應的改進措施。

15.員工生產率和員工挽留

員工生產力和員工挽留是醫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，對改進上述兩點內容會起到關鍵作用。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。

〇 增強的自動化水平。

集成化工作流程實現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布給正確的人員。系統通過移動電話通信模塊，直接發送信息到工作人員的移動通信設備上。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力內容的關鍵界面及重要功能，系統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。根據醫療區域的定級和特殊程度，不論是通過員工工作站或是通過醫護人員移動裝置等通信設備都可以實現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，會通過醫療系統與設備管理工作流程系統的實時信息交換，直接發送給設備管理人員處理，從而集中醫療照護人員的精力專心于患者照顧和護理。系統將對所有的事件、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應用在各個部門或醫療區域，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字基礎架構的一部分，實現運維人員在最需要的設備上進行優先預防性維護，提高主動維護能力，預防性維護技術的主要功能是：

〇 設備內置的智能診斷，產生的智能報警連接到綠色智能數字基礎設施骨干網，在保持運行狀態下，發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布。

〇 業務數據和報警信息將直接發送到工作流程工作站，確定優先級次序和適當的響應。由于信息質量的改進，中央系統可以進行數據分析。避免很多調用需求，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合調試的合規報告。

16.集成

集成與交互操作發生在整個綠色智能數字基礎設施骨干網，通過使用適當的通信技術使得各級系統實現最佳的互相配合，進行交互，并能夠獨立運行各自的應用程序。在醫學領域，集成與交互操作主要發生在設備層級，設備使用統一的開放式通信協議，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

智能數字基礎設施骨干網將連接大量的集成數據、交互式的圖形化用戶界面及提供業務管理視圖，根據用戶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 環境管理。

〇 醫務人員管理。

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