張恩浦 楊浩克

【摘要】目前醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)較為普遍，在各大醫(yī)院均有廣泛的應(yīng)用，但多數(shù)醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為傳感器監(jiān)測(cè)，其存在著后期系統(tǒng)升級(jí)改造難度大、成本高，遠(yuǎn)距離傳輸困難等問(wèn)題，因此如何有效的彌補(bǔ)傳感器型醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的劣勢(shì)成為一個(gè)值得研究的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，提出基于數(shù)字視頻監(jiān)控的醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，利用5G技術(shù)實(shí)時(shí)采集影像，對(duì)影像進(jìn)行AI人工智能分析，基于云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)醫(yī)用氣體 7×24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，讓監(jiān)測(cè)工作實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面，保障醫(yī)院業(yè)務(wù)的正常、安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)用氣體;監(jiān)測(cè)系統(tǒng);數(shù)字視頻監(jiān)控

醫(yī)用氣體是指醫(yī)療過(guò)程中使用的氣體，用于治療、麻醉患者或驅(qū)動(dòng)醫(yī)療設(shè)備等，常用的醫(yī)用氣體有氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、壓縮空氣、真空吸引等。醫(yī)用氣體系統(tǒng)是指生產(chǎn)醫(yī)用氣體或抽排廢氣廢液的一整套裝置。醫(yī)用氣體系統(tǒng)建設(shè)關(guān)乎患者生命安危和醫(yī)療環(huán)境安全，作為生命支持系統(tǒng)，它是現(xiàn)代醫(yī)療體系的重要組成部分，具有廣泛的應(yīng)用。

1.現(xiàn)狀分析

隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與提高，醫(yī)院對(duì)醫(yī)用氣體的重要性有了更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)醫(yī)用氣體的運(yùn)行提出了更高的要求。醫(yī)用氣體系統(tǒng)是醫(yī)院進(jìn)行醫(yī)療救護(hù)的生命線，是現(xiàn)代化醫(yī)院必不可少的重要組成部分。醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并執(zhí)行保護(hù)措施。

近年來(lái)醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展迅猛，各類型醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)層出不窮。通過(guò)總結(jié)分析后發(fā)現(xiàn)，市面上醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要分為兩類。一是醫(yī)用氣體管道廠商配套的醫(yī)用氣體監(jiān)控系統(tǒng)，此種系統(tǒng)多針對(duì)單一的氣源管道，每種氣源或每套供氣系統(tǒng)都會(huì)有對(duì)應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，故其系統(tǒng)多且繁雜，使用率低，可擴(kuò)展性差。同時(shí)不同廠商系統(tǒng)之間互通性差，每個(gè)系統(tǒng)各自數(shù)據(jù)獨(dú)立，形成了一個(gè)個(gè)獨(dú)立的信息孤島。二是物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)方案，此種方案則針對(duì)第一種系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，解決了第一種方案中系統(tǒng)多且繁雜、使用率低、可擴(kuò)展性差及信息孤島等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)用氣體系統(tǒng)全系統(tǒng)全區(qū)域的監(jiān)測(cè)。但其仍然存在一系列問(wèn)題，如擴(kuò)展施工難度大、復(fù)雜度高、施工周期長(zhǎng)等。

基于數(shù)字視頻監(jiān)控的醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則很好的解決以上問(wèn)題，同時(shí)平臺(tái)的云端部署也為數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸提供了便利的支持，很好的解決了醫(yī)院院區(qū)擴(kuò)展、分院區(qū)的增設(shè)引發(fā)的醫(yī)用氣體監(jiān)管困難的問(wèn)題。三種方案的具體分析如表1所示：

2.架構(gòu)設(shè)計(jì)

為使系統(tǒng)的處理邏輯更清晰，提高代碼的復(fù)用力度和系統(tǒng)的可維護(hù)性，當(dāng)功能需求發(fā)生變更時(shí)，方便系統(tǒng)的完善和擴(kuò)展，使用如圖 1 所示的分層模塊化架構(gòu)。系統(tǒng)分為應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、終端層，其中終端展示中心、結(jié)果可視化展示、應(yīng)用分析、數(shù)據(jù)智能化分析、數(shù)據(jù)采集模塊五大模塊，各司其職，具有較強(qiáng)的內(nèi)聚性，降低了層與層之間的耦合程度。同時(shí)將數(shù)據(jù)層布置與云端，以5G網(wǎng)絡(luò)為傳輸介質(zhì)，可以較好的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男Ч?/p>

3.功能設(shè)計(jì)

3.1異常情況報(bào)警

當(dāng)視頻采集到醫(yī)用氣體系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生異常情況，系統(tǒng)將自動(dòng)判斷并觸發(fā)異常報(bào)警。報(bào)警內(nèi)容包括：監(jiān)測(cè)時(shí)間、儀表名稱、告警類型、告警開(kāi)始時(shí)間、干預(yù)時(shí)間、影像數(shù)據(jù)、以及對(duì)報(bào)警狀態(tài)的操作。

3.2歷史報(bào)警查詢

對(duì)之前產(chǎn)生的報(bào)警信息可按時(shí)間區(qū)間進(jìn)行自定義查詢，主要包括：儀表選擇、時(shí)間選擇、告警時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、影像數(shù)據(jù)等。

3.3統(tǒng)計(jì)分析

為系統(tǒng)核心功能之一，支持按照類目（啟動(dòng)次數(shù)、異常次數(shù)、故障次數(shù)…）分別進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、分析結(jié)果，以圖表、曲線圖、柱狀圖的形式展現(xiàn)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果調(diào)整優(yōu)化設(shè)備配置，形成完整閉環(huán)，從而達(dá)到最優(yōu)的智慧管理。

3.4視頻分析

視頻分析功能為系統(tǒng)核心功能，主要包括儀表監(jiān)測(cè)、設(shè)備異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)、人員異常進(jìn)入監(jiān)測(cè)三個(gè)部分，具體功能需求及實(shí)現(xiàn)情況如下：

3.4.1儀表監(jiān)測(cè)

儀表監(jiān)控是系統(tǒng)視頻監(jiān)控的主體。其通過(guò)高清攝像機(jī)采集儀表影像，數(shù)據(jù)由5G傳輸至云平臺(tái)，在提高傳輸速率的同時(shí)增加傳輸距離，并在云端使用智能算法進(jìn)行AI人工智能分析，最終將分析結(jié)果推送至前端用戶設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)用氣體系統(tǒng)的全流程管控。

3.4.2設(shè)備異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)

設(shè)備異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)壓縮機(jī)異常情況的監(jiān)測(cè)。壓縮機(jī)組在醫(yī)用氣體系統(tǒng)中屬于易損設(shè)備，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作異常等情況，此時(shí)會(huì)觸發(fā)機(jī)房?jī)?nèi)聲光報(bào)警、主壓力表顯示異常等狀態(tài)，前端的攝像裝置則將主壓力表的影像實(shí)時(shí)采集并上傳至VAS平臺(tái)，部署新的算法，識(shí)別異常信息，推送至值班室PC端、監(jiān)測(cè)大屏和個(gè)人手機(jī)端進(jìn)行報(bào)警提示。

3.4.3人員異常進(jìn)入監(jiān)控

人員異常進(jìn)入監(jiān)測(cè)則是通過(guò)在機(jī)房?jī)?nèi)或機(jī)房門口部署監(jiān)測(cè)攝像頭，采集進(jìn)入機(jī)房人員的影像，并將影像實(shí)時(shí)上傳云平臺(tái)，利用邊緣AI智能視頻識(shí)別技術(shù)監(jiān)測(cè)人員是否異常進(jìn)入。從而減少和防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入機(jī)房，同時(shí)也可作為對(duì)值班人員工作的考核依據(jù)。

4.結(jié)語(yǔ)

基于數(shù)字視頻監(jiān)控的醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用5G、云計(jì)算以及AI智能等新技術(shù)在保證醫(yī)用氣體系統(tǒng)全系統(tǒng)、全區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，為醫(yī)院管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了良好的助力。采用視頻分析技術(shù)對(duì)醫(yī)用氣體系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造，極大程度的降低了智能化改造的實(shí)施難度和復(fù)雜程度，避免因改造導(dǎo)致停氣，對(duì)醫(yī)院造成不必要的損失，節(jié)省人力支出，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益;同時(shí)5G傳輸和云平臺(tái)的使用為醫(yī)院分院區(qū)醫(yī)用氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)管提供了良好的技術(shù)支持，降低了運(yùn)維成本。相較于傳統(tǒng)的醫(yī)用氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有了明顯的提升和優(yōu)化。但如何進(jìn)一步提高視頻識(shí)別及分析的準(zhǔn)確率，減少故障的誤報(bào);是否能夠擴(kuò)展更多功能模塊，真正意義上的實(shí)現(xiàn)智能巡檢代替人工巡檢等均是未來(lái)深入研究的方向。

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