基于WebService分布式医保接口系统的研究与实现

钟俊华，陈金雄，于海铸

南京军区福州总医院 计算机应用与管理科，福建 福州 350025

基于WebService分布式医保接口系统的研究与实现

钟俊华，陈金雄，于海铸

南京军区福州总医院 计算机应用与管理科，福建 福州 350025

目的 为医院医保结算流程中各个子系统提供统一的医保接口，以支持HIS与医保中心的系统集成。方法 研发基于WebService的分布式医保接口服务系统，动态反馈负载均衡算法的集群服务，为HIS各子系统提供医保接口服务。结果 应用该系统实现了就诊点医保实时结算，改进了医院“一卡通”流程，提高了医院的核心竞争力。结论 分布式多层服务系统集群为医保流程优化提供了良好的支持，推动了医保系统技术架构的革新。

WebService；医疗保险；医保接口；分布式系统；负载均衡；服务集群；HIS

随着医疗信息化的深入发展，国内众多医院已经采用先缴纳预交金后就诊的 “一卡通”就医模式。近年来医疗保险制度改革不断深化，医保病人所占的比重越来越大，医保病人的费用结算需要与医保中心联网，在时间上消耗较大，容易造成结算队列的拥塞，迫切需要建立医保就诊点实时结算和自助结算模式，将结算业务分布于就诊点或者自助机，以缓解医保结算窗口的压力。新的结算模式应带来流程上的改变，传统的C/S集成方式需要将相对独立的医保结算功能模块嵌入到各个业务子系统里，这样容易造成医保模块与整个系统的强耦合，一旦医保升级需要重新编译安装部署涉及到的所有业务子系统，同时需要为每个结算终端分配有限的医保IP资源，适应性差。本文提出并实现了一种基于WebService的分布式技术架构，为前端各个业务子系统提供统一的调用界面，具有较高的适应性。

1 基于WebService的分布式接口系统

1.1 医保接口的业务功能

医保接口主要实现HIS与医保中心的数据交换功能，如读卡、患者身份识别确认、账户查询、医保挂号、费用分割明细上传、费用结算生成、医保业务撤销、医保退费、医保限定台账等信息的下载。

1.2 接口设计的基本原则

（1）对现有医院信息系统（HIS）系统的影响较小，各个需要调用的子系统能够比较便捷地与医保业务系统集成实现各种医保业务功能。

（2）接口稳定，功能定义完善。医保接口实现HIS和医保系统之间的隔离，任何一方的维护升级都不会对另一方造成太多影响，能够保持数据的完整性和一致性。

（3）接口系统作为医院HIS与医保中心系统之间的桥梁应具有良好的可扩展性和高安全可靠性，能够高效地进行数据处理，保证它们能够稳定快速地交换数据。

1.3 系统的架构设计

基于Web服务的分布式系统集群架构设计，见图1。通过Web服务为挂号收费程序、医生工作站、检查检验客户端和自助结算终端等程序提供统一的接口。Web服务采用HTTP、XML和SOAP等通用的协议标准，具有很好的开放性和跨平台性，支持各种平台系统的访问。

全局负载均衡组件根据集群中各个系统的负载状况计算出最优的访问路径，将消息请求均匀地分布在服务集群中的各个服务器实体中，实现全局负载均衡。医保后台服务集群由独立的若干个服务器进程组成。通过在相互独立的服务器中设置一个进程调度管理器，管理器对于上层组件的请求消息进行处理，根据当前的服务请求强度自适应地动态创建或删除后台服务进程，并选择最空闲的服务进程处理请求消息，同时监控整个服务器的负载状态为全局负载均衡提供信息基础支持。服务集群中单个服务器采用服务管理器和多进程结合的架构模式，每个进程实现对单个用户的实时服务处理，服务管理器则实现服务进程的创建、调度、删除等管理功能。服务进程与医保前置服务器、医保中心服务器交互实现医保挂号、医保费用明细分割上传、结算明细生成等医保业务。

1.4 系统网络拓扑结构

整个系统的网络拓扑结构，见图2。HIS中的各个子系统连接部署有Web服务的IIS服务器，Web服务屏蔽了后台服务集群提供的服务，实现统一的调用接口。医保服务集群是由相互平行的若干台服务器组成，是整个接口系统的核心。前置服务器采用双网卡设置，安装两块网卡分别连接院内网和医保公共网络，属于医保中心设置于医保机构的处理终端。通过在前置服务器和医保公共网络之间设置防火墙来防止非授权的访问，防止黑客、木马和病毒的入侵。医保前置服务器再通过路由器连接医保中心服务器，完成整个业务的链接。

2 系统采用的关键技术

2.1 基于WebService的系统集成

HIS与医保系统的集成，采用Web服务作为访问接口，实现对医保业务的封装。Web服务以WSDL作为Web 服务统一的描述语言，采用统一的可扩展的标记语言XML作为机器表示数据的基本格式，简单对象访问协议SOAP则提供了标准的远程过程调用。这些应用程序采用标准协议(HTTP，XML，XSD，SOAP 和WSDL) 在可伸缩的、松耦合和无状态环境中提供交换消息的功能[3]。

2.2 分布式网络通信协议

系统通信主要是基于TCP协议实现的应用层协议。协议拥有管理器与服务进程之间的基本通信语义，同时还具有服务状态的检测、服务进程的恢复检测、服务的超时检测等语义功能。协议是实现整个服务的稳定可靠性和自适应能力的基础构建。承载协议的通信组件拥有消息的封装、存储、分类、转发以及解析等功能，消息字段封装了接口调用的方法名以及调用的参数信息。

2.3 基于动态反馈的负载均衡算法

分布式服务器集群作为整个系统的核心，是为医保业务请求提供业务实现的实体集。负载均衡机制将系统接收到的请求消息均匀地分配给各个服务实体，实现服务集合的负载均衡。算法设计首先进行事务的建模，包括实现具体业务功能的长事务和状态交互的短事务。长事务是耗时的操作，需要将系统长事务请求均匀地分布在各个节点。动态负载调度主要是根据服务器的负载情况动态实时的进行调度[4]。 式(1)为服务器的负载值计算式。

Load（i）表示第i个服务器的负载值，Ki表示第i个参数的加权值。Lmem(i)为第i个服务器CPU的使用率、Lmem(i)为内存使用率、Lband(i)为网络带宽占用率、Lio(i) 为IO使用率，Nused(i) 为被占用的服务进程数，Ntotal(i) 为可用的服务进程数，通过公式(1)计算得出各个服务器的负载值。运行于单机服务器的服务管理器会记录服务运行的历史状态数据，负载均衡组件根据这些数据进行负载值的加权，计算出最优的空闲服务器进程。基于动态反馈负载均衡算法提高了系统整体的利用功效。

2.4 虚拟主机平台架构服务器集群

服务器集群实现了系统整体的高可用性和良好的冗余容错能力。在高性能服务器上采用基于主机硬件虚拟技术构建服务器集群，比单机服务器构建集群提供了更为经济高效的实现手段，同时也提高了系统性能。

3 系统的特点评价

系统通过WebService集成实现HIS与医保系统平台的相对隔离；分层的架构简化了集成以及医保升级的步骤[5]；负载均衡实现了服务的冗余性，可以防止单点失败，稳定可靠性高；基于可扩展的接口设计增强了系统应对业务变化的能力和可扩展性；分布式集群多层架构模式为调用客户端提供了统一的接口，使安装部署配置以及维护升级都集中在中间层，最大限度地降低了对客户端的影响，易于安装部署。

4 结束语

基于WebService的分布式医保接口系统在架构上优于传统的客户端服务器模式，为医保流程的优化打下了很好

的基础。医保实时扣费结算，方便了病人就医，改善了整个医院的流程，提高了医院的核心竞争力。但由于历史的缘故，系统是基于C/S架构为基础的升级改造[6-7]，还存在许多问题有待改善。医保中心需要从顶层重新设计整个解决方案，提供院方开发商的接口组件应该更好的支持新的多层架构平台，以适应不断变化的业务需求。

[1] 王玉珍,王行高.门诊“一卡通”重点解决的问题[J].中国医疗设备,2008,23(5):73-74.

[2] 张暄,唐晓东.HIS与医保系统接口程序设计方案及实现[J].医学信息研究,2009,26(1):69-71.

[3] 李灏晨,陈赫贝.基于.NET 平台的分布式应用程序的研究[J].计算机应用研究,2003,(6):31-34.

[4] 曾东海,刘海,金士尧.集群负载调度算法性能评价[J].计算机工程,2006,32(11):78-79.

[5] 李迎新,谢志纳.基于Web Service的医院信息系统集成研究[J].中国医疗设备,2011,26(11):39-41.

[6] 王琦.C/S架构系统自动升级构件设计与实现[J].电脑知识与技术,2011,(21):457-458.

[7] 谢栋梁,周平.试论医院信息系统中的医保接口[J].中国科技信息,2009,(14):203-204.

Research and Implementation of Distributed Medical Insurance Interface System Based on WebService

ZHONG Jun-hua,CHEN Jin-xiong, YU Hai-zhu
Computer Application and Management Department, Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Area Command, Fuzhou Fujian 350025, China

Objective To provide a unif ed medical insurance interface for each subsystem in settlement process in hospital, to support HIS and the center of the medical insurance system integration. Methods Researched and developed medical insurance distributed service interface system based on WebService service, the dynamic feedback load balancing algorithm of clusters service provide health insurance interface service for each subsystem of HIS. Results The application of this system realizes medical insurance real-time settlement in medical department, improved the hospital “One Card Solution”process, also improved the core competitiveness of the hospital. Conclusion Distributed multi-layer service system for medical insurance cluster provides a good support for business process optimization, and promotes the innovation of medical insurance system technical architecture.

WebService; medical insurance; medical insurance interfaces; distributed system; load balancing; service clusters; HIS

R192.324

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.08.003

1674-1633(2012)08-0019-02

2012-04-09

作者邮箱： cjxiong@fzzyy.cn