智能化背景下医院智能化监控系统设计与安装

赵 强

厦门华炀智慧城市建设有限公司，福建 厦门 361000

医院的智能监控系统以无线通讯技术的应用为主。该系统以智能技术为支撑，通过传感器监测病人的情况。当病人发生危险时，医院智能监控的报警装置会及时反应，使病人的状况被管理者所了解某地区中心医院的智能监控系统主要包括环境监控和身体监测两部分［1］。智能视频监控技术的应用能有效保障中心医院的人员安全。因此，基于医院监控系统进行智能监控系统的设计与实现具有重大意义。

1 工程概况

某地区中心医院建筑面积约7966m2。该医院共有160 个床位，8 套高级套房。该医院安装依托先进技术，应用安装了智能监控系统。该工程在建设过程中为病人配备了智能穿戴装置，将智能呼叫系统与监控系统连接成一个整体。本地区中心医院的智能监控系统主要由信息采集端、客户端、备用供电模块以及网络路由器等部分组成，所采用的视频采集装置为高清数字摄像头。相对于传统的视频采集装置而言，高清数字摄像头的监控距离较远，图像比较清晰。最为重要的是，高清数字摄像头具备支持人脸检测、客流量统计以及快速移动等功能，该工程旨在建立起维护方便且稳定耐用的智能网络监控体系。

2 视频监控系统概述

本工程视频监控系统与一般的医院监控体系结构相似。智能监控系统是指将先进的信息技术、自动化技术、数据传输技术等融为一体，将其应用于整个医院的安全管理体系。具体运行过程如下：以医院进出口为监测点，布置监控设备，通过布置的监控设备进行视频信息采集，并借助光纤、网络专线等方式将采集的信息传输至医院监控管理中心，由医院监控管理中心的后台服务器接收信息，并对信息进行处理，了解道路违章时间等，以对道路突发事件做出及时、准确的判断。

3 智能化监控系统设计

3.1 环境监控

（1）环境数据采集设计。该工程以提高病人居住的舒适感为目标，对本地中心医院的自动控制通风系统进行改善，使新风系统能进一步满足病人对医院的舒适度要求。本工程采用温湿度传感器以及数字温度传感器对室内环境状况进行监测。DS18B20 是数字温度传感器的一种，该传感器体积小巧，能对温度进行较为精确的测量。DHT11 为温湿度传感器，该温湿度传感器采用温湿度传感技术记忆数字模块采集技术，可以将检测到的模拟信号转换为数字信号。DHT11 温湿度传感器抗干扰能力强，具有可靠性和稳定性。此外，中心医院的智能监控系统还对新风系统进行升级。排气与空气供应是新风系统的两大组成部分，当智能监控系统检测到PM2.5 浓度过高时，自动新风系统会自动工作。室外的新鲜空气从医院一侧进入室内，相对的一侧将室内空气排出，从而使室内的PM2.5 含量降低［2］。

（2）烟雾浓度检测设计。烟雾浓度监测系统设计的目的在于规避医院发生火灾。中心医院的烟雾浓度检测系统主要由烟雾报警感应器组成。智能监控采用MQ-2 来对医院的烟雾浓度进行检测，在烟雾浓度检测系统中，当MQ-2 检测到烟雾浓度超过所设定的阈值时，模拟信号会被输出。报警信号最后会被传到智能终端，智能终端继而将报警信息传给监控室的上位机。至此，当发生特殊情况时，烟雾报警信号会及时出现在上位机界面上。该烟雾浓度报警装置也能通过自身单片扬声器的激活向上位机界面发送报警信号进行报警［3］。

（3）光照强度采集设计。本工程将BH1750FV1 数字光照传感器应用于智能监控系统中。与传统的光照传感器相比，该传感器分辨率极高，采集数据较为准确。BH1750FV1 为两线式串行总线接口模式，可以根据光线的强弱来调整灯的亮度或是显示屏的亮度，也可以对较大范围内光强度的变化进行检测。另外，BH1750FV1 数字光照传感器性能稳定且能耗低。在应用光照强度采集设计的基础上还应用了灯具自动控制系统。在该系统设置一个阈值之后，天黑自动打开所要控制的灯具，天亮会自动熄灭。该工程的灯具控制系统即采用了这一模块，当智能监控系统检测到室内平均光照高于150Lux 时，灯具自动控制系统即会停止工作，当室内平均光照较低时，则会使室内的灯自动打开［4］。

3.2 身体监控

（1）跌倒检测报警系统。中心医院的智能监控系统应用了跌打报警硬件设计。病人的手环中被嵌入MPU6050 传感器，该传感器能检测出病人不同方向的倾角值与加速度值。这些数值通过微处理器调整之后被传送到医院监控管理的智能终端。STM32 智能终端通过判断跌倒的计算程序来判定病人是否跌倒。

（2）血压及心率检测装置。本地区中心医院的智能监控系统中采用了MKB0803 健康手环。MKB0803 健康手环的关键器件如表1 所示。

表1 关键器件

该手环在检出出病人的血压及心率值之后，上位机界面会将以上数值显示出来，并通过算法来判断病人的身体是否处于健康状态。除此之外，上位机界面还会出现病人的心电波形以及脉搏波形。该方案的优点在于结构简单，相关电路易于设计；整个运作系统的能耗较低，手环可以长时间工作，对病人的身体状况进行持续监测；输出病人的心率以及血压等数值无需延时且灵敏度高。

4 设备安装

智能监控系统设计好后，根据工程智能化要求，设备安装运行前应对所安装的设备外观、型号规格、数量、标志、标签、产品合格证、产地证明、说明书、技术文件资料进行检验，检验设备是否选用厂家原装产品，设备性能是否达到设计要求和国家标准的规定，若检验不合格应及时予以退还，若检验合格方能进入下一步的安装工作。设备安装主要包括六类线缆安装、信息插座安装等，以下将针对这两部分的安装做相关阐述。

4.1 六类线缆端接

将线缆整理平整后，用带子将缆线缠绕在配线板的导入边缘，避免线缆在移动过程中产生形变。在对线缆端接过程中，按照背面数字标识的顺序进行端接，注意穿接时切掉线缆的外衣，使线缆保持光滑，便于端接；对于缆线的连接线，在设置缆线时，将其通过末端保持器时，用绑带扎紧、固定，使缆线在移动过程中也能保持相对稳定的状态，不易变形；进行弯曲线对时，应保持适当张力，避免线缆在弯曲过程中产生形变，从而毁坏单个线对，这对保证缆线的传输性能具有重要意义。

4.2 信息插座端接

信息插座安装一般选在相对较为平台的地方安装信息插座，并将插线固定在线盒内。插座面板分别为直立和水平形式，根据中心医院插座安装位置以及插线走向，选择恰当的插线形式。若将插座安装在墙体上，应预留出插座距离地面约30m 的位置，若地面采用活动地板，则应在预留位置中加上活动地板内净高度。安装插座时应用螺丝进行固定，注意螺丝应拧紧，不应出现松动现象。

5 视频监控安装过程中需要注意的问题

视频监控底座安装应牢固，根据安装设计图要求进行安装作业，注意做好底座的防水、防潮、防震以及防静电等工作；视频监控机房的内机柜应竖直放置，不可倾斜，内机柜柜面应保持水平，垂直偏差保持在1‰以内，水平偏差保持在3mm 以内，此外，机柜间的缝隙也应做好相应的控制，保持在1mm 以内；注意对机台表面的养护，不可出现摩擦等痕迹，影响机台表面的光滑程度，检查螺丝的拧紧程度，若发现螺丝出现松弛现象，应及时拧紧；根据相关设计要求，安装机内接插件，注意预留出一定的设备可接触的距离，所使用的的接线端子应具备合格标签，具备良好性能；就台内配线设备而言，其应起到保护接地设备的作用，还应注意导线截面的颜色符合设计要求；视频监控系统的所有机柜一律设置接地端子，连接好接入大楼接地端排。

在本工程监控设备安装过程中，应注意在安装过程中严格按照专业工程师的相关指示进行操作，并及时填写设备安装表格，之后做存档处理。

6 结语

本文所述某地中心医院的智能监控系统应用了无线通讯技术、红外传感技术等先进科技手段，并且通过判断跌倒算法对病人的身体状况进行及时的了解。该智能监控技术在视频采集、数据传输以及终端监控方面做出示范，能为其他医疗机构的智能监控系统提供经验。