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前言
随着医疗领域信息化20多年来的发展，医院在信息化应用的水平也在不断提高，而新医改方案中，也划时代的将信息化作为支撑新一轮医疗改革的支柱之一。目前，大部分医院都已建成覆盖各个部门、各个地理位置的网络，HIS、PACS等数据应用也为医院业务效率的提高带来了翻天覆地的变化，而作为信息化应用的另一个重要领域——多媒体应用，却一直处于边缘状态。作为多媒体应用最广泛的视频监控系统，医院在实际应用环境中对其有极大的需求。
对于远程探视我们并不陌生，2009年5月17日，国务院总理温家宝专程到北京地坛医院看望了北京市首例甲型H1N1流感患者。在地坛医院，温总理就是通过远程探视系统实现了与这名患者的交流和慰问。
随着安全防范体制和技术的进一步完善和提高，使得医疗行业完全有条件、有能力应用最新的高新科技成果，带领全行业步入一个新的台阶，提供最先进最及时的医疗服务，树立自己的行业形象，并能够高效的为用户服务。为促进医院实现现代化、高效管理的具体要求，现提出结合现今行业发展水平，利用先进技术，采用安全可靠的网络监控解决方案，将监控系统“集成化，网络化”是符合医院保卫工作发展需要的。
一、医院高清网络摄像机视频监控系统概述
近年来一些不法分子把罪恶的手伸到了医院，严重危害了医院和病人的生命财产安全，他们实行扒、窃、抢、破坏等卑劣手段扰乱医院工作秩序、窃取他人钱财、破坏社会治安。为了我们的健康，为了社会的安宁，良好的医院环境受到社会的广泛关注，为了更好的改善医院的环境，为构建社会主义和谐社会的首善之区创造条件的一项基础性工作。运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的场所进出情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救险，提高医院的安全防范等级、加强医院的纵深防护迫在眉睫。
医院是人员成分非常复杂的公共场所，综合考虑医院本身的特点，随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，世界掀起一股强大的数字化、网络化浪潮，医院监控系统主要是对出入医院的人员及病人的情况进行监控。医院科室多,出入人员复杂,为了保证医院及病人的安全,为医院建立一套智能数字监控系统是必不可少的。同时监控系统在医院中有着广阔的应用前景，小到肠胃疾病的内窥镜成像检查，大到疾病多种影像的综合诊断，以及异地的远程专家会诊和手术示教，对手术室而言，由于受室内面积限制和手术规程要求，不可能容纳很多人员，特别是窄小的手术部位，此时通过专用摄像系统，在辅之以手术室四周墙面上多角度的摄像机，将可以对手术细节一览无遗，这对于培养医学院学生和医护人员的技能均是非常有利的。所以“新型医院安防数字网络监控系统”其功能除传统安防监控外，还保障的是患者不受外界感染带来的安全，因此是广义上的保安。
为促进医院实现现代化、高效管理的具体要求，现结合现今行业的发展水平，利用先进技术，采用安全、可靠的网络监控设计方案，将监控系统“集成化，网络化”是符合医院保卫工作发展需要的，也是未来监控系统的趋势，而网络化视频监控的灵活性、开放性以及可扩展性，也正在促进医院视频监控向更广阔的应用领域延伸。除了实现传统的安防应用外，网络化医院监控解决方案还以提供手术示教、远程探视、远程护理、远程医疗会诊等拓展型应用，从而全面提升医院的管理效率和服务质量。
二、医院高清网络摄像机视频监控系统分析
一个现代化的医院是城市医疗保障系统的一部分，除了具有为来院治疗的病人服务以外，还担负着城市医疗紧急救护、城市减灾系统的保障、远程医疗服务、医院之间的协作医疗、VIP病人的紧急救护和看护，此外还要对本院救护车的监管，这些功能是目前一般电视监控系统所不具备的，其中的主要原因是现代化的医院实现上述增值或附加的服务需要更新跟高的网络技术和数字技术，其中主要特点为：
监控范围大：现代化医院的监控范围已经不局限于对本院的监控，而扩展到对城市范围内的监控。
监控等级高：随着现代化医院的监控范围的扩充，现代化医院网络视频系统呈现出层次化、阶梯化的特点。
技术难度大
医院网络型数字电视监控系统的监控系统有4个难点：
1、高可靠性的嵌入式系统
医院监控系统的可靠性是一项重要指标，系统不能经常出现故障，而且故障后需要在短时间内修复。传统的模拟录像方式故障率高、维护工作量大、网络功能不足，不能满足医院的基本要求，因此必须要有高可靠性、强大的网络功能。
2、多重网络结构
现代化的监控系统要求管理人员在不同的位置能够监控整个系统的运行和事故的处理，由于医院监控的区域大，因此在网络拓扑结构上是多重网络结构。
3、复用技术
由于通讯资源和网络综合布线，需要通过一条网线或者光纤同时传输视频信号和其它数据信号。
4、与其他系统的联动控制
现代化医院数字视频监控系统需要与医院的控制系统、消防系统、报警系统联动，需要有专用的设备完成通信协议的转换。
三、医院高清网络摄像机视频监控系统设计
3.1 功能设计
现代化医院数字视频监控系统应满足以下功能：
授权的管理人员可对任意监控点（病房、手术室和其他科室）进行监看（镜头作全方位旋转、变焦、变距、抓拍图像）；
病房内除患者和医护人员外,没有其他摄制人员，整套工作是通过安装在病房内的摄像机等完成的，病房内人员感觉不到任何干扰；
监控中心采用集中管理、存储及流媒体转发等功能于一体的网络视频管理平台，显示系统采用拼接液晶电视墙高清显示；
通过电子地图服务器导入医院平面图，可方便的将任一点摄像头所拍摄内容即时拉入屏幕；
手术室的监控摄像机采用百万高清摄像机，保证对手术室的情况进行高清监看，同时不影响该手术正常进行，保证专家远程对手术室内的医生更准确的进行技术指导；
对医院各管理部门赋予相应的权限（根据具体要求而定），实现对整个监控网络的管理监看；
对讲功能：病房内或其他监控点人员可以手动触发报警按钮，控制中心实时收到报警信息，设备支持自动开启对讲功能，与触发报警者通话，并弹出相应报警点图像；
对录像数据进行长期存储以备日后调用，同时也可以远程实时教学；
远程探视功能：患者亲属可通过互联网远程视频探视亲友。
3.2系统结构
根据客户的要求及实际的环境情况，该系统从结构上划分为：前端监控点（百万高清摄像机）、网络视频传输（医院的内网、接入外网Internet和监控专网）、后端监控中心（存储、管理、显示等）、网络客户端（上级监控中心远程监看、回放，患者亲属可通过互联网远程视频探视亲友）等,如下图:
现代医院高清网络摄像机视频监控系统图
3.2.1前端监控点
前端监控点位于整个监控系统的最前端，重点防护部位主要包括医疗区、医技区、后勤区、报警区、门禁区以及行政区，根据监控的区域部位不同，其防范的目的也有所差异，本方案主要分成室外、室内、手术室、重症监护病房（ICU）等监控点。室外的监控点考虑夜间监控需求，可根据现场实际情况选择配置网络红外枪机、网络红外半球、感红外的网络球机以及可选的音频及告警设备等组成。室内的监控点考虑夜间监控、安装美观，某些地方24小时光照极低至无光照等特殊环境的监控需求，可根据现场实际情况选择配置海螺型网络红外半球、网络高速球机等。手术室的监控点考虑图像的清晰、远程控制变倍等的监控需求，可根据现场实际情况选择配置百万像素网络枪型摄像机、百万像素网络高速球机及可选的音频及告警设备等组成。每一个监控点的视频、音频以及告警信号通过以太网将各数字信号接入到各监控点的局域网络，局域网络再接入外网Internet和监控专网及管理平台。所有前端设备通过网络和监控中心相连，实现各种信息数据的传送。
3.2.2信号传输
视频数据的传输是前端监控点与监控中心进行相互通信过程，进行通信的方式有双绞线、光纤传输、无线传输等，本方案考虑到监控中心和监控点都在本医院内且监控点多、医院内网已建设、尽可能降低网络架设的成本和难度，在监控点和监控中心间的通信传输采用网线+光纤传输相结合的方式进行布线传输，距离近的（400米以内）通过网线和交换机级，距离较远的通过网线和交换机级联再加主干光纤和光纤收发器进入监控中心。同时医院局域网通过带宽接入外网Internet，实现视频探视亲友、远程教学、远程手术技术指导等功能。
3.3 监控中心
监控中心是整个系统的核心，汇接各类监控资源，并进行相应的管理、存储、调用与显示，主要目的是监看部门、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供集中应用场所。该方案的监控中心的网络采用千兆网络搭建，保证足够的带宽进行所有视频同时在现监看，并在监控中心配置一定数量的嵌入式视频信息集中服务器、管理主机和一套数字高清拼接电视墙系统，实现真正的数字化监控。
功能说明：
²平台管理服务器：是整个系统的核心组件，提供统一的认证、授权、管理服务。作为认证服务器，支持AAA的集成；作为管理服务器，对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种服务器进行集中配置管理；作为应用服务器，提供各类监控业务。提供完善的日志管理和审计功能。
²流媒体服务器：支持实时视频数据的转发及分发；支持存储数据的回放点播(VOD)；支持Qos管理，对带宽进行合理使用；支持用户和事件的优先级管理；支持级联和分布式部署；支持视频流相关的统计信息。
²报警服务器：管理系统内各种报警事件及其联动处理，并可对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动（视频图像、声光显示、信息叠加）、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。
²WEB服务模块：提供企业安防信息门户（Portal）。为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面，为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。
在实际情况中，根据各个监控点的点数和无人值守机房的大小，合理选择适合本监控系统的后端设备配置，保证实现所要达到的效果的基础上，尽可能的减少成本。
四、系统优势及特点
数字百万高清监控系统不仅功能强大，在性能上也超过常规的模拟视频监控系统。本系统优势主要表现在以下几方面：
1)高清图像采集
高品质的图像质量：所有摄像机均是百万高清数字摄像机，分辨率达到1280×720，每秒25帧数全实时，图像清晰自然，网络延时短（平均在0.2秒以内），且低照性能优越（0.05Lux），提供丰富的曝光模式选择，以适用于各种复杂的监控环境；
高清网络摄像机实现高清视频图像采集功能，支持1080P(1920*1080))UXGA(1600*1200)或(1280*720)分辨率，具有最佳的图像抗干扰性和高清视频图像远距离传输能力。
高清网络摄像机夜间能获得高质量的视频监控效果，确保录像资料能有效记录人员的人貌特征、环境等图像信息，提供有效的刑侦分析素材，对系统的建设意义极为重要。
2)高清图像解码
视频综合平台实现对高清网络摄像机视频图像的解码，支持1080P、UXGA、720P、4CIF、CIF等分辨率，高清网络摄像机利用高效的编码效率，使所需要的码率更低，设置变码率可进一步降低总体传输码率，以降低网络承载的压力和总体存储容量。
3)低延时远程监控
在康宁医院范围内，通过视频监控专网，授权用户能远程监控任意可控监控点的图像，远程操作摄像机进行变焦和转动，可以清晰地查看现场图像。
视频综合平台采用高性能处理芯片和优化算法，编码效率高，编码延迟小，可确保端到端控制延迟小于300ms。低延迟体现控制灵敏度高、响应迅速、聚焦准确等优势。
4)高清图像显示
高清网络视频信号通过视频综合平台进行解码，按一定的分割和轮循规则显示在电视墙上。高清解码设备支持高清视频图像和标清视频图像输出，可兼容标清显示系统。
5)图像存储与共享
系统具备高清视频流的存储功能，授权网络用户可以从存储服务器或磁盘阵列上远程调看、下载视频资料。
6)管理服务功能
通过管理服务器，统一管理存储设备的音视频资料的访问，并为客户端提供流畅的视频流服务，实现全网系统管理和流媒体转发。
7)权限管理功能
可以添加和删除用户，并可对各级用户的控制权优先级进行管理。
8)多系统整合功能
视频综合平台具有控制拼接大屏控制功能、通过控制键盘可对大屏进行显示模式的选择、与报警系统进行联动控制、与门禁系统进行联动控制等。
9)视频资源共享
通过视频资源共享专网和软件管理平台其他单位提供图像资源。
10)系统日志功能
系统自动记录系统的操作日志和运行日志。自主开发：系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做（例如报警联动、流媒体服务器）。
