仁微電子—精神病院人員定位

　　1 系統(tǒng)原理

　　1.1 工作原理

　　該方案主要是利用RFID技術(shù)，通過低頻定位器、標(biāo)識卡及讀寫器等終端設(shè)備，利用RFID無線通信技術(shù)將信息傳輸?shù)讲杉?wù)器，并實(shí)現(xiàn)上層的各種應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對醫(yī)院精神病人員的身份識別、定位跟蹤和軌跡查詢等功能。系統(tǒng)終端主要包括低頻定位器、RFID基站、RFID標(biāo)識卡、采集系統(tǒng)。

　　低頻定位器：主動式發(fā)送器，當(dāng)標(biāo)識卡進(jìn)入低頻信號范圍以后，能夠接收到定位器連續(xù)發(fā)送的125KHZ低頻信號，信號包括其自身編號，能夠用于進(jìn)行不同定位器的區(qū)分與識別，識別范圍為2-8m。

　　RFID腕帶型標(biāo)識卡：給醫(yī)院內(nèi)需要監(jiān)控的人員佩戴，具有唯一編號，可主動接受125KHz低頻信號，并通過2.4G上傳相關(guān)信息，能夠?qū)崿F(xiàn)身份認(rèn)證、定位跟蹤和監(jiān)控等功能。

　　RFID基站：主要是作為信息傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院監(jiān)控區(qū)域信號全覆蓋，可接收卡發(fā)送的信息，并將信息上傳到采集服務(wù)器。

　　采集系統(tǒng)：對基站上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)上層的各種應(yīng)用。

　　對醫(yī)院精神病人員佩帶RFID智能腕帶，采用非隨意拆卸式的腕帶，工作頻段在125K和2.4G，能夠?qū)崟r監(jiān)控人員的位置，這樣可以實(shí)時掌握人員數(shù)量，當(dāng)病人擅自離開或進(jìn)入某一非法區(qū)域時，系統(tǒng)將報警，便于進(jìn)行及時處理，系統(tǒng)同時會記錄每個精神病人員的歷史行動軌跡，便于查詢統(tǒng)計。

　　1.2 RFID技術(shù)介紹

　　射頻識別技術(shù)RFID(Radio Frequency Identification Technology)是成熟于20世紀(jì)末，21世紀(jì)初的一種非接觸式的最新自動識別技術(shù)，目前正在全世界的各種行業(yè)中得以推廣應(yīng)用。

　　它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　RFID是一項易于操控，簡單實(shí)用且特別適合用于自動化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其它識別技術(shù)無法企及的。

　　識別工作無須人工干預(yù);

　　它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或精確瞄準(zhǔn);

　　可自由工作在各種惡劣環(huán)境下;

　　可進(jìn)行高度的數(shù)據(jù)集成;

　　由于該技術(shù)很難被仿冒、侵入，使RFID具備了極高的安全防護(hù)能力。

　　一個最基本的RFID系統(tǒng)一般包括以下幾個部份：

　　標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象;

　　閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式;

　　天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。

　　電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識別物體的表面。讀寫器可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動識別體的目的。通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到電腦上進(jìn)行下一步處理。(除以上基本硬件配置外，還應(yīng)包括相應(yīng)的應(yīng)用軟件)。

　　2 系統(tǒng)功能

　　2.1 系統(tǒng)概述

　　本系統(tǒng)是把電子標(biāo)簽戴在精神病患者身上，對精神病患者的位置和信息進(jìn)行管理，在醫(yī)院病房里精神病患者移動非許可的地域時，跟蹤其位置而觸發(fā)報警鈴，從而確保精神病患者的安全。位置信息主要通過標(biāo)識卡感應(yīng)固定在通道(如門，走廊口)處的定位器，并將數(shù)據(jù)傳回到基站再以無線或有線方式傳輸?shù)絻?nèi)部LAN網(wǎng)絡(luò)后至服務(wù)器，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時管理信息。

　　2.1.1 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　2.1.2 系統(tǒng)主界面

　　2.1.3 功能簡述

　　人員監(jiān)控管理：利用有源RFID射頻識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員定位、跟蹤監(jiān)控、報警管理的功能。

　　區(qū)域管理：實(shí)時顯示某個區(qū)域的人數(shù)及人員信息，并實(shí)現(xiàn)區(qū)域報警管理。

　　報警管理：顯示越界報警、呼救報警、拆卸腕帶報警、設(shè)備故障報警等。

　　軌跡查詢：對歷史軌跡、歷史數(shù)據(jù)報表等可查詢打印。

　　車輛管理：日常員工車輛管理，和接送病人車輛路線管理，包括車輛進(jìn)出統(tǒng)計、車輛行駛路線、軌跡跟蹤，以及醫(yī)院外出車輛GPS聯(lián)動管理。

　　視頻監(jiān)控：集成精神病院內(nèi)現(xiàn)有視頻設(shè)備，提供視頻查看功能，以及報警時提供視頻聯(lián)動功能。

　　2.2 應(yīng)用功能

　　2.2.1 實(shí)時人員定位

　　人員跟蹤定位是利用RFID技術(shù)，針對醫(yī)院人員流動情況分區(qū)域管理與監(jiān)控的需求，系統(tǒng)能夠根據(jù)病人佩戴的射頻卡信息，實(shí)時顯示人員的位置及狀態(tài)信息，并且根據(jù)需要可在地圖上進(jìn)行標(biāo)注。

　　2.2.2 區(qū)域管理

　　可實(shí)時顯示監(jiān)控區(qū)域的人員分布情況，實(shí)時顯示人員的位置及狀態(tài)。顯示區(qū)域信息，實(shí)時更新信息。包括區(qū)域歷史信息紀(jì)錄查詢。

　　對指定持卡病人的位置進(jìn)行跟蹤管理，顯示指定病人的行動軌跡，掌握其日常行動范圍，對于某些重點(diǎn)防范的病人，可判斷出其逃走的可能性，可提前做出必要的防范。

　　2.2.3 軌跡記錄和回放

　　系統(tǒng)可實(shí)時記錄每個病人和監(jiān)護(hù)人員的行動軌跡，提供查詢歷史位置記錄數(shù)據(jù)。同時，可回放任意精神病人或監(jiān)護(hù)人員的軌跡數(shù)據(jù)，按時間段在地圖上進(jìn)行回放(可選擇有軌跡或無軌跡、設(shè)置播放速度等)。

　　2.2.4 報警管理

　　系統(tǒng)可以對病人進(jìn)行實(shí)時定位和異常報警。一般的報警有以下分類：

　　超時報警

　　對指定標(biāo)簽設(shè)置，在某指定區(qū)域內(nèi)停留不得超過指定時間，如果超過指定時間就會報警?？梢韵拗撇∪嗽谥付▍^(qū)域的停留時間，以防危險情況發(fā)生。

　　超員報警

　　對某些特定的區(qū)域設(shè)置超員數(shù)量，如果指定區(qū)域人員數(shù)量超過警戒，就會立即報警。此項功能可以及時判斷聚集人員數(shù)量，提醒醫(yī)護(hù)人員注意，避免發(fā)生意外。

　　越界報警

　　針對不同人員，對某些重點(diǎn)區(qū)域設(shè)置禁止進(jìn)入、禁止離開不同權(quán)限。如果有未經(jīng)允許的人員非法進(jìn)入或離開指定區(qū)域則馬上報警，提醒相關(guān)人員采取行動。

　　呼救報警

　　醫(yī)護(hù)人員或病人戴有呼救按鈕的腕帶，一旦發(fā)生緊急狀況，可以按下報警按鈕，監(jiān)控中心點(diǎn)定位系統(tǒng)將會及時收到報警信息和報警位置，并快速找到事發(fā)現(xiàn)場。

　　腕帶剪斷報警

　　佩戴在患者手上的腕帶卡，需要專門儀器才可以拆卸。若非法強(qiáng)行拆卸或剪斷腕帶，該腕帶標(biāo)簽將會不斷地向相同發(fā)送非法拆卸或剪斷報警信息。

　　設(shè)備故障報警

　　主要是針對腕帶、基站等設(shè)備的故障進(jìn)行報警，如信號消失、信號中斷、設(shè)備電池電量不足、設(shè)備損壞等。

　　2.2.5 考勤巡更管理

　　人員定位管理系統(tǒng)可提供巡更管理、人員考勤日報和詳細(xì)報表等功能。

　　巡更管理

　　通過巡更任務(wù)設(shè)置，可以對巡更任務(wù)管理，包括查詢、添加、修改、刪除功能。

　　人員考勤

　　通過系統(tǒng)中的考勤月表，可以根據(jù)條件查詢看護(hù)人員/病人一個月每天的出勤情況。

　　2.2.6 視頻聯(lián)動管理

　　視頻聯(lián)動功能是通過將基站與視頻監(jiān)控設(shè)備綁定，當(dāng)發(fā)生報警后，系統(tǒng)會及時調(diào)用視頻監(jiān)控設(shè)備朝向事件發(fā)生場所，記錄報警地點(diǎn)視頻信息，反之亦然，即當(dāng)監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)有可疑情況發(fā)生時，系統(tǒng)會及時調(diào)用智能管理系統(tǒng)，對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人員進(jìn)行定位分析記錄等功能。

　　系統(tǒng)可直接利用精神病院內(nèi)現(xiàn)有視頻設(shè)備，無需額外采購新視頻設(shè)備實(shí)現(xiàn)視頻聯(lián)動功能，減少建設(shè)成本。

　　2.2.7 車輛監(jiān)控管理

　　智能車輛管理包括日常員工車輛管理，和接送病人車輛路線管理等。

　　車輛信息

　　通過為進(jìn)出車輛發(fā)卡可以將車輛信息與卡結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車輛不停車進(jìn)出醫(yī)院，確定車輛在醫(yī)院內(nèi)位置，實(shí)時掌控車輛位置信息，人員信息，和該車在醫(yī)院的移動信息。

　　路線管理

　　結(jié)合GPS系統(tǒng)，監(jiān)控外出車輛的行走路線，是否按照規(guī)定路線行駛，實(shí)時掌控外出車輛位置和狀態(tài)信息。

　　2.3 拓展功能

　　2.3.1 醫(yī)院資產(chǎn)管理

　　在需要進(jìn)行管理的資產(chǎn)上安裝有源/無源的電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的智能化管理：

　　重要資產(chǎn)實(shí)時監(jiān)控

　　對醫(yī)院里重要的資產(chǎn)，安裝有源電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽可整合多種傳感器，當(dāng)貨物發(fā)生異常，如振動、傾斜，標(biāo)簽被撕毀等，系統(tǒng)會主動報警。

　　軌跡跟蹤及回放

　　在安裝了信號接收器，有信號覆蓋的地方，可對指定貨物的位置進(jìn)行跟蹤管理，顯示貨物的行動軌跡。并且可以選定某一時間段，對貨物在該時間段內(nèi)的行動軌跡進(jìn)行回放。

　　資產(chǎn)盤點(diǎn)

　　對于安裝了有源電子標(biāo)簽的重要資產(chǎn)，系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)時的自動盤點(diǎn)，并能定位每個資產(chǎn)的存放位置。

　　對于醫(yī)院里的一般資產(chǎn)，可以為每個資產(chǎn)安裝UHF無源標(biāo)簽，盤點(diǎn)時系統(tǒng)自動生成盤點(diǎn)單并同步到手持PDA上，工作人員拿著PDA即可進(jìn)行盤點(diǎn)，同時盤點(diǎn)結(jié)果上傳管理系統(tǒng)，最終自動生成盤點(diǎn)報表。

　　2.3.2 門禁管理

　　精神病醫(yī)院的管理比一般普通醫(yī)院更嚴(yán)格，有一定的特殊性和強(qiáng)制性，對人員身份及權(quán)限的識別要求更嚴(yán)格和更準(zhǔn)確，系統(tǒng)可整合指紋識別、人臉識別等技術(shù)，對重要區(qū)域或通道進(jìn)行嚴(yán)格管控，只有符合權(quán)限的人員才能通過。

　　3 總體方案設(shè)計

　　3.1 系統(tǒng)總體布點(diǎn)設(shè)計

　　系統(tǒng)通過在醫(yī)院中室內(nèi)外的房間、樓層、廣場、圍墻、通道等地方，按照客戶要求布置定位器，實(shí)現(xiàn)人員定位，布設(shè)基站實(shí)現(xiàn)信號覆蓋，對所需監(jiān)控的精神病人員配發(fā)相應(yīng)的電子標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)對病人的監(jiān)控和管理。

　　布點(diǎn)情況說明：

　　定位器：主動式發(fā)送器，當(dāng)標(biāo)識卡進(jìn)入低頻信號范圍以后，能夠接收到定位器連續(xù)發(fā)送的125KHZ低頻信號，分為四路天線和兩路天線兩種，每路天線信號包括其自身編號，能夠用于進(jìn)行不同定位器號的區(qū)分與識別，可以結(jié)合醫(yī)院現(xiàn)有建筑環(huán)境定位到走廊、房間，或者用于判斷人員的進(jìn)出門等，實(shí)際環(huán)境下信號范圍為0-5m。

　　室外基站：用于覆蓋醫(yī)院內(nèi)非建筑所有空曠環(huán)境信號接收。

　　室內(nèi)基站：用于完全覆蓋所有建筑物內(nèi)部信號的接收。

　　3.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)主要包括：前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)系統(tǒng)以及Web上層應(yīng)用系統(tǒng)四大部分。

　　前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為RFID無線傳輸系統(tǒng)，主要由無線射頻腕帶標(biāo)識卡、低頻定位器、RFID基站、現(xiàn)場總線/局域網(wǎng)組成。其主要作用是以無線方式采集標(biāo)識卡發(fā)送的目標(biāo)位置數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集計算機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和上傳專線組成，主要作用是將采集的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲處理。

　　數(shù)據(jù)處理服務(wù)系統(tǒng)主要包括GIS系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)管理工作站等。該系統(tǒng)設(shè)在監(jiān)控中心，其主要作用是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供各種數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　Web上層應(yīng)用系統(tǒng)主要是將采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)通過軟件平臺，實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)功能顯示，給醫(yī)院管理方以直觀的效果顯示，并實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計管理。