賀曉鳴 應(yīng)嵐 胡震宇 吳龍 許明海 謝杰

摘? 要： 新冠肺炎疫情的爆發(fā)對(duì)醫(yī)院廢水、廢物、廢氣（簡(jiǎn)稱“三廢”）的治理技術(shù)和管理水平提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為做好醫(yī)院疫情常態(tài)化防控工作，改善醫(yī)院“三廢”處理和環(huán)境管理效果，通過(guò)研究建立了以環(huán)境信息模型（EIM）為基礎(chǔ)的“三廢”全過(guò)程管理模式，將所有環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行統(tǒng)一管理。利用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)平臺(tái)，從模擬分析、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、績(jī)效評(píng)估等方面進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量控制，做到事前預(yù)警，及時(shí)管控，有效提升了醫(yī)院環(huán)境末端的疫情防控能力。

關(guān)鍵詞： 醫(yī)院; 三廢; 環(huán)境信息模型; 疫情防控

中圖分類號(hào)：TP3-05，R197.324? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2020）11-16-03

Abstract： The outbreak of COVID-19 has posed severe challenges to the treatment technology and management level of hospital wastewater， waste and waste gas （referred to as "three waste"）. To normalize the hospital epidemic prevention and control work， and improve the effect of the "three waste" treatment and environmental management in hospitals， the management model for whole life cycle of "three waste" based on EIM （environment information model） is established by studying， to unify the management of all environment pollution risk factors. By using the Internet of Things and data platform， environmental quality is controlled from the aspects of simulated analysis， risk identification， performance evaluation， etc.， so as to achieve pre-warning and timely management and control， effectively improving the ability of epidemic prevention and control at the end of the hospital environment.

Key words： hospital; three waste; environment information model; epidemic prevention and control

0 引言

2020年，突如其來(lái)的新冠肺炎疫情不僅嚴(yán)重威脅著人民的健康與生命，對(duì)國(guó)內(nèi)公共衛(wèi)生領(lǐng)域的傳染病防控機(jī)制亦是一次極大的挑戰(zhàn)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部廢水、廢物、廢氣等環(huán)境管理屬于傳染病防控的末端，在日常管理中最容易被忽視，極易成為疫情防控的弱點(diǎn)。醫(yī)療“三廢”攜帶有大量致病微生物和化學(xué)有害物質(zhì)，傳染病疫情期間必須更加嚴(yán)格控制處理和排放流程，否則不僅會(huì)造成環(huán)境污染，也會(huì)對(duì)疫情防控造成不可估量的后果。為此，國(guó)家相關(guān)部門緊急發(fā)布了《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療污水和城鎮(zhèn)污水監(jiān)管工作的通知》、《新型冠狀病毒污染的醫(yī)療污水應(yīng)急處理技術(shù)方案（試行）》、《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療廢物環(huán)境管理工作的通知》、《新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療廢物應(yīng)急處置管理與技術(shù)指南（試行）》和《關(guān)于印發(fā)醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢棄物綜合治理工作方案的通知》等指導(dǎo)性文件，為醫(yī)院疫情期間的“三廢”處理提供了技術(shù)指導(dǎo)。

1 醫(yī)院“三廢”處理和環(huán)境管理現(xiàn)狀

防疫期間醫(yī)療“三廢”管理工作能否按要求落實(shí)，不僅需要明確的技術(shù)方案指導(dǎo)，還與醫(yī)院自身環(huán)境管理水平息息相關(guān)。目前，在醫(yī)療廢氣處理方面，多數(shù)醫(yī)院僅采取簡(jiǎn)易空氣過(guò)濾凈化方法，廢氣管理總體水平較為落后;醫(yī)療固體廢物多以定點(diǎn)集中處置為主，即委托具備專業(yè)資質(zhì)的單位定期、定點(diǎn)處置，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)總體相對(duì)可控，主要問(wèn)題集中于分類收集與監(jiān)管等方面[1-2];醫(yī)院污水一般經(jīng)預(yù)處理后排入市政污水管道，該項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)極高，也成為疫情防控期間環(huán)境管理的重點(diǎn)對(duì)象。

醫(yī)院“三廢”管理工作通常由醫(yī)院后勤部門和感染管理部門負(fù)責(zé)，受建設(shè)投入、運(yùn)維模式、管理水平等多方面影響，長(zhǎng)期存在工作具體執(zhí)行存在交叉、人員技術(shù)力量薄弱等問(wèn)題，直接影響環(huán)境管理綜合效果，導(dǎo)致醫(yī)院污水消毒達(dá)標(biāo)率普遍較低[3-5]。為了改善醫(yī)院“三廢”管理工作效果，配合疫情防控總體工作要求，結(jié)合醫(yī)院“三廢”管理工作經(jīng)驗(yàn)，提出了醫(yī)院環(huán)境信息模型（Environmental Information Modeling， EIM）管理理念，并在疫情防控期間加以實(shí)踐總結(jié)。

2 環(huán)境信息模型（EIM）的建立

環(huán)境信息模型（EIM）是在參考建筑施工管理的建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）管理理論的基礎(chǔ)上提出，將環(huán)境污染物按來(lái)源、形態(tài)、性質(zhì)不同分類，以管理方式優(yōu)化為導(dǎo)向，引入全過(guò)程管理和多方協(xié)同監(jiān)管模式，統(tǒng)籌解決醫(yī)院環(huán)境中突出的“三廢”管理問(wèn)題。環(huán)境信息模型主要包含感知層、傳輸層和分析協(xié)作層三部分組成，其中，感知層除獲取儀表數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等工況數(shù)據(jù)外，還應(yīng)全面感知現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素變化、人員工作動(dòng)態(tài)等（見(jiàn)圖1）。傳輸層作為連接感知層與分析協(xié)作層的中間層，主要用于上傳和下發(fā)數(shù)據(jù)。分析協(xié)作層用于對(duì)感知層海量數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，同時(shí)提供管理接口供多方協(xié)作推進(jìn)環(huán)境質(zhì)量改善。

環(huán)境信息模型具有以下技術(shù)特點(diǎn)。

⑴ 強(qiáng)調(diào)全過(guò)程內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)管。環(huán)境信息模型的出發(fā)點(diǎn)在于統(tǒng)籌管理環(huán)境與衛(wèi)生相關(guān)因素，引入先進(jìn)的集中式、模型化、可視化管理工具，從污染產(chǎn)生源頭到污染處理過(guò)程直到處理完畢進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)管，持續(xù)提升環(huán)境管理質(zhì)量與人員的技術(shù)能力，減少管理周期內(nèi)的設(shè)備能耗和運(yùn)維綜合成本，降低環(huán)境污染和衛(wèi)生安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)定改善。

⑵ 強(qiáng)調(diào)多方協(xié)同監(jiān)管模式。通過(guò)構(gòu)建協(xié)作分析平臺(tái)，運(yùn)維委托方、運(yùn)維實(shí)施方、第三方專家及政府監(jiān)管部門均能夠獲取到環(huán)境因素的實(shí)時(shí)和歷時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)共同監(jiān)管模式，做到全流程透明監(jiān)管，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并交由專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行評(píng)估研判，制定應(yīng)急處置方案和優(yōu)化改進(jìn)方案等。

⑶ 強(qiáng)調(diào)管理工具的現(xiàn)代化。管理工具現(xiàn)代化體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集工具和協(xié)作分析管理工具兩方面。其中，數(shù)據(jù)采集工具不僅來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)傳感器設(shè)備，如機(jī)器人、無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）設(shè)備、全球定位系統(tǒng)（GPS）設(shè)備、智能電子編碼鎖、可編程邏輯控制器（PLC）設(shè)備等，還來(lái)自于運(yùn)維人員使用移動(dòng)端工具掃描二維碼后提交的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過(guò)一系列電子化，數(shù)字化、現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集工具，建立完整的環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用云端大數(shù)據(jù)計(jì)算能力結(jié)合決策分析相關(guān)理論方法，對(duì)海量數(shù)據(jù)流進(jìn)行清洗、篩選和計(jì)算，以可視化圖表展示評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，并據(jù)此提出改進(jìn)建議，構(gòu)建環(huán)境信息模型分析核心人工智能“大腦”。

⑷ 強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)流的持續(xù)更新。數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)更新反饋有助于提高環(huán)境信息數(shù)據(jù)建模的準(zhǔn)確度，為預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)和分析模型提供海量數(shù)據(jù)支撐。環(huán)保設(shè)施運(yùn)維管理方不僅利用平臺(tái)進(jìn)行日常運(yùn)維工作的工單和報(bào)表提交，還可通過(guò)知識(shí)共享能力進(jìn)行線上培訓(xùn)與業(yè)務(wù)考核;運(yùn)維委托方則根據(jù)自動(dòng)生成的運(yùn)維管理質(zhì)量評(píng)估與預(yù)測(cè)分析報(bào)告，監(jiān)督與評(píng)價(jià)運(yùn)維管理工作相關(guān)指標(biāo);第三方專家團(tuán)隊(duì)基于海量數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，針對(duì)環(huán)境管理和平臺(tái)運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估和判斷。

環(huán)境信息模型（EIM）與傳統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)的主要不同之處在于大數(shù)據(jù)智能分析與多方協(xié)作能力。環(huán)境信息模型強(qiáng)調(diào)全過(guò)程內(nèi)環(huán)境信息數(shù)據(jù)的持續(xù)感知與收集，通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的建模分析，實(shí)現(xiàn)智能化環(huán)境管理，持續(xù)改進(jìn)環(huán)境管理質(zhì)量，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 環(huán)境信息模型在疫情防控中的實(shí)踐應(yīng)用

以筆者所在的浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院為例，運(yùn)用EIM相關(guān)理論與技術(shù)，來(lái)規(guī)整醫(yī)院的“三廢”管理并取得了良好的效果。目前，醫(yī)院“三廢”處理由后勤服務(wù)中心負(fù)責(zé)，其中廢氣處于點(diǎn)式散排，廢物由具有專業(yè)資質(zhì)的單位定期清運(yùn)處置，并運(yùn)用智慧化手段進(jìn)行過(guò)程管控，污水經(jīng)院內(nèi)集中污水處理站預(yù)處理后排入市政污水管道。經(jīng)過(guò)現(xiàn)狀分析，認(rèn)為污水處理是該醫(yī)院“三廢”管理中最為薄弱的環(huán)節(jié)。污水處理站設(shè)在住院樓負(fù)一樓，為全地下結(jié)構(gòu)，委托第三方運(yùn)維單位進(jìn)行日常管理，管理手段較為老舊，設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控功能不全。為了解決這一問(wèn)題，醫(yī)院嘗試采用環(huán)境信息模型（EIM）管理理念，對(duì)環(huán)境處理系統(tǒng)的感知層、傳輸層和分析協(xié)作層進(jìn)行梳理和升級(jí)改造。

3.1 應(yīng)用方法

⑴ 感知層上增加了針對(duì)污水水質(zhì)、水量和廢氣流量等監(jiān)測(cè)的儀表設(shè)備，廢物集中處置點(diǎn)增加紅外線探測(cè)儀和智能人臉識(shí)別門鎖，避免非工作人員進(jìn)入敏感區(qū)域，廢氣散排改造為負(fù)壓收集后處理。對(duì)各類設(shè)備建檔整理，為設(shè)備編制二維碼，用于移動(dòng)端掃碼后顯示頁(yè)面提交設(shè)備相關(guān)信息。同時(shí)，在疫情敏感區(qū)域配備機(jī)器人進(jìn)行空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程操控消毒。

⑵ 網(wǎng)絡(luò)層針對(duì)部分區(qū)域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差的問(wèn)題，更換了網(wǎng)關(guān)協(xié)議，采用輕量級(jí)物對(duì)物協(xié)議（LWM2M）智能網(wǎng)關(guān)和窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)互聯(lián)、數(shù)據(jù)透?jìng)鳎瑢?duì)于數(shù)據(jù)傳輸帶寬不足的區(qū)域，采用有線互聯(lián)網(wǎng)接入方式，充分滿足數(shù)據(jù)傳輸需要。

⑶ 應(yīng)用層采用全新設(shè)計(jì)的軟件架構(gòu)，可在電腦和手機(jī)端同時(shí)使用。應(yīng)用層除基本的管理功能外，還根據(jù)疫情防控需要，增加了風(fēng)險(xiǎn)特征識(shí)別、模擬運(yùn)維、協(xié)同診斷和績(jī)效評(píng)估等高級(jí)功能。管理人員通過(guò)大數(shù)據(jù)可視化模塊，監(jiān)控環(huán)境信息流變化情況，實(shí)時(shí)提醒防疫消毒和環(huán)境污染重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，通過(guò)下發(fā)指令來(lái)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的管控。疫情期間，組織邀請(qǐng)技術(shù)專家接入應(yīng)用層平臺(tái)進(jìn)行管理評(píng)估，并出具整改意見(jiàn)。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

⑴ 風(fēng)險(xiǎn)特征識(shí)別。重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)特征的判別有助于發(fā)現(xiàn)醫(yī)院“三廢”處理設(shè)施及其運(yùn)維管理要素的弱點(diǎn)，其技術(shù)關(guān)鍵在于根據(jù)實(shí)際情況建立層次分析結(jié)構(gòu)模型[6]，對(duì)目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層的進(jìn)行判別矩陣分析，最終對(duì)層次進(jìn)行單排序和總排序，根據(jù)排序結(jié)果得到最佳方案，同時(shí)確保層次分析結(jié)果能通過(guò)一致性檢驗(yàn)[7]。由于處于疫情期間，在進(jìn)行層次分析時(shí)需特別注意針對(duì)各分析層設(shè)定相應(yīng)的防疫措施因素，引入防疫控制性關(guān)鍵變量，增加防疫措施的權(quán)重。

⑵ 模擬運(yùn)維操作?；诃h(huán)境因素識(shí)別結(jié)果，對(duì)運(yùn)維管理中因素的識(shí)別與賦值，形成完整數(shù)據(jù)鏈路，通過(guò)公式計(jì)算得到目標(biāo)方案的最終數(shù)值并進(jìn)行評(píng)價(jià)分級(jí)。模擬運(yùn)維操作有助于發(fā)現(xiàn)運(yùn)維管理過(guò)程中易受影響的因素，通過(guò)結(jié)果導(dǎo)向不斷優(yōu)化運(yùn)維管理方案，形成標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維管理流程，規(guī)范各類運(yùn)維工作。

⑶ 大數(shù)據(jù)處理與可視化。醫(yī)院環(huán)境管理過(guò)程中形成的各類數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)合理計(jì)算分析，最終得到各類主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，如疫情防控等級(jí)、污水治理排放、醫(yī)療廢物回收效果、醫(yī)療廢氣治理等級(jí)。同時(shí)，在運(yùn)維管理工作中，得到環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表、設(shè)備運(yùn)行工況（圖表和視頻）、處理工單管理分析、人員績(jī)效管理等各類數(shù)據(jù)。在日常工作中，結(jié)合醫(yī)院環(huán)境管理系統(tǒng)需要，建立清晰明了的大數(shù)據(jù)展示屏，以直觀的流程示意圖、雷達(dá)圖、折線圖、柱狀圖等，反映環(huán)境管理整體狀況，便于管理人員快速、準(zhǔn)確進(jìn)行決策分析。

綜上所述，環(huán)境信息模型是醫(yī)院“三廢”處理與管控的行之有效的手段，尤其在疫情防控的環(huán)境下起到了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，提前防范的作用，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題能夠精確追溯與尋源，及時(shí)采取措施，防范因“三廢”處置不當(dāng)造成的環(huán)境污染與病原傳播。但EIM技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境管理應(yīng)根據(jù)各地實(shí)際情況進(jìn)行全面建模，數(shù)據(jù)收集時(shí)可從上到下逐步分解合并，做到數(shù)據(jù)全面、分類合理，同時(shí)應(yīng)區(qū)分重點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行環(huán)境影響因素識(shí)別分析，找到環(huán)境管理中的弱項(xiàng)并持續(xù)改進(jìn)。EIM模型內(nèi)部數(shù)據(jù)收集機(jī)制可結(jié)合醫(yī)院現(xiàn)有設(shè)施適當(dāng)增刪，強(qiáng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流監(jiān)控與分析處理能力。作為統(tǒng)一化的環(huán)境管理模型，其內(nèi)部的分析方法可多樣化發(fā)展，但宜采用成熟的環(huán)境管理分析理論，通過(guò)實(shí)踐不斷改進(jìn)模型，最終獲得適用于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境管理模型。

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