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北京地坛医院国内首家成功应用Ekahau实时定位系统

来源:中国一卡通网  作者:不详  发布时间:2013-03-06 10:53:20  字体:[ ]

关键字:定位系统  通信  GIS定位  

摘   要:北京地坛医院国内首家成功应用Ekahau实时定位系统;上海希华通讯科技有限公司和合作伙伴北京优益天成科技有限公司成功实施北京地坛医院GIS定位跟踪管理系统(基于无线局域网IEEE802.11b/g的Ekahau实时定位系统),该项目是卫生部试点、国内医疗行业首家应用,可对医院内的人员、资产医疗设备、医疗垃圾车等进行实时定位跟踪,定位精度实际达到1-2米。北京地坛医院GIS定位跟踪管理系统已于2009年1月底被成功验收。

  北京地坛医院是隶属于北京市卫生局的三级甲等医院,作为国内规模最大传染病医院的北京地坛医院主要收治除结核病之外的35种法定传染病,也是治疗各种肝病的专科医院,是病毒性肝炎和艾滋病专业的“国家药品临床研究基地”。作为北京市各种传染病收治的指定医院,北京地坛医院在多次参与传染病重大突发事件的收治及抢救工作,为控制传染病在北京的流行做出了突出的贡献。

  为满足医院营运和管理的需要,医院战略发展的需要,以及社会服务的需要,医院需要利用IT技术达到以下业务目的:

  l 加强各类业务数据的采集、传递、存储和使用管理,促进信息共享,使医护人员、决策者、管理者能及时准确地获取其所需信息,提高工作质量。
   l 通过信息化手段减少患者之间、患者与医护人员之间、医务人员之间的交叉感染。
   l 通过信息化手段加强医疗垃圾管理。
  l 加强医疗质量过程管理,减少医疗差错,提高医疗质量,保障医疗安全,增加病人的满意度。
   l 合理调配资源,增加资源的利用率,控制医疗过程中的物耗,减低成本。
  l 加强医院过程监控,帮助管理者和决策者实时了解医院运行状态,及时发现并解决问题。

  一、项目概况

  数字化医院的任务之一是要实现医院的透明化,即通过数据的透明化、业务流程的透明化、辅助流程的透明化来实现对医院的精细化管理。WI-FI实时定位技术则是帮助医院实现透明化的重要技术手段之一。
  竣工的地坛医院的门急诊医技楼和病房楼已经实现了覆盖全楼宇的无线局域网络(IEEE 802.11 b/g)。此外,医院还部署了大量的EDA和笔记本设备,支持移动办公和床旁服务等应用。
  为了充分发挥无线局域网的功效,医院计划通过建立基于WI-FI技术的Ekahau实时定位系统,实现对重要的人员、设备和物品的实时追踪和定位。
  通过此项目将实现对医院具有重要意义的追踪应用的技术基础,在这个技术基础上,可以实现各种物资、人员的追踪应用,该用将是医院实时定位追踪系统的重要组成部分。该应用有:
   1. 医用垃圾追踪。监控医疗垃圾运送车的位置和运送路线,保证垃圾运送车按规划的路线和在专用的通道中运行。
  2. 急症病人追踪。对急诊病人进行定位管理,实时追踪病人所在的位置。
  3. WI-FI移动设备追踪。对处于工作状态的EDA、笔记本的位置进行追踪,从而可对相应人员的位置进行追踪。
  4. 贵重设备追踪。对贵重的可移动设备进行定位和追踪。

  二、项目目的

  北京市地坛医院实时定位追踪系统项目主要以Ekahau基于WI-FI的定位技术为基础,实现对医院相关人员(医生、护士等)、设备(EDA、笔记本和其它设备)和物品(医疗垃圾)的动态、实时的追踪管理,达到以下目的:
  1. 规范化对医疗垃圾收集、转运和存储过程的管理,严格控制医疗垃圾的运送路线,准确记录医疗垃圾的出入时间,防止由于医疗垃圾在运送过程中的失误造成的严重后果;
  2. 加强对急症危重病人的监控和管理,提供救护过程的效率;
  3. 通过WI-FI移动设备的追踪,了解人员的分布动态情况,提高工作的调度效率;
  4. 防止高贵重设备的丢失,提高设备的使用效率;

  三、设计原则

  1. 统一性:采用统一的技术标准,统一的系统架构;
  2. 总体性:从数字化医院的角度进行总体设计,使实时定位追踪系统成为地坛医院数字化模型的有机组成部分;
  3. 经济性:充分利用北京地坛医院在无线局网络设施上的投入,建立全院区的WI-FI实时定位追踪系统;考虑到北京地坛医院在主数据库以及集成平台上的投入,实时定位追踪系统对数据的永久化存储以及同其它应用系统之间的集成,最好能利用北京地坛医院已经采购的CACHE数据库和ENSEMBLE平台;
  4. 可扩展:随着北京地坛医院数字化建设的逐步深入,将有新的依赖于实时定位追踪系统的应用需求的出现,实时定位追踪系统能灵活地扩展,以便加入对这些应用的共性需求的支持;
   5. 可伸缩性:系统要具有面向未来的良好的伸缩性能,既能满足当前的需求,又能支持未来不断增加的对新添设备的追踪的需求。

  四、系统设计要求

  1.应用架构设计要求
实时定位追踪系统项目的应用架构的设计需满足以下要求:
  1.1 多层的应用架构;支持BROWSER或Rich Windows 客户
  1.2 基于组件的SOA架构,应用服务功能通过Web Services技术发布成可以被第三方的应用使用的服务,或可使用XML消息传递数据;
  1.3 具有良好的安全机制完成用户的认证、授权和数据保密。
  2.集成能力设计要求
  实时定位追踪系统需要具有与其它应用系统交换数据的能力,数据交换需要建立在医院的统一集成平台(ENSEMBLE)上。
  3.标准的遵从
  4.为了保证系统的开放性,以及集成的实现,系统需遵从以下标准:
  4.1 支持UNICODE编码
  4.2 支持TCP/IP协议、HTTP、HTTPS
  4.3 支持XML、 Web Service。
  5.操作系统要求
  采用Windows 2003操作系统作为AD服务器、CA服务器。
  6.数据库管理系统要求
  6.1 面向对象的大型关系数据库或后关系数据库;
  6.2 支持主流厂商的硬件及操作系统平台;
  6.3 支持多机多处理器;
  6.4 数据库系统具有良好的伸缩性,能在不影响数据库正常运行的情况下更新系统,
  6.5 支持主流的网络协议(TCP/IP、IPX/SPX、NETBIOS及混合协议等);
  6.6 具有支持并行操作所需的技术,包括多服务器协同技术、事务处理的完整性控制技术。
  7.对WI-FI定位标签及设备的要求
  7.1 医疗垃圾容器/运输车使用支持RSSI定位的WI-FI定位标签;
  7.2 消毒器械包容器/运送车使用支持RSSI定位的WI-FI定位标签;
  7.3 病人跟踪使用支持RSSI定位的WI-FI定位标签;
  7.4 贵重的可移动医疗设备使用支持RSSI定位的WI-FI定位标签;
  7.5 WI-FI频率范围适合医院环境;

  五、系统概述

  上海希华通讯科技有限公司提供的Ekahau基于无线局域网 Wi-Fi 的实时定位系统(RTLS)是业界最精确、最简便可行、最具成本效益的 WiFi 资产和人员 跟踪系统解决方案,Ekahau RTLS 应用于医院,使对于医疗设备、医生、护士、患者等都有更好的定位追踪效果。
Ekahau RTLS 使得资产管理部门在医院快速寻找医疗设备和提高服务效率, 使管理者减少因寻找医疗设备而浪费的时间。对必须定时进行预防性维修保养的医疗仪器提供快速的定位寻找提高服务反应。还可以对特殊病人,如传染病患者、精神病患者等进行定位跟踪,以便在医院的任何角落 快速找到目标,防止传染病的扩散和意外事故的发生。

  遇到紧急情况,携带有 Ekahau Wi-Fi 标签的人员可以按 下警报按钮发送信号到监控部门寻求帮助。这可减少搜索目标人员的时间,得到更快的响应。当有带有 Ekahau Wi-Fi 标 签但未经授权人员进入限制区时,系统会发出信息给监控部门示警,这可有效防止不必要的意外发生,增强安全管理级别。
  Ekahau 基于Wi-Fi 的专利定位技术是完全建立在软件基础上,能够不断地实时监控医院无线网络 Wi-Fi 覆盖区域内的资产和人员,并实现精确定位跟踪。使用者可以在医院网络上通过应用软件或者应用程序界面来接受 RTLS 系统实时 传送的信息,对人员进行实时定位与跟踪管理,以提高安全性和工作流程;同时,能够在设施之间对设备进行精确有效地定位、管理和重新部署,优化了资产的能见度,实现最大化的利用率和投资回报率。 通过实时定位跟踪资产和人员的位置,可以为管理者提供显著价值的相关信息,能使各种致力于追求提高反应 速度、管理水平和效益的医院受惠。

  六、系统特点

  1、100%基于802.11ab/g/n标准,适用于现有任何一代任何品牌的无线网络设施;
  2、结构简单,系统由定位标签和软件组成。只需利用现有无线网络WiFi的网络设备(AP), 不需要增加任何额外的硬件设施(如读卡器、exciter、激励器、天线等);
  3、基于专利技术高精度算法的软件,通过定位引擎计算rssi,定位精度在3米左右,最高能至1米;
  4、运行于标准企业级服务器的单个定位引擎EPE支持园区或企业范围部署多达20000个追踪对象目标和每秒对六百个对象同时进行定位;
  5、开放式体系结构设计,该定位引擎EPE可以无缝集成到现有的中间件,数据库, ERP系统,工作流程及其他系统,能自动监测和报告;
  6、通过HTTP / XML的应用程序编程接口和SDK (软开发工具包),可加快利用第三方系统进行开发和整合应用软件;
  7、客户可以通过互联网WEB界面完成对人员或者资产的实时定位、定位历史记录,定位精度可以控制在楼栋、楼层或者房间三种级别;位置地图界面提供的实时定位信息有资产位置、最后一个位置信息的时间记录、位置移动记录和事件管理等;
  8、用户可利用软件在实地场所虚拟的设定出不同的区域,如可设置“禁止进入区”“报警区”以及把空间划分为若干虚拟的格子状房间等;
  9、每个WIFI定位标签都拥有全球唯一的编码,和相应资产设备和人员的信息相联,如可写入资产名称、型号、时间、归属以及人员的姓名、职务、科室部门等资料信息;
  10、独特的双向通讯功能,视觉和报警及短信提示;
  11、标签远程管理功能,可对WIFI定位标签电池实时监控;
  12、安装实施灵活方便迅捷,降低成本。

  七、 系统架构

  Ekahau系统主要由定位引擎(EPE)、场所测量(Site Survey)、应用软件(含Tracker、Finder、Ekahau Vision)和WIFI定位标签等部分组成。

  八、GIS追踪管理系统

  1.应用系统框架说明

  GIS追踪管理系统是建立在Ekahau实时定位系统之上的用户应用系统,用户可以通过追踪管理系统直观的管理各种WI-Fi移动设备、贵重设备、病人以及垃圾运送车的基本信息。
  ü 位置跟踪软件采用J2EE技术设计面向服务的体系结构框架;
  ü 通过采用 SOA 框架,基于JAVA平台的三层(Browser /Application Server/Database Server)应用体系结构。
  ü 软件架构于B/S三层应用体系结构之上。所有的业务都是通过用户应用访问层进行的,建立在综合数据库之上的综合应用系统。
  ü 位置跟踪软件的数据库采用主流的ORCACLE、SQL Server数据库。
  ü 通过SOAP接受来自Ekahau定位系统的标签位置信息,在位置跟踪软件中通过GIS图形的方式进行展示。并且可以通过SOAP向第三方软件提供数据传递和事件通告。

  2.应用系统功能说明

  2.1.平台基础信息、权限管理、系统维护管理
  这3个模块是平台的基础模块,负责维护GIS追踪管理平台的基本信息:
  ü 平台基础信息模块中包含:组织机构维护、用户信息维护两个子模块。可以维护医院的组织机构以及登陆系统的用户。
  ü 权限管理模块包含:角色管理和角色授权两个子模块。负责定义角色,同时对系统角色访问模块权限的控制。
  ü 系统维护管理模块中包含:模块链接管理、在线用户、系统日志管理三个子模块。可以管理模块链接和查看在先用户以及系统日志。日志对于安全来说,非常重要,他记录了系统每天发生的各种各样的事情,你可以通过他来检查错误发生的原因,或者受到攻击时攻击者留下的痕迹。日志主要的功能有:审计和监测。他还可以实时的监测系统状态,监测和追踪侵入者等等。 

  2.2.WI-FI移动设备管理

  系统建立了一个WI-FI移动设备的台帐,用户可以在该模块中维护(增、删、改、查)WI-FI移动设备的信息。管理员在需要管理的WI-FI移动设备上安装定位客户端以后,系统便可以追踪到该设备。
  GIS追踪管理系统利用Ekahau定位系统让医院管理人员可以迅速、准确地通过WI-FI移动设备的追踪,了解人员的分布动态情况,提高工作的调度效率。

  当管理员想单独知道某个WI-FI设备的位置时,系统也提供高级查询展示的功能。这些搜索标准包括但不仅限于:
展现种类,例如:按标签号查询、按贵重设备名称查询、按保管科室或者保管人等信息查询;

  2.3.贵重设备管理

  系统建立了一个贵重设备的台帐,用户可以在该模块中维护(增、删、改、查)贵重设备的信息。贵重设备分配了WI-FI定位标签后,管理员可以通过选择某个贵重设备信息,通过WI-FI定位标签定位当前此设备的所在位置,以及全部贵重设备的分布情况。
  利用此模块医院管理人员可以及时、准确地了解贵重设备的分布动态情况。
  ü 防止高贵重设备的丢失,提高设备的使用效率,提高服务效率。
  一旦发生紧急抢救和诊治等情况,可以快速知道究竟在何处能立即就近找到可用的轮椅病床、手术 包、输液泵、牵引器等医疗仪器和设备。

  通过多个针对特定的用户要求而定制的灵活参数,可以方便地进行有针对性的搜索。这些搜索标准包括但不仅限于:
展现种类,例如:按标签号查询、按贵重设备名称查询、按保管科室或者保管人等信息查询;

  2.4.重要病人管理

  系统建立了一个重要病人的台帐,用户可以在该模块中维护(增、删、改、查)病人的信息。病人携带了分配的WI-FI定位标签后,医护人员可以通过WI-FI定位标签定位每个病人的所在位置,以及病人分布情况。

  利用此模块医院管理人员可以
  ü 减少患者之间、患者与医护人员之间、医务人员之间的交叉感染。
  ü 加强对急症危重病人的监控和管理,提供救护过程的效率;

  2.5.病人呼叫预警管理
  对于佩戴了标签的患者,当发生紧急情况时,病人可以通过触发标签上的呼叫按钮进行紧急呼叫。呼叫后,呼叫信息会显示到系统中,医护人员可以在系统中查看到呼叫信息。并且可以通过点击信息查看当前病人所处位置,进行及时的救护和治疗。

  2.6.垃圾运送车管理

  每个垃圾车配带一个WI-FI定位标签(有源标签),负责标识垃圾车,系统维护垃圾车流程的属性信息,内容包括垃圾车种类和编号、负责人员编号等。系统可以实时显示每个垃圾车的当前位置,通过标签从后台数据库提取展示垃圾车的详细信息,统计、分析垃圾车的使用情况。

  医疗垃圾运送监控 

  医疗垃圾运送日志
  对垃圾车的每次运行,系统会自动记录运行路线、运行时间,并存入系统;管理员可以通过查看历史轨迹的功能查看日志。

  垃圾运送车预警

  系统会实时监控垃圾车的位置,垃圾车必须在指定的运行区域内活动(如上图粉红色区域),如果垃圾车超出指定范围的时候,系统会提示相应的管理员:垃圾车违规运行。

  管理员登陆系统,进入【系统报警管理】-【垃圾车路径报警管理】(如下图)会查看到所有的违规记录。记录会显示每次垃圾车超出预警区域的时间,以及再次回到预警区域的时间。

  Ø 垃圾车从起始点运行开始,系统实施监控垃圾车所在位置;
  Ø 每当垃圾车进入一个节点的覆盖区域,系统记录经过某个节点;
  Ø如果垃圾车进入非指定区域,或者从非指定区域进入,系统自动预警,垃圾车违规运行。

  2.7.统计报表

  系统提供强大的报表统计分析功能。利用iReport主流的开源WEB报表定制工具,可以根据客户需求自定义各种相关的统计报表,并可以导出PDF或EXCLE文档。

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