曹玲燕 徐 誠 魏建軍

醫(yī)院作為提供治療、護(hù)理、康復(fù)等醫(yī)療服務(wù)的公共場所，具有人員構(gòu)成復(fù)雜、危險(xiǎn)物品集中等特征[1]，且易發(fā)生醫(yī)療安全不良事件(如患者跌倒、管路滑脫等)[2-3]，這些都給安全穩(wěn)定的就醫(yī)環(huán)境帶來了挑戰(zhàn)。因此，構(gòu)建完備的安防監(jiān)控系統(tǒng)具有重要意義。國家及各省市有關(guān)部門均頒發(fā)了一系列政策文件，以推動醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和升級。2015年，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會聯(lián)合頒布《醫(yī)院安全技術(shù)防范系統(tǒng)要求》(GB/T 31458-2015)，對醫(yī)院安全技術(shù)防范系統(tǒng)的基本要求、防護(hù)對象及防護(hù)要求、系統(tǒng)技術(shù)要求等作出規(guī)定[4]。2019年，上海市市場監(jiān)督管理局發(fā)布《重點(diǎn)單位重要部位安全技術(shù)防范系統(tǒng)要求 第11部分：醫(yī)療機(jī)構(gòu)》(DB31/T 329.11-2019)，規(guī)定了上海市醫(yī)療機(jī)構(gòu)安全技術(shù)防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、評審、檢驗(yàn)、驗(yàn)收和運(yùn)營維護(hù)等要求[5]。2021年9月，國家衛(wèi)生健康委等8部委發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)醫(yī)院安全秩序管理工作的指導(dǎo)意見》(國衛(wèi)醫(yī)發(fā)〔2021〕28號)，明確指出醫(yī)院要積極應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部署智能安防系統(tǒng)，以提高重大突發(fā)事件的快速反應(yīng)和處置能力[6]。

上海申康醫(yī)院發(fā)展中心(以下簡稱“申康中心”)作為上海市級醫(yī)院的辦醫(yī)主體，肩負(fù)著上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控信息化系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展的責(zé)任。近年來，申康中心不斷加大對上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)投入，使醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)水平逐步提升，目前已基本實(shí)現(xiàn)了市級醫(yī)院院區(qū)樓宇視頻監(jiān)控全覆蓋。然而，由于市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立存在且品牌不一、型號多樣，未能實(shí)現(xiàn)與申康中心數(shù)據(jù)總平臺的數(shù)據(jù)互通。在無法掌握所屬市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的情況下，申康中心無法對上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行績效進(jìn)行客觀評價(jià)，不利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問題。

2021年，申康中心在市級醫(yī)院現(xiàn)有安防監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，應(yīng)用邊緣計(jì)算及多碼流處理等信息技術(shù)，構(gòu)建了市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)集成平臺。該平臺是申康中心主導(dǎo)建設(shè)的市級醫(yī)院后勤運(yùn)維評價(jià)與促進(jìn)平臺的重要組成部分[7]。本研究對該平臺的建設(shè)及運(yùn)行績效進(jìn)行闡述。

1 傳統(tǒng)安防監(jiān)控系統(tǒng)存在問題

上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)具有設(shè)備部署密集、特殊要求多等特點(diǎn)，對信息查詢的便捷性和突發(fā)事件的響應(yīng)要求較高。然而，傳統(tǒng)安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)基本依賴人工手段，設(shè)備巡檢和維護(hù)技術(shù)落后，當(dāng)意外事件發(fā)生時(shí)處理效率低下。主要存在以下問題：(1)設(shè)備巡檢耗時(shí)嚴(yán)重，且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常；(2)設(shè)備巡檢流于形式，設(shè)備在線狀態(tài)、錄像完整性等設(shè)備參數(shù)異常難以被發(fā)現(xiàn)；(3)設(shè)備建設(shè)時(shí)期不同、品牌多樣、型號繁雜，設(shè)備巡檢和維護(hù)難度大；(4)設(shè)備運(yùn)行績效評價(jià)缺乏量化指標(biāo)體系，不利于監(jiān)控設(shè)備設(shè)施的精細(xì)化管理。

2 平臺構(gòu)建

為解決傳統(tǒng)安防監(jiān)控系統(tǒng)存在問題，申康中心亟需建立能夠融合多家市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)特性的集成平臺。然而，若簡單的將市級醫(yī)院院區(qū)、樓宇或門急診大廳的安防監(jiān)控系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等方式匯總連接到申康中心云計(jì)算中心，則需要占用更多的帶寬和服務(wù)器資源[8]。有研究表明[9]，應(yīng)用邊緣計(jì)算和云計(jì)算，可提高視頻圖像數(shù)據(jù)價(jià)值，在降低帶寬、時(shí)延的同時(shí)，還能提高處理效率[10]。對此，申康中心通過改造升級智能攝像頭、增加數(shù)據(jù)采集模塊、布設(shè)邊緣服務(wù)器設(shè)備等方式，利用邊緣計(jì)算及多碼流處理等技術(shù)，建成了市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)集成平臺。該平臺的主要優(yōu)點(diǎn)是可以將視頻流傳輸、存儲、計(jì)算等任務(wù)下沉到各醫(yī)院的監(jiān)控邊緣設(shè)備上，通過全天候、高清晰、無間斷的動態(tài)監(jiān)視及警醫(yī)聯(lián)動，確保各市級醫(yī)院運(yùn)行安全。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

邊緣計(jì)算是一種在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行計(jì)算的新型計(jì)算模式。與將所有信息傳輸?shù)皆贫酥行奶幚砗笤俜答伒脑朴?jì)算不同，邊緣計(jì)算在信息的獲取與處理上更加及時(shí)，能夠在物與數(shù)據(jù)的源頭進(jìn)行信息處理并將有效信息直接傳輸，大大提高了信息處理的及時(shí)性[10]。此外，邊緣計(jì)算還能更好地保障信息安全，減少信息流動過程中數(shù)據(jù)流量的損耗。安防行業(yè)通常包含視頻監(jiān)控、報(bào)警器、防盜門禁等子系統(tǒng)，近年來已開始引入邊緣計(jì)算這一新興技術(shù)[10]。

碼流作為視頻編碼中畫面質(zhì)量控制最重要的部分，是指視頻文件在單位時(shí)間內(nèi)使用的數(shù)據(jù)流量。多碼流技術(shù)則是指在視頻編碼過程中，同時(shí)產(chǎn)生多種不同碼流及分辨率的流媒體數(shù)據(jù)。為了平衡網(wǎng)絡(luò)傳輸與本地存儲之間的矛盾，多碼流技術(shù)可以根據(jù)用戶實(shí)際網(wǎng)絡(luò)帶寬條件自動分配最佳解碼畫質(zhì)。不同市級醫(yī)院安裝的安防監(jiān)控設(shè)備品牌不同、型號各異，所產(chǎn)生的視頻流格式也不同，難以作為有效數(shù)據(jù)被使用。運(yùn)用多碼流視頻技術(shù)，申康中心能夠流暢地調(diào)取各醫(yī)院視頻，通過視頻方式進(jìn)行監(jiān)管復(fù)核，提升監(jiān)管效率。

2.2 平臺功能

上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)集成平臺包括醫(yī)院邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、醫(yī)院數(shù)據(jù)分平臺、申康中心數(shù)據(jù)總平臺3個(gè)部分，其設(shè)備安裝拓?fù)鋱D如圖1所示。

集成平臺在各醫(yī)院安保專網(wǎng)部署邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，包括邊緣數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和傳輸裝置，主要用于連接醫(yī)院的安防監(jiān)控設(shè)備，采集設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)，通過內(nèi)嵌視頻分析算法進(jìn)行預(yù)處理，分析參數(shù)異常情況，并將數(shù)據(jù)上傳至醫(yī)院數(shù)據(jù)分平臺。醫(yī)院數(shù)據(jù)分平臺是醫(yī)院邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與申康中心數(shù)據(jù)總平臺之間的橋梁，主要接收醫(yī)院邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上傳的運(yùn)維數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將運(yùn)維數(shù)據(jù)傳送至申康中心數(shù)據(jù)總平臺。申康中心數(shù)據(jù)總平臺作為上層數(shù)據(jù)分析平臺，主要用于接收、匯總、分析各醫(yī)院數(shù)據(jù)分平臺上傳的運(yùn)維數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得到醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行績效評價(jià)指標(biāo)，進(jìn)而對各家醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行客觀評價(jià)和可視化呈現(xiàn)。

圖1 上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)集成平臺設(shè)備安裝部署拓?fù)鋱D

2.3 平臺應(yīng)用

截至2022年8月，相關(guān)邊緣計(jì)算設(shè)備已覆蓋23家市級醫(yī)院院區(qū)，覆蓋攝像機(jī)數(shù)量27 000余臺，錄像機(jī)450余臺。通過該平臺可以實(shí)時(shí)獲取不同市級醫(yī)院的攝像機(jī)總數(shù)、攝像機(jī)當(dāng)前在線率、錄像機(jī)總數(shù)、錄像機(jī)每日在線率、錄像機(jī)錄像保存情況、錄像機(jī)平均缺失時(shí)長等信息。

此外，通過該平臺可更直觀地展示全部醫(yī)院的總體安防監(jiān)控運(yùn)行狀況，便于同步建設(shè)安防監(jiān)控系統(tǒng)可視化集成平臺。在可視化集成平臺首頁地圖上點(diǎn)擊不同醫(yī)院圖標(biāo)，即可進(jìn)入具體醫(yī)院，從而了解該院不同安防監(jiān)控績效指標(biāo)變化情況。

3 運(yùn)行績效分析

3.1 運(yùn)行績效評價(jià)指標(biāo)選取

為了客觀地評價(jià)市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，申康中心通過實(shí)際調(diào)研和專家論證，最終確定兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)用于評價(jià)安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行績效，分別為“數(shù)字監(jiān)控設(shè)備在線率”和“錄像平均缺失時(shí)長”，計(jì)算公式如下：

數(shù)字監(jiān)控設(shè)備在線率=數(shù)字?jǐn)z像機(jī)總數(shù)-掉線數(shù)字?jǐn)z像機(jī)累計(jì)數(shù)量/數(shù)字?jǐn)z像機(jī)總數(shù)×100%

錄像平均缺失時(shí)長=錄像機(jī)視頻所有通道錄像缺失時(shí)長之和/數(shù)字?jǐn)z像機(jī)總數(shù)×100%

此外，為確保采集數(shù)據(jù)質(zhì)量及可靠性，申康中心編制《市級醫(yī)院后勤智能化平臺運(yùn)維及數(shù)據(jù)管理要求》并下發(fā)落實(shí)。該文件明確了數(shù)據(jù)采集的字段定義、采集頻次與時(shí)間點(diǎn)定義、后續(xù)管理運(yùn)維流程等。例如，要求醫(yī)院在安防監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生設(shè)備新增、修改、刪除等變化時(shí)，及時(shí)按照《邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備配置管理手冊》進(jìn)行信息更新，以確保醫(yī)院實(shí)際部署的設(shè)備情況與邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中所管理的設(shè)備情況保持一致。此外，醫(yī)院還應(yīng)定期對邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行檢查，以保障邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠正常進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、上傳等工作。

3.2 運(yùn)行績效評價(jià)指標(biāo)應(yīng)用

通過從該平臺調(diào)取數(shù)據(jù)，本研究計(jì)算并對比了23家市級醫(yī)院在2022年6月初平臺上線和2022年8月底平臺運(yùn)行一段時(shí)間后的兩項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，如表1所示。

從表1可以看出，在平臺上線的初期，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)多數(shù)醫(yī)院的數(shù)字監(jiān)控設(shè)備在線率更低或錄像平均缺失時(shí)長更長。現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，數(shù)字監(jiān)控設(shè)備在線率低的常見原因包括電源中斷、網(wǎng)絡(luò)中斷、設(shè)備重啟、設(shè)備損壞或死機(jī)以及IP地址配置錯(cuò)誤等；錄像存儲缺失的常見原因包括攝像機(jī)掉線、攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)異常、硬盤錄像機(jī)損壞、死機(jī)以及未設(shè)置錄像存儲計(jì)劃等。在醫(yī)院層面，通過分析兩項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果，醫(yī)院內(nèi)部可以及時(shí)進(jìn)行安防監(jiān)控設(shè)備的維護(hù)。例如，當(dāng)數(shù)字監(jiān)控設(shè)備在線率低于100%時(shí)，可追溯發(fā)生故障的攝像機(jī)所在位置并進(jìn)行調(diào)試。在申康中心層面，通過對比兩項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果，可以指導(dǎo)所屬醫(yī)院進(jìn)行管理改善，以提升醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)整體運(yùn)行水平。申康中心將該兩項(xiàng)指標(biāo)反饋至醫(yī)院保衛(wèi)部門，由保衛(wèi)部門依據(jù)結(jié)果指標(biāo)進(jìn)行自查和整改，及時(shí)消除安防監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題。表1指標(biāo)結(jié)果顯示，平臺應(yīng)用期間大多數(shù)醫(yī)院的安防監(jiān)控水平均有了不同程度的提升。在數(shù)字監(jiān)控設(shè)備在線率方面，增幅最大的為醫(yī)院20(33.29%)；在錄像平均缺失時(shí)長方面，降幅最大的為醫(yī)院18(100.00%)。

表1 上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)集成平臺運(yùn)行績效評價(jià)指標(biāo)對比/%

4 討論與建議

隨著智慧醫(yī)院建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，醫(yī)院安防系統(tǒng)信息化建設(shè)在醫(yī)院智慧后勤中的作用也將越來越大?？梢哉f，醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護(hù)、維修等是醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量提升的關(guān)鍵。然而，對于大型市級醫(yī)院而言，數(shù)字監(jiān)控設(shè)備總量較大，有的醫(yī)院甚至高達(dá)2 000個(gè)。如果按照傳統(tǒng)人工巡檢方式進(jìn)行檢查，不僅耗時(shí)較長且準(zhǔn)確率不高，難以滿足日益增長的監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)管理需求。

上海市級醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)集成平臺的建設(shè)對于醫(yī)院安防管理水平的提升具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，主要體現(xiàn)在以下3方面：(1)實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院安防設(shè)備的自動化巡檢，顛覆了以往人工巡檢的工作模式，較為真實(shí)客觀地采集設(shè)備參數(shù)、分析問題，規(guī)避了人工設(shè)備巡檢缺項(xiàng)、漏項(xiàng)、走過場等人為風(fēng)險(xiǎn)。(2)實(shí)現(xiàn)了對醫(yī)院安防設(shè)備全天侯、不間斷地實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，大幅度縮短了設(shè)備異常的發(fā)現(xiàn)周期，從而保障安防設(shè)備持久穩(wěn)定運(yùn)行。(3)實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院不同品牌、不同類型安防設(shè)備的統(tǒng)一接入運(yùn)維，并通過統(tǒng)一的管理入口對各前端設(shè)備進(jìn)行巡檢，大幅度提升了巡檢運(yùn)維效率，減輕了各醫(yī)院設(shè)備巡檢的工作壓力，降低了醫(yī)院的巡檢運(yùn)維成本。

該平臺融合了邊緣計(jì)算、多碼流、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段，可靈活設(shè)置設(shè)備巡檢策略，根據(jù)管理需要和實(shí)際情況設(shè)置巡檢計(jì)劃，全天侯、自動化完成對設(shè)備在線狀態(tài)、時(shí)鐘狀態(tài)、硬盤狀態(tài)、錄像狀態(tài)等安防系統(tǒng)核心參數(shù)的巡檢。同時(shí)，通過將多家市級醫(yī)院安防系統(tǒng)統(tǒng)一管理，減少醫(yī)院內(nèi)部不同部門之間以及不同醫(yī)院之間安防信息系統(tǒng)的“信息孤島”現(xiàn)象。基于該平臺反饋的安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，醫(yī)院保衛(wèi)部門可以及時(shí)對掉線的數(shù)字監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行調(diào)試或修復(fù)。

在醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)集成平臺的建設(shè)和運(yùn)維過程中，還需要注意以下事項(xiàng)：(1)設(shè)備部署方面，需要確保邊緣巡檢系統(tǒng)所在機(jī)房的環(huán)境安全，如供網(wǎng)、供電、溫度、濕度等符合要求。如需通過邊緣巡檢系統(tǒng)進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，需確保目的主機(jī)與邊緣巡檢系統(tǒng)之間網(wǎng)絡(luò)通暢，具體帶寬要求由實(shí)際要求傳輸數(shù)據(jù)量進(jìn)行測算。(2)數(shù)據(jù)安全方面，建議邊緣巡檢系統(tǒng)與目的主機(jī)之間采用https加密傳輸方式。(3)設(shè)備維護(hù)方面，需確保實(shí)際在用安防設(shè)備與邊緣巡檢系統(tǒng)添加的安防設(shè)備信息保持一致，如果增加、拆除安防設(shè)備、變換IP地址等，需同步在邊緣巡檢系統(tǒng)中進(jìn)行更新。(4)培訓(xùn)方面，建議面向一線工作人員、管理層等不同角色用戶，從設(shè)備維護(hù)、產(chǎn)品使用等方面進(jìn)行全面培訓(xùn)、考核。此外，醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行需要協(xié)同醫(yī)院主管部門、工程商、維保商、平臺商等多方共同參與，將安防監(jiān)控系統(tǒng)的巡檢、報(bào)修、維保等流程納入監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的閉環(huán)管理。

本研究也存在一定的局限，首先是安防監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行績效指標(biāo)還不夠健全，僅采用了數(shù)字監(jiān)控設(shè)備在線率和錄像平均缺失時(shí)長兩項(xiàng)指標(biāo)。各醫(yī)院需要結(jié)合自身的功能需求，在科學(xué)規(guī)劃監(jiān)控設(shè)備布局的基礎(chǔ)上，有針對性地選取關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。其次需要在現(xiàn)有安防監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識別等技術(shù)，強(qiáng)化對視頻內(nèi)容的分析。例如，對于視頻圖像識別出的潛在危險(xiǎn)因素及時(shí)發(fā)布預(yù)警機(jī)制，通知醫(yī)院相關(guān)部門提前做好準(zhǔn)備。這些也為醫(yī)院安防監(jiān)控系統(tǒng)下一步的研究提供了發(fā)展方向。