醫院智慧后勤綜合集成平臺的構建與探索

隨著信息技術、網絡技術、人工智能的飛速發展及應用，信息技術越來越廣泛地被應用到人類的各項生產活動中，對社會的發展起到了積極的促進作用。2018年12月國家衛生健康委體改司印發了《關于開展建立健全現代醫院管理制度試點的通知》（國衛體改發[2018]50號文），指出要健全完善后勤管理制度，探索醫院“后勤一站式”服務模式。后勤服務作為醫院管理的重要組成部分，是臨床、教學和科研等工作的基礎保障，具有不間斷性、技術性、服務性等特點，其工作效率和管理水平將直接影響醫院的正常業務運轉和健康發展。

醫院信息化的本質是將醫院管理內化為信息系統的流程，打破固有、僵化的思維模式，提高醫院管理的規范性和科學性。目前，我國醫院后勤信息化程度普遍不高，還沒有形成統一的標準和通用的模式，各級醫療機構均在探索助力醫院后勤發展的管理模式。據統計，我國后勤信息系統應用仍以獨立應用為主，有綜合應用管理平臺的寥寥無幾，其他全部為部分獨立和全部獨立的應用系統。

1.智慧后勤綜合集成平臺背景

江南大學附屬醫院后勤處下設電工班、修理組、制冷組、后勤庫房、食堂等多個班組，管轄范圍遍布醫院的每個角落，設備種類繁多，數量龐雜。后勤處的日常工作涉及多個學科領域，涵蓋多種專業知識，這就要求相應的崗位人員具有較高的專業性和技術性。目前后勤處的職工年齡結構老齡化嚴重，有技術職稱的人員偏少，職稱普遍偏低，老院區設備年限久遠，很多設備都已經有老化跡象，以上種種，導致很多工作必須依賴手工才能完成，大大限制了后勤業務信息化的快速發展。

為了進一步提升后勤管理水平，完善管理流程，江南大學附屬醫院在新院區前期規劃建設時，充分調研了全國三甲綜合性醫院的后勤智能化建設現狀，實地參觀考察了后勤智能化的優秀案例，制定了符合實際情況的后勤智能化的實施方案，通過構建智慧后勤綜合管理平臺，建立后勤人、財、物的一體化管理體系，圍繞后勤業務流程管理、機電設備智能管控、智慧安防等模塊來實現后勤基礎運營保障管理的信息化，將科學、高效的管理理念植入后勤日常管理中，形成一套適合現代化三級綜合醫院的后勤科學管理工具，進一步推進醫院后勤管理的學科建設。同時，參照《三級綜合醫院評審標準實施細則》和《JCI醫院評審標準》，建立質控評價體系，對后勤處的服務質量進行全面檢查評估，全面提升醫院后勤管理水平，提高后勤工作效率。

2.智慧后勤綜合集成平臺技術架構

江南大學附屬醫院智慧后勤平臺按照“頂層規劃、分布實施”的原則，遵循充分解耦、高度可擴展的架構理念進行分層設計，自下而上可劃分為六層：基礎設施層、采集層、數據層、應用支撐層、應用層和展示層，平臺架構圖如圖1所示。該架構設計充分利用物聯網、大數據、人工智能等新技術，支撐后勤業務流程的全閉環跟蹤處置、各類結構化和非結構化數據的歸集統一以及醫院后勤業務管理知識的模型化，最終在實現醫院后勤一體化智能管理的同時，通過后勤所有業務領域數據的關聯性分析，達到自動化預警、精準化預測與智能化決策的目標。

智慧后勤平臺架構圖

為滿足醫院后勤業務的不斷創新發展，整體架構設計通過數據采集層與數據層實現整體系統的三層解耦，采集層實現硬件設備同系統之間的數據解耦，方便后續需不斷增加接入管理的后勤設備以及采集的數據范圍，數據層實現數據同業務應用層之間的解耦，以應對未來不確定的數據使用需求。

基礎設施層

基礎設施層包括通用基礎設施和專用基礎設施，是智慧后勤平臺的基礎數據來源。通用基礎設施是為整個系統運行提供硬件性能支持及操作系統支持的通用基礎環境，包括服務器、網絡、存儲設備、路由器等硬件設備，以及操作系統；專用基礎設施是為各專業子系統運行監控提供軟硬件支持的專用基礎環境，包括樓宇自控DDC控制器（Direct Digital Control，直接數字控制）、能耗監測智能水電表、電磁流量表、各類型環境傳感器、視頻監控攝像機等硬件設備。

采集層

數據采集層包含物聯網采集子系統、智慧安防一體化接入、外部系統對接三部分。物聯網采集子系統通過邊緣網管支持各類基于Modbus協議的設備數據采集接入，如電表數據、水表數據等；平臺通過OPC協議接口和定制化接口實現其余智能化系統的數據采集，如電梯運行數據等。物聯網采集子系統負責數據的持久化時序存儲，數據的規則判斷，觸發閾值告警，以及物理設備與邏輯設備之間的數據轉換。安防一體化平臺通過各種標準協議或設備SDK，實現門禁、一鍵報警設備、防盜門簾設備、視頻設備的統一接入。外部系統如HIS系統、醫院集成信息平臺等，均需按照雙方協商接口，實現數據的接入。數據采集層在設備接入前，需要了解該設備的相關型號參數、設備的通訊協議以及設備的上傳數據頻率等，以判斷是否適合接入，設備本身的采購成本也是需要考慮的因素，在項目預算范圍內，盡可能采購性價比較高的設備。

數據層

數據層實現數據與上層業務系統的解耦，負責數據的清洗、映射、存儲以及授權管理，提供完整的數據治理能力。數據層向下負責管理物聯網采集子系統采集的數據以及其它業務系統交互對接的數據，向上通過數據資源目錄提供的數據接口，滿足各個業務系統的數據需求。數據層涵蓋了大數據計算平臺及人工智能支撐平臺等，大數據計算平臺為匯聚數據的分析提供基礎的軟硬件計算能力，人工智能平臺包含常用的智能算法與模型，數據、算力、算法三者的有機結合，充分挖掘醫院后勤業務數據的隱含價值，提升醫院后勤管理效率，降低運營成本。

應用支撐層 

應用支撐層用于構建醫院后勤業務子系統的基礎運行環境，包括統一的消息推送中心，統一的報表引擎、流程引擎、規則引擎等，統一的應用運行環境，能規范業務子系統的建設路線，方便后期的系統升級，大大降低了系統運維的難度。

應用層

應用層包括醫院后勤業務系統和智慧安防系統，而后勤業務系統主要分為后勤運營管理和設備智能管控兩大部分。。通過數據層對各業務子系統的數據整合與算力算法支持，實現業務層的跨子系統的關聯性分析和場景聯動，并基于醫院三維模型進行實時的動態交互。

展示層

展示層是對業務運行數據的綜合分析和展示，主要包括PC門戶、移動門戶和大屏全景展示，為智慧后勤綜合集成平臺提供統一的信息化應用入口。

3.智慧后勤綜合集成平臺建設內容智慧后勤平臺通過一個大數據資源中心、一體化后勤業務綜合管理集成平臺以及多種類型應用服務系統，打造以集成各類后勤設備數據資源、后勤業務辦理信息、后勤人員信息、醫院環境信息等為一體的后勤大數據資源中心，形成以后勤運營管理、設備智能管控、智慧安防等模塊為一體的后勤綜合信息平臺，基于平臺實現各類對內對外應用服務的開發建設。江南大學附屬醫院在用的所有業務系統均部署在醫院內網和互聯網，而智慧后勤平臺部署在設備網，目前設備網是單獨管理的。設備網、醫院內網、互聯網三網是物理隔離的，可以通過配置網閘和防火墻進行定向訪問。設備網在醫院是第一次部署使用，對設備網的安全管控，目前使用了防火墻、網閘、殺毒軟件等常規安全手段，并將設備網的數據定期進行備份，設備網的安全策略也是平臺建設初期需要考慮的問題。智慧后勤集成平臺界面如圖2所示。

智慧后勤綜合集成平臺界面圖

后勤運營管理

后勤運營管理是整個后勤業務系統的指揮中心，涵蓋了除醫療業務系統之外的方方面面，是整個醫院平穩運行的基礎支撐和堅實保障，具體包括維修管理、設備管理、訂餐管理、被服管理、醫廢管理、運送管理等諸多模塊。

維修管理

臨床科室可以通過電話、電腦、手機App等方式進行報修，報修即產生一張工單，調度中心受理工單并進行派工，同時支持搶單和分配兩種模式。班組人員接單后，打印出工單并去現場實施維修。如果維修過程中需要耗材，直接在系統中進行登記。維修結束后，報修人員可以對維修工作進行滿意度等評價反饋，以便日后工作的改進和完善。

設備管理 

設備管理包括設備維修、設備保養、設備臺賬等相關內容，目標是對設備進行全生命周期管理，管理從設備啟用到設備報廢的完整過程。建立設備檔案信息，登記各科室的設備臺賬，結合后勤設備監控的相關數據，對設備運行異常、故障等狀態信息進行分析評估，為管理層掌控設備運行狀態、處理設備運行問題提供依據，為構建設備運行狀態保障體系提供數據支撐。

訂餐管理

通過信息化手段來滿足職工和患者的訂餐需求，職工可以根據自己的喜好，預約訂餐，支持外帶和堂食兩種類型。患者訂餐功能需要與醫院信息管理系統做接口，獲取患者的飲食醫囑信息，根據醫囑信息對菜品進行有效過濾，配餐員提供床邊點餐服務；也支持通過掃描床頭二維碼的方式進行自主訂餐。 

設備智能管控

設備智能管控通過物聯網網關采集及系統對接的方式，實現對后勤設備的集中監控管理和智能化控制，包括照明節能管理、電梯安全管理、給排水管理、能源管理等模塊，通過邏輯組態的方式實時監測系統運行狀態，以可視面板方式顯示各個系統的監測數據，建有集中告警中心，處理各設備的運行告警信息，并能實現部分告警的業務聯動。

智慧安防

智慧安防包括視頻監控系統、防盜報警系統、電子巡更系統等安防子系統，能夠充分利用成熟的物聯網技術，不僅能實現院區內視頻監控、報警、出入口控制等的統一監管，而且，系統中融入了多種聯動報警策略，真正實現了可連、可監、可控的安防目標。

4.智慧后勤綜合集成平臺創新點

后勤知識庫的構建

建立后勤業務流程和后勤設備智能管控知識庫，結合醫院后勤運行中的維修、巡檢、保養和其他后勤業務的內容和標準，對各類業務日常經驗進行歸納總結，形成內容翔實、標準規范、自由擴展的后勤知識庫，有效規范和指導現場作業，有效指導風險應急處置，做到知識歸納和有效傳承。

數據關聯分析與模型預測

通過對醫院后勤業務數據的關聯性分析與模型預測，可以打破后勤各個業務數據之間的壁壘，進而挖掘數據的有效價值，如通過關聯各水表用水數據與醫院水表拓撲結構，及時發現后勤水系統的跑冒滴漏現象。通過對歷史用電數據的分析，建立時間、空間維度用電模型，通過模型預測未來用電量。利用物聯網技術實現對后勤機電設備的預防性維護，能夠提前發現設備故障隱患，避免維護過剩或不及時，降低設備維護成本等。

數字孿生醫院

通過對整個醫院進行三維建模，構建醫院的數字化虛擬場景，通過采集層對各類傳感器和監控設備的接入，數據層對各業務子系統運行數據的整合，建立起虛擬場景與物理世界的橋梁，形成整個醫院的數據孿生體，在虛擬場景中，實時展示各類設備的運行狀態，同時打破物理空間的限制隔閡，以更加直觀、更加生動的方式展示聯動事件關聯處置，以全局視角總覽整個醫院的運行狀態。

5.智慧后勤綜合集成平臺的應用效果

江南大學附屬醫院智慧后勤平臺項目于2020年5月啟動，至2020年10月30日基本完成了項目第一階段的系統上線試運行，共8個一級功能模塊，包括后勤業務流程管理、設備智能管控以及智慧安防等39個二級功能模塊。在為期半年的項目建設過程中，為了保障項目能順利上線運行，成立了專門的項目組，每周召開項目例會，推動項目的建設進程。

智慧后勤平臺的上線為業務科室的工作帶來了便利，其中數據層按照醫院后勤元數據標準的要求，實現了后勤業務的標準數據庫，大大降低了應用層各業務子系統之間的業務協同，使數據在各個應用子系統之間快速流轉。同時結合支撐層報表引擎、BI分析引擎，實現醫院后勤的跨業務的綜合分析，為管理層決策提供全方面的數據輔助。平臺支撐層在統一消息中心、流程引擎及工單引擎的基礎之上，規范了一整套工單流程開放接口及接入標準，使后勤已建或待建的業務子系統均能無縫接入同一工單流轉系統，實現了整個醫院后勤工單的一體化智能調度。

6.結語

醫院后勤管理的信息化建設并不是單純的網絡與硬件的堆積，也不僅僅是一套應用軟件的安裝運行，而是關乎后勤管理制度、流程規范、業務處理等核心內容。基于“頂層設計、分步實施”的原則，在新院區建設啟用之際，構建智慧后勤綜合信息平臺，推動業務閉環管理，加強成本管控，輔助人員精準決策，實現后勤管理的優質、高效、安全、低耗等管理目標。

隨著時代的發展，未來需充分運用互聯網、物聯網、云計算、大數據、數字孿生等新一代信息技術，開展醫院智慧后勤建設，形成醫院運營管理閉環，實現后勤與臨床業務之間的智慧鏈接，將后勤平臺融合到醫院業務平臺中，打造成智慧醫院一體化平臺，不僅方便醫護人員的使用，更能為輔助管理人員進行智慧決策提供可靠支持。