医院医疗网络监控系统解决方案

医院作为一个对产品要求较专业的场所，同时需要更专业的产品。从目前大多数医院使用的情况来看，之前医院安装的视频子系统都是独立分开的，尤其是每栋楼的模拟监控系统都是单独管理，这造成了大量的资源浪费。用户也在使用过程中也感受到传统的系统无法满足他们的需求。很多用户都认为传统的模拟监控系统无法达到其“数字化医院”的要求，而逐渐将目光投向网络监控系统。另外，随着视频技术的发展，传统视频监控系统已经很难满足应用的需要，这也成为医院安防系统数字化的重要原因。

一、医疗视频系统

随着信息化时代的飞速发展，未来医院的理念和服务将相应改变。计算机的普及和信息网络化应用会给看病就医带来无限前景。远程医疗、远程会诊、网上挂号及预约、家庭远程护理等先进的手段将会迅速开展起来。在医院内，各种基于网络通讯的监护仪器会越来越多的被应用，先进的计算机检测和治疗设备供医生使用，庞大的数据库系统和信息中心囊括了古今中外医疗、科研、常见病及特殊病案的医治措施；所有病人的档案（包括文本及图象信息）；各种药品的名称、用途、疗效、服用的信息；医疗保健常识及紧急救护措施等信息。这些都是医院未来的智能化应用的要求。医院完全可以通过提升医院各方面业务而走在全国前列，甚至全亚洲前列。

但是就目前水平来看，虽然我国的医疗信息化技术发展迅速，在数据仓库技术、中间件技术、医学图像处理技术、数字医疗标准化工作等取得了一定的进步水平，但是，我国医院信息化的总体水平与发达国家之间还存在有很大差异，特别是在临床信息系统方面，无论是门诊医生工作站、图像存取（PACS），还是检验信息系统（LIS），与国际先进水平相比都有较大差距。

目前在医院中，除了一些传统安防领域外，一些新的应用需求越来越广泛了，其中大家最为关注的是医院手术示教、应急指挥、远程监控/探视等应用。手术技术水平作为衡量医院医疗水平的一个重要依据，一直受到患者的关注。如何更好地加强对手术的管理、提高医院手术水平，是医院需要考虑的重要问题。

医院除了担负着医疗的职能以外，还担负着教学、研究的重要任务，手术教学是其中的一项重要内容，如何更好进行手术的教学和研究，也是摆在医院面前的重要课题。

这些需求对监控产品提出了新的挑战，对产品最关键的要求就是数字化、网络化。网络监控从观看角度讲，具有随时随地的优良特性，没有网络化的产品，这些需求大部分很难实现。而用于医院专业系统，比如远程指挥、手术示教、远程监控/探视等就需要有联网功能的产品，是传统模拟产品无法满足的。

医院信息化发展一般经历三个阶段：医院管理信息化（HIS）阶段，临床管理信息化（CIS）阶段，局域医疗卫生服务（GMIS）阶段。但目前我国85%的医院信息系统是以财务核算为中心的管理系统(MIS)，10%的医院在开始探索建立以医院工作站为核心的临床信息系统（CIS），5%的医院正在探索建立PACS系统，局域医疗卫生服务网络建设更处于起步阶段。

当前，利用计算机技术、视频技术和通信技术，对手术画面影像进行全程实时记录,使之用于手术指导、教学研究、远程医疗和病例存档，已经得到医院的广泛关注。

加拿大lichensys公司基于对医院业务的深刻理解和在IP通信领域的领先技术优势，推出了针对医院量身定制的安防监控、医院手术观摩、示范教学、远程会诊、移动查房、远程探视等一揽子解决方案，将以前的多套系统、多种设备整合为一体，实现视频信息的实时观看、高清显示、灵活控制和视频图像高质量长时间存储，并提供开放的接口平台，方便将手术监控、示教系统融入医院现有的HIS系统。

二、重症病房监护系统

最近几年，医院ICU探视对讲技术在国内外医院的ICU市场取得了广泛的应用。医院ICU是一个集中救治危重患者的特殊场所，采取有效的管理措施和护理予以控制、预防ICU的医院感染显得越来越迫切。医院ICU探视设备也是衡量医院现代化程度的具体指标之一。

采用先进的网络监控，不仅可以完成传统模拟监控所能实现的功能，而且由于其独特的网络特性，可以实现远程INTERNET访问，这样即使病人家属在家中就可以了解到病人的情况，并且可以实时对话。这项系统可以设计成按时收费的形式，这就可以为医院增加利润，这是传统模拟监控所不能实现的。这种设计能体现医院新的特色，减少医护人员的工作强度，加强了家属和患者间的联系，挺高了ICU病房的现代化管理水平，取得良好的社会效益和经济效益。该系统与医院的综合系统紧密结合，形成有序的就医环境和工作环境，适用于各类医院。

1、需求

医院ICU探视系统主要解决任何一个前来探视的家属通过护理站安排转接至相应的病床与患者对话，探视电话主机可同时显示每个探视点的通话时间，必要时可通过主机进行插话提示，如：探访时间已久，病人需要休息等语音提示，也可以实时监听任一探视点的通话内容，并且可以通过显示器观看任何一路探视点的病人情况，并且可以通过系统知道病人周边设备显示的数据，防止病人突发性情况发生。病人的家属还可以通过显示设备与病人和护士站之间的视频通话。甚至可以通过系统联动，如病人血压异常，心电图异常等通过仪器显示的数据异常，通过与监控系统的联动，发上发出报警信号，医护人员可以通过回显回来的数据或信号，马上采取相应的行动。

2、设计

网络监控系统与ICU医院探视对讲主机共同组成医院ICU探视系统。在各ICU病房安装新型百万像素半球网络摄像机，通过网络接口直接联入网络，在ICU控制管理室配置一台管理主机，通过管理软件对前端摄像机进行控制和管理。

本网络监控系统的功能：

图像查看

在空闲状态下，值班护士可切换病人的图像到显示器上，以便观察病人的情况，发现异常及时解决，减轻了医护人员的工作量，提高了病人病情突发到接受治疗的反应速度。

系统联动

可以通过对医疗仪器的数据进行联动监控，比如血压仪，心电图机，脑电图机、床边监护仪、输液泵等仪器的数据监测。在发生异常时及时报警通知护士站的医护人员。

远程探视

病人家属可以足不出户，在家中就可以了解病人的情况，并且可以与之交谈。而且医院可以为其设计专门的收费系统，曾加经济效益。这种收费病人家属愿意接受，因为相比就近探视所需的交通费，住宿费，餐饮费来说是相当便宜的。

远程会诊

可以通过网络，各地名医可以通过网络进行会诊，为了达到会诊所需画面的现场高清度的要求，本系统采用新型百万像素网络摄像机，这种摄像机具有高清晰度的分辨率，而且采用先进的视频压缩技术进行压缩，分辨率可达1280×1024，码流结构的网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好地适应网络的应用,所以这给网络医疗会诊提供了良好的环境。

三、视频示教系统

1、概述

临床教学是医院的一项重要任务，其担负着培养后备医护人员的重任，教学方式通常是现场观摩。但是由于现场条件或手术设备的限制，现场观摩的空间狭窄、参加人员受到限制，同时也给病人正常治疗带来了不必要的麻烦，效果很不理想。视频通信技术的快速发展，为医院实现远程可视化教学带来新的契机，大中型医院急需建起高质量的医院临床网络视频教学系统。

基于对医院业务的深刻理解和在IP视频通信领域的技术积累，Lichensys公司在传统安防应用的基础上，结合医院手术的特点推出了手术视频监控转播示教系统解决方案，其将与视频通信相关的多项应用融为一体，实现了手术过程的高清显示和实时观看。该系统利用视频通信技术对临床诊断或手术现场的画面进行全程实时记录和远程传输，然后将视频图像用于远程教学、远程指导、远程观摩等。在系统的帮助下，可以将学习过程和医疗诊断现场区分开来，学生可以在独立的学习室中观看手术情况进行学习，并可与现场的医生进行远程沟通。

当前，医院的业务应用与基础的信息平台融合正在成为大中型医院业务发展的新趋势，网络监控系统作为一种新的临床信息系统，将会为医务工作者带来工作效率的提高，并能够综合提高其转播示教的安全性。伴随着通信技术的不断成熟，其在全方面提升医院的业务服务水平、提高患者的满意度方面将会发挥出越来越重要的作用。

2、需求

手术室、胃镜室、DSA和产房是洁净度要求很高的地方，为了减少交叉感染，不允许外部人员及非手术医护人员随便出入。因此，现场不便开展教学、交流活动等，如需教学、见习、研究、交流、观摩等，均通过视频示教系统来完成。

这些部门的视频图像和音频信号可以传输到示教室，甚至可以通过互联网将信号传输到院外进行远程会诊。因此在线路上应做相应的考虑。

系统应具备以下功能：

1、图像资源的收集。数字在线采编场切换突出主体,手术创口、手术台、手术室全景图像信息，手术多参数监护仪的心电、呼吸、血压、血氧体温监护项目等参数在线实时采集插入编辑，并作到网络远程控制切换；

2、操作过程的实时录播。可以通过网络传送到内部局域网或广域网上，支持网络高清晰度画面，通过授权的方式，可使远端专家根据权限，观看操作的全过程。为专家远程指导操作创造必要条件。也为医务人员网上交流，以及观摩操作提供更大方便；

3、资源在线存储，系统支持操作过程中的音视频实时光盘或硬盘保存。为科研活动、术后论证提供最丰富的资源；

4、导演键盘实时采编插入方式。操作简单方便。并支持网络远端画面切换；

5、多画面同屏显示编辑浏览视窗，使编辑直观方便、准确可靠；

6、通过键盘摇控或网络远程控制对画面进行特写放大；

7、安装监视器，可观看专家指导现场画面，同时接收语音指导；

8、远程语音双向对讲功能，远程专家手术指导，使远程专家与手术医生交流更方便；

9、多参数监护仪输入接口采集各种监护数据，如心电、脉搏、体温、血氧饱和度、血压、心率、呼吸，使各位医学专家能通过调入的监护数据画面更加全面的了解到患者目前的身体状况；

10、动态字幕叠加功能：可以建立片头档案，并同步叠加文字记录。

3、设计

本系统中内窥镜摄像机和无影灯摄像机是专业医疗摄像机，因为其采用的是模拟摄像机，所以我们通过视频服务器将其模拟信号转化为数字信号传入网络。全景摄像机采用网络P/T/Z摄像机，其可以广角摄像，提供百万像素高清晰画面，可以转动和调焦，这可以看清手术仪器的显示数据，有利于远程会诊专家根据病人等整体情况做出结论，双向音频的功能可以实现手术现场和远程专家的技术交流，因为要保证数据传输的实时性，所以对网络传输要求很高，采取PPPOE专线对外传输，这样可以保证带宽，使传输延迟降到最低，保证远程会诊的实时进行。并通过局域网端口把视频和音频数据同时传输回手术控制室，对其进行存储。示教管理中心可以通过网络访问存储器，把手术录像进行编辑，作为以后的教学材料。

远程的专家可以登陆摄像机，进行控制，这样可以自己调整摄像机的转角和焦距来看到自己想看到的图像。也可以通过手术部控制室来调节摄像机，以满足远程专家的画面需要。

示教管理中心配置一台NVR管理主机，来回放录像并导出为可播放的格式进行编辑，对于示教课堂，我们采用DLP拼接大屏来实现高清晰显示，利用普通计算机控制录像的行进方式，达到方便教学的目的。

视频监控系统主要由前端摄像部分、传输部分、控制部分、显示与记录四大部分所组成。系统能观察到前端防范区域内所有人员活动情况并自动记录，为用户提供动态图像信息。

四、Lichensys网络监控系统优势

Lichensys网络视频监控系统具有如下优点：

实时：流畅的效果与高清晰度一直以来都是监控所追求的最高境界，网络摄像机以其FullD1/百万像素分辨率，在业界各种网络摄像机中首屈一指。采用的MPEG4/H.264压缩格式使传输所要求的带宽达到最小，而浏览、回放的图像效果可以与DVD相媲美，有如身临其境。

易用：操作人员只需鼠标点按即可控制系统的各种设备，操作形象、简单，无须记忆各个烦琐功能；具有人性化的操作界面使操作者只要动一动手指便能随心所欲。即使是门外汉也能轻易驾驭。网络摄像机使用简便，只要使用IE5.0以上版本的浏览器,就能直接输入网络摄像机的IP地址而达到监控的目的。

节省：传统监控设备的安装复杂，铺设线路工序繁琐，安装调试工作量大。网络摄像机却是异常简便，尤其是一些政府部门、学校、大中小型企业等，只要在其原有的计算机网络的基础上稍微作一下扩充，就能把网络摄像机随意安装，减少了不必要的施工工程和额外的维护，节省了人力和物力。既能分布广泛，又便于集中管理。

先进性：利用现有的综合布线网络传输图像，进行实时监控系统所需的前端设备少，连线简洁，后端仅需一套软件系统即可；网络摄像机还支持动态IP的网络，使用免费的动态域名服务器，就不必担心虚拟拨号时IP地址不断变化而找不到摄像机了。

可靠性和安全性：主要设备网络摄像机采用了嵌入式芯片，所需设备简单，而图像的传输是通过网络实现的，系统可靠性相当高；系统设置了不同等级的使用者权限，仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改，没有权限的用户是接收不到图像的。另外，图像数据的存储是专有的格式。

性能价格比：所需设备极其简单，系统的控制由后端的软件系统实现，省去了传统模拟监控系统中的大量设备，如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器、视频转网络的主机等。由于图像的传输通过综合布线网络，省去了大量的视频同轴电缆，降低了费用。[nextpage]

易于管理和维护：系统的安装极其简单，软件系统的安装及使用也非常易懂。网络视频监控系统主要由电子设备组成，集成度高，视频传输可利用有线或无线信道。这样，整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。采用网络视频监控系统，故障率大大降低。此外，网络视频监控系统的运行是完全自动的，不需要人去介入。

扩展及延伸性：当需要增加监控点和监控主机时，只需要通过现有网络增加一台摄像机或PC机即可，不需要对现有布线系统做什么改动；综合管理平台出能够实现安防监控功能以外，还能够根据客户需要以模块化方式扩展为视频会议，手术示教，远程会诊功能。

应用范围广阔：跨区区域远端监控，利用网络传送实时图像。

五、与传统监控方案比较

1、摄像机画面质量与采购成本对比

1）画面质量

LICHENSYS网络摄像机的画面质量，与同档次SONY、AXIS、SAMSUNG、PANASONIC等国际知名品牌的模拟摄像机，无论是日间还是夜晚光照条件恶劣甚至无光的环境，画面质量无明显差异，并且放大后画面依然保持清晰、细致的品质。

2）采购成本

网络摄像机是集成度非常高的产品，它将视频采集和视频压缩的功能，以集成电路和芯片技术进行无缝的功能整合，因此在选用网络摄像机的前提下，无需要另行购买DVR或视频服务器等视频压缩设备。而模拟摄像机只能完成以上两个关键功能中的视频采集功能，视频压缩功能则必须购买DVR或视频服务器，才能进行模拟与数字信号的转换。单以摄像机个体而论，网络摄像机的价格会高于同等画面质量的同档次模拟摄像机，但如果加上DVR或视频服务器的采购成本，二者差别甚微。

2、系统建设成本与难易程度对比

1）系统建设成本

从上面的分析我们可以明确，在设备采购成本方面，如采用同档次摄像机设备，网络摄像机成本较高。对于64路以下的监控项目中，网络视频监控系统需要一台PC服务器、多块硬盘、一台显示器和交换机，而DVR视频监控系统需要增加多台DVR、更多块硬盘、多台显示器，如选用同档次的设备，DVR系统中其它设备的采购成本必定高于网络监控系统中其它设备。

在线缆采购成本中，网络视频监控系统的数据传输、摄像机供电、PTZ控制，只需要一根网线就可以全部满足，但DVR视频监控系统中，则需要采购等长的视频线、电源线、控制线。就目前市场行情，满足百米以内的传输要求，网线与视频线的单位价格基本一致，但是DVR系统必须另外采购电源线、控制线，线材成本较网络系统高。

2）系统建设难易程度

网络视频监控系统，顾名思义是在网络环境下搭建视频监控系统，因此只需要在各个监控环境中，通过预留的网口接口，布一根网线即可。线缆数量少、距离短，就近接入，无需穿墙过桥等烦琐、艰难的步骤，难度较小。

DVR视频监控系统，则需要将前端每一个摄像机通过单独的视频线、电源线、控制线，全部通过暗槽、桥架等，全程布线至DVR设备端，线缆数量多、距离长，布线难度大。设备安装两种系统的实施难度基本一致，无明显差异。[nextpage]

3、视频录像存储与录像回放性能对比

1）视频录像存储

网络视频监控系统，录像存储可实现全部视频以FULLD1或百万像素的格式存储，而目前主流的16路DVR，无法实现全部视频以FULLD1格式存储的设备。绝大多数厂商的16路DVR产品，最多只能实现四路视频以4CIF格式存储，其余视频只能以CIF格式存储。百万像素DVR目前没有产品问世。并且在存储空间的占用方面，由于技术的先进性，24小时的监控录像，一路网络摄像机的录像存储空间比一路DVR的录像存储空间少五分之一。视频路数越多，网络监控系统比DVR监控系统节省更多的录像存储空间。

2）录像回访

网络视频监控系统中，所有的监控录像都由中央管理平台统一调配，因此在整个系统中，任意一路视频的录像回访都变得非常方便，并且只要是合法用户，在网络的任意地点都可以随需要调取录像，操作简单、灵活，就像去获取网络共享资源一样容易，可以说易如反掌。而DVR系统中，每台DVR设备相对独立，调取录像需要分别进行，相对烦琐。尽管目前市场中已经推出可管理多台DVR的统一管理平台，但无法达到技术成熟阶段，功能单一，问题繁多，并未推广使用。

此外，录像回放的画面质量方面，网络视频监控系统中，每一路都可以全部以FULLD1或高清的百万像素画质进行录像回放，而DVR系统全部做到FULLD1录像回放的厂商和设备非常稀少，百万像素更是完全空白。

4、系统管理与日常维护对比

1）系统管理

网络视频监控系统的管理和配置，只需要一台高性能的工作站，再安装一套NVR或者CMS软件，通过每台网络摄像机的IP地址和内嵌的系统固件，即可实现对网内所有摄像机的调试、配置、管理。并且在取得合法用户ID的前提下，可在网络任意一台计算机进行远程调试、配置、管理。如系统可接入互联网，则在世界任何地点都可以实现远程调试、配置、管理。而DVR系统，则需要针对每一台DVR设备进行调试、配置、管理，缺乏灵活性、整合性、统一性。相对而言，网络视频监控系统的管理具备更高的优越性、灵活性、统一性，并且操作简便，操作人员和管理人员容易掌握。

2）日常维护

网络视频监控系统由于是统一管理，因此维护只需要针对监控工作站进行即可，如某个摄像机出现异常，在中央管理平台中将立刻弹出故障日志提示，管理人员可以非常明确的判断出故障点的位置和可能的故障原因，并且前端网络摄像机连接点少、线缆少，因此维护简单，节点明确，排查难度小，节约时间和人力。DVR系统中，DVR设备多，前端摄像机连接点多、线缆多，并且故障日志提示功能相对较弱、分散，因此维护繁杂，故障节点不易判断，排查难度较大，要投入较多时间和人力，因此维护成本较网络监控系统高。

5、系统稳定性、兼容性与可扩展性对比

1）系统稳定性

在网络视频监控系统中，由于LICHENSYS网络摄像机的高度集成化，设备本身的稳定性高，并且整个系统中线缆少、设备连接点少，因此系统整体的稳定性相对较高。DVR系统中，线缆繁多、设备连接点也随之增多，因此故障点也相应增多，整个系统的稳定性相比网络监控系统要低。

2）兼容性

LICHENSYS网络视频监控系统，可以兼容国内外主流的安防厂商和产品，可以实现多个不同厂商设备和平台的融合，并统一管理，具有高度的兼容性。DVR系统中，设备与设备的相对独立、各个厂商的相对独立、统一管理平台的技术瓶颈，都导致了DVR系统的兼容性，只能相对于单个厂商的产品而言，无法完全兼容其它厂商产品和系统。 [nextpage]

3）可扩展性

网络视频监控系统的扩展，完全基于网络，只要有网络的地方即可以扩展网络摄像机，扩展性高，并且扩展方便、简单，真正可以做到即插即用。DVR系统的扩展局限设备本身的预留端口和布线规则，因此系统扩展可能会涉及到除摄像机以外的新增设备的采购和全程的多条线缆部署，扩展性较差。

LICHENSYS综合管理平台出能够实现安防监控功能以外，还能够根据客户需要以模块化方式扩展为视频会议，手术示教，远程会诊功能，极大的减轻用户重复投资成本。

6、音频功能对比

网络视频监控系统中，网络摄像机全部有音频接口，只需要另外增加体积小七巧的拾音器设备，并在管理系统中做简单设置，即可实现声音的采集和监控，并且可以与视频完全正确同步、联动，操作简单、方便，成本非常低。而DVR系统中，设备自身无扩展音频功能的接口，因此，如果要实现音频采集和监控，必须另外增加完整的音频采集设备，采购成本将大幅增加，并且无法实现音频系统和监控系统的联动，整体效率低。

四、投资分析

基于网络摄像机的监控系统和传输监控系统成本比较需要考虑许多因素。主要因素有监控点数、监控范围、录像范围、录像要求、报警要求等。

在比较基于网络摄像机的监控系统和传统监控系统的成本时，还有一个重要的出发点：是否将网络布线和电脑计入成本？计入成本的理由很简单；不计入成本的理由是网络布线和电脑是已有投资，不做监控也需要。

在一个监控项目内，当监控点数到达50个，两种方案的投资相近。随着系统的监控点数的增加，传统监控系统上的投资将超过网络摄像机。