数字化医院网络机房设计与规划

石莉，王晓丽，刘占波牡丹江医学院 教育技术与信息中心，黑龙江 牡丹江 157011

数字化医院网络机房设计与规划

石莉，王晓丽，刘占波
牡丹江医学院 教育技术与信息中心，黑龙江 牡丹江 157011

0 前言

随着电子计算机和通讯设备在医院管理中的广泛应用，HIS（ 医院信息系统）、PACS（ 影像归档和通信系统）、医院成本核算系统等现代化医院管理应用系统的普及[1-2]，对计算机网络的稳定、高效、安全提出了更高的要求，一个安全可靠、技术先进、结构完善、灵活性强、兼容性好的数字化医院信息系统的机房则成为保障医院正常运行的关键[3-4]。

本文结合某医院的网络机房建设的设计及施工方法，针对医院信息系统机房的设计提出意见和建议，并对机房工程装修、供配电、防雷接地、图像监控、消防、空调等方面相关的设计、施工要素进行详细介绍。各系统之间关系框图，见图1。

图1 机房各系统之间的关系

1 机房建设总则

1.1 设计思想

计算机机房是各类信息的中枢，机房建设工程必须保证计算机系统设备能够达到长期、安全、可靠运行，同时还为机房工作人员提供一个美观、舒适的工作环境[5]。为使机房工程的设计能够满足上述要求，要着重考虑以下几点：① 机房的装修效果：要达到舒适宜人，简洁明亮；②设计方案的完善性：机房工程一旦竣工，不宜再进行阶段性翻新、改造；③ 机房设备和供配电器件的可靠性：全部采用符合国际标准的进口产品或国内优质标准的产品，技术性能和安装工艺均应符合国家标准，以确保系统运行稳定；④ 工程的可扩展性：机房设计应具有较高的科技含量和超前意识，应考虑到今后设备所需的空间布局、空调及电力容量，能够满足今后业务发展的需要；⑤ 机房设计以安全可靠为准：有完善的不间断供电系统、可靠的配电方案、功能齐全的设备环境、有效的防雷、防过压及接地保护措施；⑥ 人性化设计：强调以人为本，注重对工作人员的身心保护。在机房设计中，特别注重人、机工作场地的绝对分离，专门划分出大型、高尖端、现代化设备的工作场地，以满足这些设备所需的特殊工作条件和工作环境要求，并做出相应的安全保护措施。

1.2 设计目标

该设计要实现的总体目标[6]：① 先进性：使机房系统具有一定的超前性，确保机房系统长期高效运行；② 可靠性：在意外情况下的抗干扰性和快速补充性，保证各环节都安全可靠；③ 标准性：严格按国家技术场地的有关标准设计，图纸文件规范齐全；④ 实用性：充分考虑机房系统功能完善的基础，使其性价比达到最优；⑤ 扩充性：留有充分的扩展余地，系统可进一步开发及适应未来系统更新换代。

2 机房工程装修系统

2.1 地面部分

地面铺设抗静电活动钢质地板，规格600 mm×600 mm×35 mm，铺设高度约抬高20 cm安装（在操作间及设备间设置），地板下刷防尘漆，活动抗静电钢质地板强度高、受温湿度影响小、不易变形、表面坚固耐磨，性能和安全性检测符合EEC106指导性标准[7]，防火性能按最高的防火标准设计和测试，当发生静电时，快速释放静电。活动地板铺设时要支撑牢靠、接缝严密、间缝顺直、整体平整度好。

2.2 吊顶部分

天花全部采用600 mm×600 mm微孔铝板吊顶，天花轻钢龙骨主吊筋间距＜ 900 mm×900 mm，主龙骨间距为900 mm，次龙骨间距＜400 mm×1200 mm。

微孔铝合金及其构件具有质轻、防火、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等性能。

2.3 墙面部分

保证室内使用条件， 创造一个舒适、美观而整洁的环境，机房内墙面漆采用高级乳胶漆，踢脚线采用亚光不锈钢。

3 机房供配电系统

根据大楼供电的实际情况，为尽量减小非计算机负荷对计算机负荷的影响，保证计算机负荷供电电源的可靠性和电能质量，本次设计采取由甲方从大楼总配电室提供两路独立的常规电源，进入配电柜后，一路经不间断电源（Uninterrupted Power Supply，UPS）后，供机房内所有计算机设备用，一路直接给非计算机负荷供电[8]。一旦市电停电后，不间断电源的后备电池立即放电，经不间断电源逆变后给计算机设备供电，这样既能保证计算机设备的供电质量，又能保证无间断、一定时间延时供电。

采用三相五线制380 V/220 V供电形式。零、地分开，充分保证供电的安全性和可靠性。

此次设计选用的配电柜，分别给计算机负荷和非计算机负荷供电，将两种不同性质的负荷分开，便于工作人员操作及检修维护，减少一些不必要的人为操作失误，保证供电的可靠性和灵活性。

配电柜的柜面设有运行状态指示灯、数字电流表、数字电压表，以便于工作人员观察设备运行情况和操作，确保工作人员的人身安全。配电柜内设有速断、过流等保护，以确保设备运行安全和人身安全。

配电柜内均预留相应的备用开关，主进线电缆、开关、接触器等均留有一定的富余容量，以备以后增容和增加用电设备时使用。配电柜内均设有独立的市电零、地母排，还设有独立的计算机专用零、地母排，均有明显的标记，便于施工中接线和检查。配电柜还可设有紧急联锁接线端口，与消防紧急断电按钮相连，一旦发生火灾，能迅速切断电源，阻止火灾蔓延，减少事故损失。

机房内配电系统采用放射式（如重要设备）和树干式（如次要设备）相结合，既可满足机房对供电的要求又可节省投资。计算机设备采用均匀分布在活动地板上的弹起式插座供电，随用随插，方便灵活；重要的计算机设备如小型机等，采用在配电柜内直接压线的方式，更安全可靠。计算机设备经过机柜的万用插座与弹起式插座就近联接，尽量减少地板面上走线，既保持了机房内的整洁又保证了计算机设备的供电可靠性。

机房内所有计算机设备的电源线均采用优质专用屏蔽铜芯电缆，防止外界的电磁干扰，保证计算机设备供电电源的电能质量。空调、新风机等动力设备采用优质铜芯电缆直接供电；其他如照明、墙面插座、地面弹起式插座等均采用BVR导线穿镀锌电线管的方式。

配电线路结构框图，见图2。

图2 配电线路结构

4 机房防雷接地系统

4.1 电源防雷部分安装

由于该机房处于室内，直击雷防护已在本大楼顶的避雷针（带）保护之内，故不再考虑防直击雷。

本方案的内部防雷方案分为3部分，即电源防雷、信号防雷、等电位接地（原机房已铺设等电位网格，故而网格的铺设不在本次工程内）。

4.2 等电位接地

本方案等电位接地分为安装机房等电位接地铜排和接地网连接2部分：① 等电位接地铜排安装：分别在机房地板下（或沿墙）装设40×4铜排，一般沿房间四周敷设；② 防雷的等电位连接：等电位连接的目的，在于减少需要防雷空间内各金属部件和各系统之间的电位差。本设计方案使用金盾牌等电位连接器JD-K10连接于计算机逻辑地线及防雷地线之间，雷击时系统中各独立和绝缘的部分实现等电位连接，共2处。

4.3 机房接地系统及地网系统

电子计算机机房接地装置的设置应满足人身的安全及电子计算机正常运行和系统设备的安全要求。根据GB50174—93《电子计算机房设计规范》，交流工作地、直流工作地、保护地、防雷地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值要求确定,共用地一般要求地网的接地电阻值＜1Ω[8]。本方案设计采用联合接地系统，即交流工作地、直流工作地、保护地、防雷地接至大楼原有的接地网。

4.4 机房静电防护系统（静电散流网）

机房区设置一套抗高频干扰接地装置，机房区地面采用1.0 mm×20 mm铜带在活动地板下交叉排成60 mm×60 mm方格，对需要进行连接的所有机件及金属体，用主引接地线为BVR62连接至静电散流网，然后用35 mm2的多股接地线接入大楼的共用接地系统，对静电进行有效的泄放。

5 图像监控系统

图像监控系统由数字式硬盘录像机、摄像机（固定式枪机、带云台枪机、高速球机等）等组成[9]。

数字式硬盘录像机支持4、8、16路音视频信号输入，其输出一方面可通过模拟方式以VGA信号接入ECC的AV设备，另一方面可通过TCP/IP方式接入局域网。

通过视频管理服务器实现对所有数字式硬盘录像机的集中管理，包括监控界面的切换、录像方式的设置、录像数据的存储和备份等。

6 机房工程消防系统

火灾报警采用烟感探测器和温感探测器，探测器安装在吊顶上和活动地板下，两者联合使用提高报警的可靠性，火灾自动探测器能发出警报信号，控制器能显示报警的探测器所在位置。由于机房是长期保持恒温恒湿的空调机房，因此很少使用温感探测器。在烟感探测器中尤以离子烟感探测器用得最多。灭火系统采用固定管道式二氧化碳自动灭火系统[10]。

无管网（柜式）七氟丙烷气体灭火系统，是轻便可移动式自动探测火灾、自动报警、自动灭火的现代化消防设备，其灭火效能高、速度快、毒性低、对设备无污损，其控制部分可与消防控制中心相衔接。

7 空调系统

7.1 负荷计算

一般来讲，机房内空调系统的的负荷主要包括：① 设备的冷负荷；② 照明的冷负荷；③ 外窗的辐射热和窗体传热的冷负荷；④ 外墙和屋顶的传热冷负荷；⑤ 人体的冷负荷及湿负荷。

7.2 建议方案

主机房安装1台机房专用空调，单机制冷量：22.2 kW。

7.3 计算方法

1 m2机房所需专用空调制冷量为250 kcal/h，64 m2×250 =16000 kcal/h，考虑以后的扩容，预留20%的余量，即机房空调制冷量为：16000×（1+20%）=19200 kcal/ h。此方案备份性较高，可满足将来机房的最大化扩容需求。

7.4 机房空调送风方式

本方案建议采用地板下送风的方式。

8 结束语

结合某医院网络机房建设中存在的问题和使用需求，本着先进与实用的原则，充分考虑医院未来的发展空间，利用较先进的成熟技术，使机房系统具有一定的超前性、抗干扰性和快速补充性，力求功能齐全、技术规范、安全可靠、方便日后维护和管理，同时也考虑到日后发展扩充，适应未来系统更新换代。

[1] 卢爱国,张金葆,刘宇静,等．谈医学影像设备机房的设计[J]．中国医疗设备,2014,29(12):88-89,92．

[2] 曹涛,张蕾．数字化医院电子信息系统的机房设计[J]．中国医院建筑与装备,2013,(7):68-72．

[3] 曲保丽,汪火明．数字环境下医院信息中心建设[J]．医学信息学杂志,2010,31(4):21-24．

[4] 陈文胜．信息环境下医院计算机信息系统建设[J]．中国科技信息,2014,(16):128-129．

[5] 韩虎．浅析医院计算机机房常见组建方案[J]．计算机光盘软件与应用,2013,(7):91-92．

[6] 邓卓成．医院计算机中心建设的探讨[J]．中国医院,2009, (9):48-52．

[7] 江侃．医院计算机中心机房的安全建设研究[J]．科技风,2014, (4):245．

[8] 王亮．医院机房建设中接地系统的安全设计与安装[J]．计算机光盘软件与应用,2013,(16):258,260．

[9] 陆英杰．医院计算机中心机房的安全建设探究[J]．才智,2013, (11):329．

[10] 张阿青．医疗影像设备的场地设计需要注意哪些问题[J]．中国医院建筑与装备,2011,(12):9-11．

Design and Planning of a Digital Hospital Network Computer Room

SHI Li, WANG Xiao-li, LIU Zhan-bo
Education Technology and Information Center, Mudanjiang Medical University, Mudanjiang Heilongjiang 157011, China

在数字化医院发展的背景下，设计可靠安全的网络机房是实现医院智能化的关键。本文根据国家机房建设相关规范要求，对某医院网络机房设计和建设进行研究，针对该院自身建设和使用特点，阐述了实际施工中需要注意的设计要点和事项。

数字化医院；医院信息系统；网络机房设计；网络安全

Based on the development of the digital hospital, design of a reliable and secure electronic information computer room played a critical role in construction of the intelligent hospital. According to the national standards on construction of computer rooms, a research on design and construction of a certain hospital computer room was conducted. In view of the characteristics of the hospital in its construction and application of the computer room, this paper described the key points of designing and matters that special attention should be given to during the actual construction.

digital hospital; hospital information system; design of network computer rooms; network security

TP308

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.04.037

1674-1633(2015)04-0117-03

2015-01-27

2015-02-02

黑龙江省教育厅人文社会科学项目（12534107）；牡丹江市科学技术计划项目（Z2013g008）。

作者邮箱：14219164@qq．com