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            医院智慧后勤综合集成平台的构建与探索
            2021.07.30来源:中国数字医学

              随着信息技术、网络技术、人工智能的飞速发展及应用,信息技术越来越广泛地被应用到人类的各项生产活动中,对社会的发展起到了积极的促进作用。2018年12月国家卫生健康委体改司印发了《关于开展建立健全现代医院管理制度试点的通知》(国卫体改发[2018]50号文),指出要健全完善后勤管理制度,探索医院“后勤一站式”服务模式。后勤服务作为医院管理的重要组成部分,是临床、教学和科研等工作的基础保障,具有不间断性、技术性、服务性等特点,其工作效率和管理水平将直接影响医院的正常业务运转和健康发展。

              医院信息化的本质是将医院管理内化为信息系统的流程,打破固有、僵化的思维模式,提高医院管理的规范性和科学性。目前,我国医院后勤信息化程度普遍不高,还没有形成统一的标准和通用的模式,各级医疗机构均在探索助力医院后勤发展的管理模式。据统计,我国后勤信息系统应用仍以独立应用为主,有综合应用管理平台的寥寥无几,其他全部为部分独立和全部独立的应用系统。

              1.智慧后勤综合集成平台背景

              江南大学附属医院后勤处下设电工班、修理组、制冷组、后勤库房、食堂等多个班组,管辖范围遍布医院的每个角落,设备种类繁多,数量庞杂。后勤处的日常工作涉及多个学科领域,涵盖多种专业知识,这就要求相应的岗位人员具有较高的专业性和技术性。目前后勤处的职工年龄结构老龄化严重,有技术职称的人员偏少,职称普遍偏低,老院区设备年限久远,很多设备都已经有老化迹象,以上种种,导致很多工作必须依赖手工才能完成,大大限制了后勤业务信息化的快速发展。

              为了进一步提升后勤管理水平,完善管理流程,江南大学附属医院在新院区前期规划建设时,充分调研了全国三甲综合性医院的后勤智能化建设现状,实地参观考察了后勤智能化的优秀案例,制定了符合实际情况的后勤智能化的实施方案,通过构建智慧后勤综合管理平台,建立后勤人、财、物的一体化管理体系,围绕后勤业务流程管理、机电设备智能管控、智慧安防等模块来实现后勤基础运营保障管理的信息化,将科学、高效的管理理念植入后勤日常管理中,形成一套适合现代化三级综合医院的后勤科学管理工具,进一步推进医院后勤管理的学科建设。同时,参照《三级综合医院评审标准实施细则》和《JCI医院评审标准》,建立质控评价体系,对后勤处的服务质量进行全面检查评估,全面提升医院后勤管理水平,提高后勤工作效率。

              2.智慧后勤综合集成平台技术架构

              江南大学附属医院智慧后勤平台按照“顶层规划、分布实施”的原则,遵循充分解耦、高度可扩展的架构理念进行分层设计,自下而上可划分为六层:基础设施层、采集层、数据层、应用支撑层、应用层和展示层,平台架构图如图1所示。该架构设计充分利用物联网、大数据、人工智能等新技术,支撑后勤业务流程的全闭环跟踪处置、各类结构化和非结构化数据的归集统一以及医院后勤业务管理知识的模型化,最终在实现医院后勤一体化智能管理的同时,通过后勤所有业务领域数据的关联性分析,达到自动化预警、精准化预测与智能化决策的目标。

            图1 智慧后勤平台架构图

              为满足医院后勤业务的不断创新发展,整体架构设计通过数据采集层与数据层实现整体系统的三层解耦,采集层实现硬件设备同系统之间的数据解耦,方便后续需不断增加接入管理的后勤设备以及采集的数据范围,数据层实现数据同业务应用层之间的解耦,以应对未来不确定的数据使用需求。

              基础设施层

              基础设施层包括通用基础设施和专用基础设施,是智慧后勤平台的基础数据来源。通用基础设施是为整个系统运行提供硬件性能支持及操作系统支持的通用基础环境,包括服务器、网络、存储设备、路由器等硬件设备,以及操作系统;专用基础设施是为各专业子系统运行监控提供软硬件支持的专用基础环境,包括楼宇自控DDC控制器(Direct Digital Control,直接数字控制)、能耗监测智能水电表、电磁流量表、各类型环境传感器、视频监控摄像机等硬件设备。

              采集层

              数据采集层包含物联网采集子系统、智慧安防一体化接入、外部系统对接三部分。物联网采集子系统通过边缘网管支持各类基于Modbus协议的设备数据采集接入,如电表数据、水表数据等;平台通过OPC协议接口和定制化接口实现其余智能化系统的数据采集,如电梯运行数据等。物联网采集子系统负责数据的持久化时序存储,数据的规则判断,触发阈值告警,以及物理设备与逻辑设备之间的数据转换。安防一体化平台通过各种标准协议或设备SDK,实现门禁、一键报警设备、防盗门帘设备、视频设备的统一接入。外部系统如HIS系统、医院集成信息平台等,均需按照双方协商接口,实现数据的接入。数据采集层在设备接入前,需要了解该设备的相关型号参数、设备的通讯协议以及设备的上传数据频率等,以判断是否适合接入,设备本身的采购成本也是需要考虑的因素,在项目预算范围内,尽可能采购性价比较高的设备。

              数据层

              数据层实现数据与上层业务系统的解耦,负责数据的清洗、映射、存储以及授权管理,提供完整的数据治理能力。数据层向下负责管理物联网采集子系统采集的数据以及其它业务系统交互对接的数据,向上通过数据资源目录提供的数据接口,满足各个业务系统的数据需求。数据层涵盖了大数据计算平台及人工智能支撑平台等,大数据计算平台为汇聚数据的分析提供基础的软硬件计算能力,人工智能平台包含常用的智能算法与模型,数据、算力、算法三者的有机结合,充分挖掘医院后勤业务数据的隐含价值,提升医院后勤管理效率,降低运营成本。

              应用支撑层

              应用支撑层用于构建医院后勤业务子系统的基础运行环境,包括统一的消息推送中心,统一的报表引擎、流程引擎、规则引擎等,统一的应用运行环境,能规范业务子系统的建设路线,方便后期的系统升级,大大降低了系统运维的难度。

              应用层

              应用层包括医院后勤业务系统和智慧安防系统,而后勤业务系统主要分为后勤运营管理和设备智能管控两大部分。。通过数据层对各业务子系统的数据整合与算力算法支持,实现业务层的跨子系统的关联性分析和场景联动,并基于医院三维模型进行实时的动态交互。

              展示层

              展示层是对业务运行数据的综合分析和展示,主要包括PC门户、移动门户和大屏全景展示,为智慧后勤综合集成平台提供统一的信息化应用入口。

              3.智慧后勤综合集成平台建设内容

              智慧后勤平台通过一个大数据资源中心、一体化后勤业务综合管理集成平台以及多种类型应用服务系统,打造以集成各类后勤设备数据资源、后勤业务办理信息、后勤人员信息、医院环境信息等为一体的后勤大数据资源中心,形成以后勤运营管理、设备智能管控、智慧安防等模块为一体的后勤综合信息平台,基于平台实现各类对内对外应用服务的开发建设。江南大学附属医院在用的所有业务系统均部署在医院内网和互联网,而智慧后勤平台部署在设备网,目前设备网是单独管理的。设备网、医院内网、互联网三网是物理隔离的,可以通过配置网闸和防火墙进行定向访问。设备网在医院是第一次部署使用,对设备网的安全管控,目前使用了防火墙、网闸、杀毒软件等常规安全手段,并将设备网的数据定期进行备份,设备网的安全策略也是平台建设初期需要考虑的问题。智慧后勤集成平台界面如图2所示。

            图2 智慧后勤综合集成平台界面图

              后勤运营管理

              后勤运营管理是整个后勤业务系统的指挥中心,涵盖了除医疗业务系统之外的方方面面,是整个医院平稳运行的基础支撑和坚实保障,具体包括维修管理、设备管理、订餐管理、被服管理、医废管理、运送管理等诸多模块。

              维修管理

              临床科室可以通过电话、电脑、手机App等方式进行报修,报修即产生一张工单,调度中心受理工单并进行派工,同时支持抢单和分配两种模式。班组人员接单后,打印出工单并去现场实施维修。如果维修过程中需要耗材,直接在系统中进行登记。维修结束后,报修人员可以对维修工作进行满意度等评价反馈,以便日后工作的改进和完善。

              设备管理

              设备管理包括设备维修、设备保养、设备台账等相关内容,目标是对设备进行全生命周期管理,管理从设备启用到设备报废的完整过程。建立设备档案信息,登记各科室的设备台账,结合后勤设备监控的相关数据,对设备运行异常、故障等状态信息进行分析评估,为管理层掌控设备运行状态、处理设备运行问题提供依据,为构建设备运行状态保障体系提供数据支撑。

              订餐管理

              通过信息化手段来满足职工和患者的订餐需求,职工可以根据自己的喜好,预约订餐,支持外带和堂食两种类型。患者订餐功能需要与医院信息管理系统做接口,获取患者的饮食医嘱信息,根据医嘱信息对菜品进行有效过滤,配餐员提供床边点餐服务;也支持通过扫描床头二维码的方式进行自主订餐。

              设备智能管控

              设备智能管控通过物联网网关采集及系统对接的方式,实现对后勤设备的集中监控管理和智能化控制,包括照明节能管理、电梯安全管理、给排水管理、能源管理等模块,通过逻辑组态的方式实时监测系统运行状态,以可视面板方式显示各个系统的监测数据,建有集中告警中心,处理各设备的运行告警信息,并能实现部分告警的业务联动。

              智慧安防

              智慧安防包括视频监控系统、防盗报警系统、电子巡更系统等安防子系统,能够充分利用成熟的物联网技术,不仅能实现院区内视频监控、报警、出入口控制等的统一监管,而且,系统中融入了多种联动报警策略,真正实现了可连、可监、可控的安防目标。

              4.智慧后勤综合集成平台创新点

              后勤知识库的构建

              建立后勤业务流程和后勤设备智能管控知识库,结合医院后勤运行中的维修、巡检、保养和其他后勤业务的内容和标准,对各类业务日常经验进行归纳总结,形成内容翔实、标准规范、自由扩展的后勤知识库,有效规范和指导现场作业,有效指导风险应急处置,做到知识归纳和有效传承。

              数据关联分析与模型预测

              通过对医院后勤业务数据的关联性分析与模型预测,可以打破后勤各个业务数据之间的壁垒,进而挖掘数据的有效价值,如通过关联各水表用水数据与医院水表拓扑结构,及时发现后勤水系统的跑冒滴漏现象。通过对历史用电数据的分析,建立时间、空间维度用电模型,通过模型预测未来用电量。利用物联网技术实现对后勤机电设备的预防性维护,能够提前发现设备故障隐患,避免维护过剩或不及时,降低设备维护成本等。

              数字孪生医院

              通过对整个医院进行三维建模,构建医院的数字化虚拟场景,通过采集层对各类传感器和监控设备的接入,数据层对各业务子系统运行数据的整合,建立起虚拟场景与物理世界的桥梁,形成整个医院的数据孪生体,在虚拟场景中,实时展示各类设备的运行状态,同时打破物理空间的限制隔阂,以更加直观、更加生动的方式展示联动事件关联处置,以全局视角总览整个医院的运行状态。

              5.智慧后勤综合集成平台的应用效果

              江南大学附属医院智慧后勤平台项目于2020年5月启动,至2020年10月30日基本完成了项目第一阶段的系统上线试运行,共8个一级功能模块,包括后勤业务流程管理、设备智能管控以及智慧安防等39个二级功能模块。在为期半年的项目建设过程中,为了保障项目能顺利上线运行,成立了专门的项目组,每周召开项目例会,推动项目的建设进程。

              智慧后勤平台的上线为业务科室的工作带来了便利,其中数据层按照医院后勤元数据标准的要求,实现了后勤业务的标准数据库,大大降低了应用层各业务子系统之间的业务协同,使数据在各个应用子系统之间快速流转。同时结合支撑层报表引擎、BI分析引擎,实现医院后勤的跨业务的综合分析,为管理层决策提供全方面的数据辅助。平台支撑层在统一消息中心、流程引擎及工单引擎的基础之上,规范了一整套工单流程开放接口及接入标准,使后勤已建或待建的业务子系统均能无缝接入同一工单流转系统,实现了整个医院后勤工单的一体化智能调度。

              6.结语

              医院后勤管理的信息化建设并不是单纯的网络与硬件的堆积,也不仅仅是一套应用软件的安装运行,而是关乎后勤管理制度、流程规范、业务处理等核心内容。基于“顶层设计、分步实施”的原则,在新院区建设启用之际,构建智慧后勤综合信息平台,推动业务闭环管理,加强成本管控,辅助人员精准决策,实现后勤管理的优质、高效、安全、低耗等管理目标。

              随着时代的发展,未来需充分运用互联网、物联网、云计算、大数据、数字孪生等新一代信息技术,开展医院智慧后勤建设,形成医院运营管理闭环,实现后勤与临床业务之间的智慧链接,将后勤平台融合到医院业务平台中,打造成智慧医院一体化平台,不仅方便医护人员的使用,更能为辅助管理人员进行智慧决策提供可靠支持。

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