醫(yī)院網(wǎng)絡中心機房建設中若干技術的探討

摘 要：在醫(yī)院信息化建設中，中心機房的建設起到至關重要的作用。以樂清市人民醫(yī)院的信息建設項目為契機，參考國家相關標準，并應用相關技術與創(chuàng)新，本文討論并設計建設了一個可以安全、穩(wěn)定運行并支持擴展的中心機房，并以之為標準，建設了新的計算機中心機房，改造了原有機房作為災備機房。在機房的建設方案中，本文著重著眼于建筑基礎裝飾，主機房的空調(diào)系統(tǒng)，中心機房的安防、門禁、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，報警系統(tǒng)、集中管理控制（IP over KVM）、UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)以及防雷接地系統(tǒng)等技術點，并建立一套相應的操作規(guī)范，使得醫(yī)院可以安全、穩(wěn)定、高效地對所有信息系統(tǒng)進行管理和應用。

關鍵詞：醫(yī)院信息化 中心機房建設 空調(diào)系統(tǒng) 安防系統(tǒng)

中圖分類號：TP13文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0047-02

醫(yī)院信息化是醫(yī)院發(fā)展的一條新型道路，醫(yī)院信息化的程度也能體現(xiàn)醫(yī)院的現(xiàn)代化程度。醫(yī)院的中心機房作為醫(yī)院的信息神經(jīng)中樞，其核心作用越來越受到醫(yī)院乃至于醫(yī)療體系信息化建設者的重視。中心機房中有大量的網(wǎng)絡設備、服務器、存儲設備以及其他防護設備。由于系統(tǒng)龐大，設備繁雜，如若在機房建設中沒有預先考慮相關的問題，就會出現(xiàn)一些由于初期規(guī)劃的不當而導致意外和故障的發(fā)生。醫(yī)院信息化依賴于信息的安全性、完整性和穩(wěn)定性。為了確保中心機房信息的安全可靠，在中心機房建設中，不僅需要有系統(tǒng)知識對龐雜的設備進行集成，也需要在設計、施工、維護中融合醫(yī)院的自身需求和業(yè)務需要。

醫(yī)院網(wǎng)絡中心機房建設是一項系統(tǒng)工程，除了信息化系統(tǒng)本身的部署之外，還涉及到抗干擾、供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防雷、防過壓、消防、安防的建設及其他建筑和裝飾等，這其中的每一方面對中心機房的建設來說都非常關鍵，忽略任何一項都有或多或少的風險。根據(jù)國家規(guī)范，結合樂清市人民醫(yī)院的實際情況，我們提出了一套醫(yī)院中心機房建設的方案，包含了對上述關鍵問題的考慮，并結合已經(jīng)部署的醫(yī)院信息化管理軟件系統(tǒng)進行了深入的探討和分析。

1 中心機房建設方案

本方案作為樂清市人民醫(yī)院信息化建設項目的一部分，從醫(yī)院管理信息系統(tǒng)的部署著眼，結合了醫(yī)院業(yè)務需求，并考慮到了上述的機房建設關鍵問題，設計實施了一個相對完善的解決方案。樂清人民醫(yī)院的實際情況是：醫(yī)院占地124.5畝，日門診流量3500人次左右，醫(yī)院網(wǎng)絡中內(nèi)網(wǎng)終端640個，外網(wǎng)終端90個。結合上述的具體情況，根據(jù)醫(yī)院的業(yè)務需求，設計了相應的機房建設方案，方案具體可描述為：

（1）建筑基礎裝飾，主要以防塵、防靜電功能等建筑裝飾方面考慮

（2）機房的空調(diào)系統(tǒng)，主要功能是保證室內(nèi)環(huán)境適合機房設備運轉

（3）中心機房的安防、門禁以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動報警系統(tǒng)

（4）集中管理控制（IP over KVM）

（5）UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的供電、用電的可靠性和安全性

（6）防雷接地措施及設備

子系統(tǒng)邏輯圖如圖1所示。

除了圖1所示的子系統(tǒng)設計之外，醫(yī)院機房的選址也是關鍵的問題。我們將中心機房與災備機房分別設立在相隔較遠的住院部與門診部兩棟樓中，能夠保證機房環(huán)境的穩(wěn)定性以及應急的即時性。另外，考慮到信息系統(tǒng)的實施需要網(wǎng)絡技術的支撐，方案中也對網(wǎng)絡方面進行優(yōu)化的設計。災備機房的建設對醫(yī)院信息化的作用顯而易見，為了設計上的簡潔以及交互一致性，本方案采用了與中心機房一致的標準，在原門診樓老中心機房的基礎上改造成為災備機房。

2 關鍵技術分析

2.1 空調(diào)系統(tǒng)建設

空調(diào)系統(tǒng)是保障中心機房設備正常運行的重要條件。國家對此有明確規(guī)定：中心機房室溫：A級（20±2）℃，濕度：（40-60）%，>5μ塵埃粒度<18000粒/dm3。其相對應的諸如溫度、濕度、空氣塵埃物等指標都對機房設備的穩(wěn)定運行起到關鍵作用。

中心機房的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)及服務資源極為重要，要避免在環(huán)境因素上影響機房設備的正常運行。基于此種考慮，我們采用大型數(shù)據(jù)中心常用的機房恒溫恒濕專用精密空調(diào)，這種空調(diào)擁有先進的空氣凈化及恒溫恒濕策略控制，良好的能效控制以及完善的調(diào)節(jié)機制，能夠很好的在通常條件下保證中心機房的穩(wěn)定性不受環(huán)境因素影響。

2.2 集中管理控制

本方案中，機房的集中管理控制采用KVM over IP的形式，即通過對鍵盤（Keyboard）、顯示設備（Video）和鼠標（Mouse）的配置，實現(xiàn)網(wǎng)絡和系統(tǒng)的集中管理。采用與普通網(wǎng)絡兼容的TCP/IP協(xié)議，通過數(shù)字化信號的方式進行傳輸，使得KVM over IP技術可以在Internet上建立多個虛擬端口連接服務器的安全的KVM連接，實現(xiàn)了服務器、網(wǎng)絡設備的一對多控制，從而簡化了機房服務器的管理。

同時，KVM Over IP也在傳輸過程中進行了數(shù)據(jù)加密及數(shù)據(jù)壓縮，在使用中加入了密碼保，密碼系統(tǒng)以RSAl024公鑰系統(tǒng)為基礎，加入了RADIUS認證通信協(xié)議的支持，從而保證數(shù)據(jù)傳輸安全。

通過集中管理控制，系統(tǒng)和網(wǎng)絡管理人員的工作效率得到提高，系統(tǒng)故障時間顯著降低，從而提高了中心機房設備和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)（供電、溫度、濕度、漏水、門禁）等監(jiān)控報警

中心機房的監(jiān)控系統(tǒng)是機房維護系統(tǒng)最重要的組成部分。無論是自動監(jiān)控還是人工監(jiān)控，所達到的目的均是防止機房出現(xiàn)異常的狀況，本方案中對這兩者工作的有機結合也是一種相對完善的監(jiān)控機制。

機房的監(jiān)控系統(tǒng)可分為環(huán)境監(jiān)控及權限監(jiān)控兩類。環(huán)境監(jiān)控可以通過在機房中布設少量物理傳感器，設置指標閾值，根據(jù)預定策略，當達到或超過閾值時，向系統(tǒng)告警。如，當機房內(nèi)的溫度傳感器檢測到室內(nèi)平均溫度高于閾值后會通過無線網(wǎng)絡向系統(tǒng)相應的模塊告警。

權限監(jiān)控的主要措施是安裝門禁系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控設備。門禁系統(tǒng)采用密碼識別與非接觸IC卡識別結合的方式，用以驗證權限。而視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用電視閉路監(jiān)控方式，通過可遙控的攝像機及輔助設備實時地向監(jiān)控中心返回機房內(nèi)的圖像及聲音，監(jiān)控室內(nèi)的物理環(huán)境和機房設備的運轉情況。同時，通過與報警體系的連接，在某些特定情況如盜竊、撞擊等發(fā)生時，會有相應的告警通知機制，保證事故的及時處理。

2.4 UPS系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)建設

UPS電源是保證中心機房設備正常運行的保障性電源，對于機房設備來說，UPS系統(tǒng)的建設基本能夠解決大部分因供電系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的數(shù)據(jù)損失。UPS系統(tǒng)處在中心機房已有的空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)，可滿足其對環(huán)境的需求。同時，UPS的輸入線單獨從變壓器接入，也同時單獨配備配電柜以將UPS接入機房設備，這樣能夠保證UPS電源的穩(wěn)定性。為防止UPS的老化問題，我們也建立了定期為UPS放電的機制，并同時檢查UPS的接地及防火等措施，以保證UPS系統(tǒng)的安全性。

除了UPS系統(tǒng)，高可靠性的供配電系統(tǒng)也是中心機房供電系統(tǒng)的關鍵。本方案中市電輸入經(jīng)住院大樓總配電室自動切換裝置后，引兩路三相五線制交流電源至中心機房市電總配電柜及UPS總輸入配電柜，經(jīng)配電柜分路開關供精密空調(diào)、UPS、排風機組、照明、輔助用電等動力設備用。機房內(nèi)的插座分為UPS供電和維修輔助電源等防水三孔插座等。機房內(nèi)的普通照明接入配電柜，而應急照明接入UPS。配電監(jiān)測系統(tǒng)保證各個設備電源的電壓變化幅度在220V±5%之內(nèi)，頻率變化幅度在50H±0.5Hz之內(nèi)，如有異常，會有相應的報警。另外，針對供配電系統(tǒng)對安全性的要求，采用阻燃導線以防濕，并進行可靠的接地以防止漏電和電磁干擾。

2.5 防雷接地系統(tǒng)

防雷及電磁干擾防護，是保護機房信息設備及工作人員人身安全的必要因素。防雷保護系統(tǒng)的主要作用是當設備過壓時，防雷保護保護裝置能夠快速地將能量釋放，從而保護設備不受損壞。本方案中，中心機房內(nèi)的防雷保護系統(tǒng)主要是對服務器、空調(diào)設備、網(wǎng)絡設備、不間斷電源等電子設備加裝過壓保護設備，將市電電源引入中心機房內(nèi)配電柜，母線接入一個三相電源防雷器，并且在中心機房的防靜電地板下，用扁銅帶沿墻四周敷設法拉地龍網(wǎng)，將機房內(nèi)所有導體連接，以達到均衡電位的作用。這種方式通過把防雷設備安裝在配電柜的源頭，并有效接地，可將大閃電電流直接分流，而且可以避免電磁耦合。

除了上述的技術，本方案也采用了虛擬化技術，針對系統(tǒng)中一些較小且與核心業(yè)務系統(tǒng)聯(lián)系較少的子系統(tǒng)模塊，如OA等，以及一些對系統(tǒng)資源要求不高的應用，使用虛擬化存儲。采用虛擬化存儲能夠通過按需分配存儲空間，有效的減少存儲空間需求并能夠提高計算資源的利用效率。從而減少單個服務器硬件數(shù)量，利于管理并可降低成本。

上述的技術應用并實施到機房建設的工程中來，著眼于機房及其管理的穩(wěn)定性、安全性以及可控性和可擴展性，并充分考慮了中心機房建設的實際情況，不僅有效的減少建設所耗費的資源，也能夠保障醫(yī)院信息系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。

3 結語

中心機房的建設是醫(yī)院信息化建設的重要一環(huán)，也是保證醫(yī)院信息系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要環(huán)境。本方案以樂清市人民醫(yī)院的信息建設項目為契機，參考國家相關標準，設計建設了一個考慮到多重因素的、完整的、可穩(wěn)定安全投入使用的中心機房，并以之為標準，改造了原有的災備機房。在機房的建設方案中，從建筑基礎裝飾，主機房的空調(diào)系統(tǒng)，中心機房的安防、門禁以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如供電、溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動報警系統(tǒng)、集中管理控制（IP KVM）、UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)以及防雷接地措施及設備等方面著手，設計實施了一整套方案。這套方案保證了中心機房建設的標準型、實用性、可管理性以及可擴展性，能夠在保證機房運轉正常的情況下，實現(xiàn)高效的管理。

隨著醫(yī)療改革的不斷深化，醫(yī)院信息化也將得到極大的發(fā)展。作為其中的重要組成部分，機房的建設也勢必越來越受到相關部門和建設者的重視，這也鞭策我們應該在總結建設中遇到的問題和建設經(jīng)驗的基礎上，不斷完善我們的建設方案，才能滿足醫(yī)院日益增長的業(yè)務和管理需求，為醫(yī)院的信息化建設做出貢獻。

參考文獻

[1]曹陽，李民，郭益.淺析中型醫(yī)院局域網(wǎng)的設計與改造[J].中國醫(yī)療器械雜志，2011（6）.

[2]陸會均.新醫(yī)改下數(shù)字化醫(yī)院建設思考[J].現(xiàn)代醫(yī)院管理，2009（4）.

[3]GB 50174-1993.電子計算機機房設計規(guī)范.

[4]李家靖.醫(yī)院中心機房設計原則及管理方法淺析[J].價值工程2011，30（3）.

[5]葉佩生.計算機機房環(huán)境技術[M].北京：人民郵電出版社，1999.

[6]卜慶錄.淺談醫(yī)院計算機機房的設計和管理[J].硅谷，2009（11）.

[7]章辰熙，顧國龍，肖軍，等.醫(yī)院計算機中心機房移置的體會[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2008，29（6）.

[8]鄧卓成，醫(yī)院計算機中心建設的探討[J].中國醫(yī)院，2009，13（9）.