經(jīng)過(guò)七八年的沉淀和歷練后，高清網(wǎng)絡(luò )監控技術(shù)已日臻成熟，并在行業(yè)端開(kāi)花結果。在眾多應用領(lǐng)域新上安防監控項目中高清網(wǎng)絡(luò )方案都占據主導地位。本文介紹的廣東省某三甲醫院混合高清監控方案也不例外。
項目概述
本案廣東某醫院，是一所綜合性醫院，承擔預防保健、醫療、康復以及醫學(xué)教育和科研任務(wù)，是衛生部三級甲等醫院和國家愛(ài)嬰醫院、廣東省文明醫院務(wù)。目前，該院已形成在國內外唯一具有內外科結合、中西醫結合特色的病診療和科研實(shí)體，為病人提供“一體化”的醫療服務(wù)。醫院的目標是為群眾提供更方便、先進(jìn)的醫療機構。
為實(shí)現這一目標除了大力采用電子信息技術(shù)銜接現代化、安全的醫療環(huán)境，管理與監督成為管理者們老話(huà)重談的課題。
需求分析
- 視頻監控區域
醫院的進(jìn)出口是醫院的門(mén)戶(hù)，是人員、車(chē)輛的必經(jīng)之道，也是閑雜人員和犯罪分子出入的地方，因此其管理的好壞直接關(guān)系到醫院的安全和醫院形象；醫院內部的道路、人員、車(chē)輛集中區等區域；醫院的周邊圍墻、房屋等也是安全防范的主要地方，一些犯罪分子經(jīng)常翻墻出入逃脫監視進(jìn)行違法犯罪活動(dòng)；醫院的休閑園地、停車(chē)場(chǎng)、地區死角；醫院的職工活動(dòng)中心，在這里反應職工的精神面貌和敬業(yè)精神；醫院的環(huán)境衛生垃圾處理是反應醫院的精神面貌的窗口，也是安全醫療的重要環(huán)節；醫院的車(chē)輛管理，例如在救護車(chē)上安裝車(chē)載視頻監控設備，通過(guò)最新的3G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，專(zhuān)家、主治醫生在辦公室或其他場(chǎng)所就可以與救護車(chē)上的醫護人員實(shí)時(shí)音、視頻聯(lián)系，即時(shí)處置突發(fā)緊急事件……
歷史事件告訴我們，醫院的后勤保障直接關(guān)系到人的生命，造成的后果比醫療事故更為嚴重，歷來(lái)是上級機構長(cháng)抓不懈的重要工作，因此對這些諸多重要的區域和點(diǎn)位要進(jìn)行全天候的、實(shí)時(shí)的、高清晰的視頻監控。
- 點(diǎn)位分布要求
整個(gè)視頻監控要求能夠滿(mǎn)足全天候本地24小時(shí)監控。前端必須采用目前最先進(jìn)、最穩定的攝像機。在出入口等重要的地方需采用云臺攝像機，在走廊過(guò)道以及其他一些區域安裝半球攝像機或者是槍式攝像機，在電梯里安裝電梯專(zhuān)用攝像機，在手術(shù)室等特殊區域采用百萬(wàn)高清多角度攝機等等。
- 視頻壓縮處理
安裝在前端的攝像機把圖像信號攝入后，視頻信號經(jīng)視頻編碼器轉換為IP網(wǎng)絡(luò )信號，通過(guò)以太網(wǎng)的傳輸方式送至監控中心。視頻壓縮格式為標準H.264，壓縮分辨率不低于720P，海量存儲設備掛在局域網(wǎng)上，內部的授權電腦可通過(guò)局域網(wǎng)遠程查看錄像資料，并可以截取或備份，錄像資料保存的時(shí)間為30天；所有數字圖像傳輸到數字解碼器，數字圖像經(jīng)過(guò)數模轉換后上電視墻。
- 報警聯(lián)動(dòng)
通過(guò)監控管理軟件和報警接口軟件，監控系統可以響應區域聯(lián)網(wǎng)報警系統，區域聯(lián)網(wǎng)報警系統的用戶(hù)報警后，區域聯(lián)網(wǎng)報警主機通過(guò)報警接口軟件自動(dòng)調用相關(guān)圖像到大屏或主監視器顯示，同時(shí)啟動(dòng)既定的預案系統。主控中心的大屏幕可以顯示監控圖像、計算機網(wǎng)絡(luò )信息、GPS、GIS系統等各種信息，作為各種信息的綜合顯示平臺。
- 聯(lián)網(wǎng)監控
通過(guò)醫院局域網(wǎng)，上級部門(mén)和相關(guān)領(lǐng)導可以調用任意的圖像、授權的用戶(hù)可以聯(lián)網(wǎng)調用錄像資料等。
- 系統設計
本案在傳統的建筑結構上采用現代化的計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、傳輸技術(shù)、安防技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等各種先進(jìn)技術(shù)來(lái)提高效率、降低損耗、節約成本。不斷提高醫院信息管理、安全防范以及技術(shù)水平等方面的智能化程度。
- 前端圖像采集
視頻監控系統設計中前端點(diǎn)位的布置是否合理，以及所采用的設備是否恰當都是整個(gè)系統的關(guān)鍵所在。因此本次設計中，前端點(diǎn)位全部部采用高清網(wǎng)絡(luò )攝像機，電梯由于不能布置網(wǎng)線(xiàn)，所采用電梯專(zhuān)用模擬攝像機，每臺電梯攝像機配置一臺單路的網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器進(jìn)行模數轉換后接入視頻監控網(wǎng)絡(luò )。
醫院進(jìn)出口、樓梯口：安裝高清攝像機高清紅外攝像機；
醫院的手術(shù)室、醫療室、醫院大堂等室內公共場(chǎng)合：是醫院醫療工作的重要部分，一般醫院的醫療事故就發(fā)生在這里，醫療糾紛是長(cháng)期困擾醫院管理工作，涉及到的經(jīng)濟損失很大，在這里加強管理是特別重要，因些在這些特殊地方采用多方位多角度高清高速球，從而可達到遠程探視、手術(shù)示教、遠程醫療會(huì )診、遠程醫護等目的；
主干道、休閑園地：采用多方位多角度高清高速球。在安裝時(shí)采用立桿式安裝或壁裝，立桿高度樣式根據現場(chǎng)情況進(jìn)行定制；
過(guò)道、電梯廳等區域：走廊過(guò)道等區域采用高清紅外半球攝像機；
電梯：采用700TVL半球電梯專(zhuān)用攝像機；
其他區域：根據現場(chǎng)具體情況采用合適的攝像機類(lèi)型。
在進(jìn)行點(diǎn)位位置確定時(shí)，根據監視區域的規劃來(lái)合理安排攝像機的安裝位置，盡量滿(mǎn)足重點(diǎn)區域無(wú)盲區監視，其他區域兼顧考慮等原則。
本解決方案前端視頻處理模式是采用高清網(wǎng)絡(luò )攝像機
和普通攝像機加網(wǎng)絡(luò )視頻編碼器的方式來(lái)架構，同時(shí)為了滿(mǎn)足監控畫(huà)面的預覽和回放清晰度，高清化網(wǎng)絡(luò )攝像機采用1080P壓縮分辨率進(jìn)行傳輸和存儲，網(wǎng)絡(luò )視頻編碼器采用支持D1畫(huà)質(zhì)壓縮的單路音視頻服務(wù)器。
傳輸網(wǎng)絡(luò )
整個(gè)醫院總有XX路網(wǎng)絡(luò )視頻圖像，1080P每路視頻圖像需要的上傳帶寬不低于6Mbps，720P每路視頻圖像需要的上傳帶寬不低于4Mbps，D1每路視頻圖像需要的上傳帶寬不低于2Mbps，網(wǎng)路傳輸系統采用水平子系統匯聚后再用光纜傳輸到監控中心，我們建議采用全千兆局域網(wǎng)來(lái)架構視頻傳輸系統。
管理平臺模塊部署方案
由于醫院監控點(diǎn)位眾多，且主體部分采用高清網(wǎng)絡(luò )數字攝像機，因此我們采用適用于大型醫院集中監控的智能網(wǎng)絡(luò )視頻集中管理平臺。
該平臺通過(guò)醫院的視頻監控局域網(wǎng)將分散、獨立的圖像采集點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)匯聚，實(shí)現個(gè)醫院的統一監控、集中存儲、集中管理、資源共享，通過(guò)統一搭建的綜合監控業(yè)務(wù)平臺系統，滿(mǎn)足醫院高清網(wǎng)絡(luò )化視頻監控的需要。
智能網(wǎng)絡(luò )視頻集中聯(lián)網(wǎng)管理平臺采用目前比較先進(jìn)和流行的模塊化設計，將整個(gè)平臺通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)分為多個(gè)靈活可調的模塊進(jìn)行有機的組合，使整個(gè)集中管理平臺更加穩定、功能更加強大、業(yè)務(wù)擴展更加靈活。
集中管理控制模塊：用于前端網(wǎng)絡(luò )攝像機遠程管理、圖像調用、云臺控制、高清解碼器控制、錄像設置、資料查詢(xún)回放等，是一臺綜合性操作服務(wù)器，比如視頻處理、多任務(wù)運行等有較高要求；整個(gè)系統配置一臺具備強大的處理能力和可靠的穩定性集中管理服務(wù)器。
用戶(hù)目錄驗證服務(wù)：用于用戶(hù)信息的集中管理、集中驗證、前端設備和后端各個(gè)軟件模塊之間的信息交換等，是整個(gè)平臺的核心，其穩定性要求相當高，所以針對這類(lèi)核心的特殊的服務(wù)器，我們設計采用國際知名專(zhuān)業(yè)服務(wù)器廠(chǎng)商提供的硬件服務(wù)器，本臺服務(wù)器基本的要求是要求多核心高主頻處理器、不低于3GB的內存資源、可擴展雙千兆網(wǎng)卡、整體性能穩定。
流媒體轉發(fā)服務(wù)：大型高清網(wǎng)絡(luò )視頻監控還有一個(gè)比較重要的模塊就是轉發(fā)服務(wù)器，其他相關(guān)業(yè)務(wù)終端都要從這臺服務(wù)器獲取視頻數據，而這太服務(wù)器也需要長(cháng)時(shí)間的穩定運行，對網(wǎng)卡和內存資源有較大消耗，因此這臺服務(wù)器我們根據需要建議配置專(zhuān)業(yè)服務(wù)器，并提升內存為3GB，同時(shí)采用雙網(wǎng)卡。由于整套系統為XX多路高清網(wǎng)絡(luò )視頻傳輸和轉發(fā)，一臺轉發(fā)服務(wù)器負荷太大，不利于穩定運行，因此可配置XX臺來(lái)分別轉發(fā)，減輕單臺服務(wù)器的壓力。
集中存儲服務(wù)：由于整個(gè)系統共有XX個(gè)攝像機，其中高清攝像機有XX臺，對于這些攝像機的視頻存儲我們建議采用IP-SAN存儲方式，采用專(zhuān)業(yè)存儲服務(wù)器，服務(wù)器要求具備雙網(wǎng)卡負載均衡、2GB以上內存資源、多核重要處理器、雙冗余服務(wù)器電源。
報警電子地圖服務(wù)模塊：報警電子地圖模塊在醫院網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統中主要用于醫院各大樓或層監控點(diǎn)位平面分布圖，系統拓撲結構瀏覽，同時(shí)還可通過(guò)集成開(kāi)發(fā)將其他諸如報警系統或者是門(mén)禁系統之類(lèi)的其他安防系統集成進(jìn)來(lái)，實(shí)現聯(lián)動(dòng)處理。
電視墻顯示系統設計
隨著(zhù)科技的發(fā)展和進(jìn)步，到目前LCD顯示屏已經(jīng)可超窄縫拼接使用（≤6.7mm），而且能夠得到很好的顯示效果。LCD拼接的應用因為較薄的機體，可以為用戶(hù)節約更大使用空間，拼接組合也簡(jiǎn)單快捷，使用LCD拼接墻可以說(shuō)是較少的投資得到極好的顯示效果，性?xún)r(jià)比極高。
在本設計方案中我們根據用戶(hù)的實(shí)際使用需要和場(chǎng)地情況，采用X行×X列X臺LCD超窄邊液晶拼接組成的顯示大墻來(lái)實(shí)現其顯示功能。信號控制系統可對信號源進(jìn)行完善的處理，包括轉接、分配、切換、倍頻、分割、多屏拼接等等，達到信號資源共享的目的，使顯示系統能輕易地獲取任意一個(gè)或多個(gè)所需的信號，滿(mǎn)足各種不同功能的需要。各種視頻信號和計算機信號通過(guò)AV或RGB兩種矩陣進(jìn)行共享連接，分別顯示在LCD顯示拼接墻及不同的顯示終端上。系統結構特點(diǎn)如下：
1、顯示模式：
顯示模式包含四種：整個(gè)屏幕單元顯示一副完整圖像、任意幾個(gè)屏幕單元顯示一個(gè)畫(huà)面（如圖6）、每個(gè)屏幕單元顯示一路視頻圖像、將任意一個(gè)畫(huà)面疊加到其他畫(huà)面上。
2、系統結構
該院顯示單元采用46”專(zhuān)業(yè)超窄邊DID液晶屏，專(zhuān)業(yè)級3D數字處理引擎，達到高清、高亮、高色域的現實(shí)效果。
內嵌高速拼接控制器，良好的解決了外置拼接控制的拼接數量限制、整體處理速度、圖像延時(shí)不同步等技術(shù)難題。此外，專(zhuān)業(yè)液晶電源，智能熱通風(fēng)風(fēng)扇散熱設計。保證系統可靠的長(cháng)時(shí)間連續工作。
同時(shí)，透過(guò)高清解碼器對視頻信號進(jìn)行解碼和切換，集AV復合視頻輸出、VGA模擬視頻輸出、S-VIDEO、HDMI數字視頻輸出于一體，合計18路高清輸出，可以實(shí)現H.264、MPEG4、MPEG2（DVD）、MPEG1（VCD）、M-JPEG、格式的視頻解碼，支持1080P、720P、D1、Half-D1、CIF、QCIF等各種分辨率的顯示輸出。
幕墻系統控制提供一個(gè)軟件包，可安裝于任何品牌的PC機，在windows環(huán)境下，運行軟件并通過(guò)RS232串行通信，實(shí)現對幕墻顯示的各種設置和控制功能，支持網(wǎng)絡(luò )和系統集成。
結語(yǔ)
在經(jīng)濟全球化、社會(huì )信息化的進(jìn)程中，我國醫院已進(jìn)入了數字化和信息化時(shí)代，各種醫院管理信息系統正在普及。醫院信息化使醫院工作流程發(fā)生了改變和創(chuàng )新，并使醫院得到了全面發(fā)展。醫院高清視頻監控系統已經(jīng)成為醫院管理信息化系統不可分割的一部分，并在醫院的數字化平臺上實(shí)現醫院手術(shù)示教、應急指揮、遠程監控/探視等多種應用。
