医院建筑综合布线方案特点
——罗森伯格
 
随着现代医疗模式向“生物——心理——社会”转变的特点,现代化医院建筑应具备的条件也发生了转变,即从关注建筑场地、建筑、建筑设备、医疗配套设备、医院卫生等,向更高要求转变。因此,为满足现代医疗模式的需要,医院建筑综合布线方案也具有与其他类建筑完全不同的特点。
一、医院综合布线特点
医疗行业在综合布线中是一个比较特殊的用户,因此医院建设在一开始、尤其是在需要隔离的环境下,必须预留足够的信息点和空间,以便在需求发生变化时候可以快速扩容。医疗行业综合布线除应具备普通商用建筑的特点外,还应根据其特点进行专门的设计,标准ANSI/TIA-1179:Healthcare Facility Telecommunications Cabling Standard(2010年发布)就是在ANSI/ TIA 568C.0 商用建筑布线标准的基础上进行细化和发展。
满足智能化要求是现代医院的特点之一,医院信息化与建筑智能化的有效结合,支持着医院的HIS、PACS、CIS、RIS、远程医疗等系统的应用,如表1。
 
表1 医院应用信息系统
HIS
医院信息系统,为医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力,并满足所有授权用户的功能需求
RIS
放射信息系统,与医疗仪器有效地结合,可以提高医生的工作质量,方便放射科内部管理,也可缩短病人的候诊时间
LIS
实验室信息管理系统,将实验仪器检验数据经分析后,生成检验报告,通过网络存储在数据库中,使医生能够方便、及时地看到患者的检验结果
PACS
医学影像存档与通信系统,主要的任务就是把日常产生的各种医院影像(包括核磁共振、CT、超声波、X光机、红外仪、显微镜等设备产生的图像)海量保存起来,同时增加一些辅助诊断管理功能
CIS
临床信息系统,主要目标是支持医护人员的临床活动,收集和处理病人的临床医疗信息,并提供临床咨询、辅助诊疗、辅助临床决策
CHSS
公共卫生信息系统,以居民电子健康档案为核心,对居民疾病控制、预防保健和健康促进工作提供方便、快捷、高质量的医疗服务
电子政务系统
实现卫生主管单位的办公自动化,实现网络健康教育与咨询,普及推广健康教育知识,针对区域特点举办网络教学、网上资讯等网络服务
医保信息管理
采集管理各机构的医保数据信息、并可以实现与医保局间的医保数据传输
 
二、医院建筑对综合布线的要求
和普通的商业楼宇不同,医院建筑提供的是关系到人民生活及生命安全的基本服务。通讯服务的中断(如急救中心等)将造成非常严重的后果,TIA-1179对线路冗余和备份有明确的要求:在EF(Entrance Facility)部分,尤其是急救中心需要有多个电信接入点、并且路径不能相同;楼层配线/设备间至少要大于12平方米,并且主配线间通往急救和重症监护区楼层设备间的骨干链路必须有2条以上的路径(如图1)。

 
图1 骨干链路的备份和冗余
 
针对医院建筑信息系统在应用功能上的特点,在进行综合布线设计时需考虑以下因素:
1、 不同网络之间的物理隔离
医院建筑综合布线一般都会涉及到内网、外网等不同网络,有些医院甚至还有军网、涉密网络等。这就要求综合布线系统在设计之初,就需要考虑相关网络之间如何进行隔离、隔离的具体程度如何:
Ø 不同网络的主干数据系统进行隔离,IDF交换机及配线架共用
Ø 不同网络的主干数据系统进行隔离,IDF交换机和配线架不共用
Ø 不同网络间具有完全独立的主干数据系统及IDF
其中前两种隔离方式在基础设施如配线间、机柜等属于共用部分,而第三种隔离将从基础设施如配线机房、机柜开始就完全分开。
2、 各功能区信息点的密度
普通商业楼宇信息点密度一般是按照1点/5mm2计算,医院建筑则需要根据其网络特点进行设计,如TIA-1179对相关区域和房间的信息点数量提供了详细的推荐数据,例如:
Ø 手术区,ICU等采用高密度(14个信息点以上)
Ø 诊疗区采用中等密度 (6-14个信息点)
Ø 病房康复区采用中低密度(2-6个信息点)
由于医院建筑的特殊性,各功能区一旦开始应用,即不允许网络断开,如手术区,ICU等。因此在设计时就应考虑到新业务和应用,尽量减少升级的需要,信息点数量在推荐数量范围的中间点以上。比如对于低密度区域、应设计4-6个信息点。
3、 不同区域的布线管理
在医院建筑中,不同网络之间可能会采取很严格的物理隔离,对于相同网络内的不同功能区对于网络要求也不尽相同,如:
Ø 对于传染病隔离区、手术区及ICU区等,对于网络的稳定性要求更高,为避免人为操作失误引起的故障,建议采用特殊颜色进行管理,如线缆、跳线以及配线架等全部采用彩色。
Ø 对于需要考虑医疗设备本身易产生电磁干扰的区域(如放射区),为保证医疗设备及信息的安全性,采用屏蔽或光纤到桌面的解决方案将更适合。
三、罗森伯格某三级甲等医院布线解决方案
本工程包括新建住院楼、门诊楼、医技楼、后勤楼等,总建筑面积约23万平方米,为一类高层建筑。该项目分内网、外网两个独立的网络,内外网之间完全物理隔离(基础设施配线间、机柜共享),主干链路设计如图2。

 
图2 布线主干链路设计
 
整个项目的综合布线系统由中心机房MDF和分配线间IDF(各楼层内)组成,每幢楼房设立一个汇聚配线间,相应楼层配线间作为接入层配线间,每两到三层设一个IDF管理该楼层的信息点。该项目共约12000个信息点,其中数据点约8500个,语音点约3000个,无线AP点约200个点,光纤点约300个。以下为具体的设计方案:
 
1、主干配线选择
    本项目在汇聚配线间到主机房采用12芯多模万兆室外光缆连接,接入层配线间到汇聚配线间采用6芯万兆多模室内光缆连接。采用三类50对大对数电缆,将中心机房的电话交接箱经汇聚配线间连接到接入配线间语音配线架,负责主干部分的语音传输。
    在垂直主干部分,光缆和三类大对数电缆全部采用LSZH护套,以确保在一旦发生火灾的紧急情况下,提供更安全的逃生环境。
2、工作区方案设计
    在除放射室、手术室及ICU之外的区域,从实用性和稳定性方面考虑,在接入间配线架到工作区、无论语音还是数据信息点,全部采用统一的六类非屏蔽系统,以确保数据信息点出现故障时能及时将语音信息点转换为数据信息点。在医疗设备比较集中、且对电磁干扰要求较高的放射室、手术室及ICU等区域,其接入间配线架到工作区之前的配线,数据采用光纤到桌面、语音采用六类非屏蔽解决方案。
    医院是集诊疗、住院、保健及生活等功能于一体的公共场所,聚集的人员不仅多而且大多缺乏相应的自救能力,因此在发生火灾的意外情况下,需要更多的时间来逃生。在医院建筑中建议采用更加安全的低烟无卤阻燃类护套的线缆,罗森伯格在该工程上水平系统线缆铜缆采用六类4对非屏蔽低烟无卤阻燃网线、光缆采用4芯(2芯使用、2芯备份)低烟无卤阻燃万兆OM3多模室内光缆。对于采用光纤信息点的放射室、手术室及ICU等区域,其主干光缆与其余铜信息点的主干光缆相互分开。
    考虑到综合布线设计时需预留一定比例的冗余,短期内并非所有数据信息点都会启用,因此用户跳线的数量按照配置数据信息点的50%进行配置。
3、各级配线间产品选择
    分布于各类弱电机房的配线间(MDF、IDF),是连接各个子系统的桥梁。
    作为接入层配线间,各楼层IDF包含光配线架、铜配线架以及对应的跳线等综合布线的产品。接入层光配线架由于光缆数量比较少(主干光缆6芯),光纤耦合器及尾纤(熔接式结构)根据实际光纤芯数进行配置、以免浪费;为确保重要区域如传染病房等网络的稳定性和可靠性,该区域的跳线颜色采用不同于其他区域的网络跳线,同时配线架上也采用与跳线颜色一致的标签进行标识,其余区域则仅通过采用不同颜色的配线架标签进行区分,从而使整个项目在实用性和经济性上获得最佳平衡。
    该项目涉及的建筑较多、楼层较高,同时还有光纤到桌面的信息点,因此无论是在每幢楼内的汇聚配线间还是建筑群之间的中心配线间,和楼层配线间相比光纤的芯数都比较多(300芯以上),罗森伯格在项目中使用了5U 288芯配线的高密度配线架+1U 48芯普通配线架的解决方案(熔接式结构),从而大大节省了机柜的空间用以安放更多的服务器设备,光纤耦合器及尾纤根据实际光纤芯数进行配置。
    各级配线间用于连接各系统的光纤跳线,根据光纤芯数进行满配;因本工程的数据信息点冗余比较多,铜缆跳线部分根据铜数据信息点数的75%进行配置(语音跳线根据语音点100%配置)。
四、结束语
现代医院建筑的特点是从智能化向数字化转变,要建设数字化医院,就必须根据医院建筑的功能特点、标准要求,从方案设计、产品选择以及施工等方面对综合布线系统提出特殊的要求,以确保最终交付的综合布线系统能为医院的各功能区提供更好的服务。