【摘要】通过使用电能亏损监控系统、给水监控系统、中央空调节能监控系统、安防监控系统四个子系统集成的上位监控管理系统能使医院管理者快速高效的完成医院的日常管理，提高统一调度的能力，解决了控制部门分散，资金整合力差的问题，避免了由于系统分散所造成的人力、物力浪费，实现各个子系统资源的共享，大量减少操作管理人员和设备维修人员的数量，提高人员效率，保证医院高效运行。
一引言
军区总医院的总体现状是：目前医院的楼宇监控系统是各个楼宇单独的控制系统。师职楼、医技楼，住院部三幢楼内都有各自的安防监控系统、给水监控系统、电能损耗监控系统、中央空调节能监控系统、消防监控系统，电梯运行系统,三幢楼实行单独控制。分散的控制不仅不能实现各个子系统之间的资源共享功能，反而造成了大量人力物力的浪费，增大管理者统一管理的难度。
而集成化的医院管理能大大提高资源整合力度和人员的工作效率，满足现代化医院管理的要求。有调查表明：经过各个子系统的集成，能节约人事成本30%；延长设备使用寿命；节约能源，每年水电费可节约10%-15%，若每年用电100万度，则每年可直接节约电量10万度以上，经济价值为8万左右；达到短期投资，长期收益的目的，并且可以适应未来发展的需求；系统的可扩展性更加灵活，系统集成之后，接口更具有开放性，许多标准技术，比如网络接口，网络协议等都能注入系统，使系统的容量加大化，运行的稳定性加强；另外，系统集成后，医院的自动化水平能得到很大程度的提高，方便综合协调个子系统的工作，减低误操作率，系统冗余设计实现更加合理化和实用化，这些都能延长设备的使用寿命、降低故障率、提高医院的整体维护和管理效率，较少无谓的能源损耗。为了实现医院的标准化、智能化，数字化管理，系统集成势在必行。
二系统分析
技术可行性研究过程中，系统分析员应采集系统性能、可靠性、可维护性和可生产性方面的信息；分析实现系统功能和性能所需要的各种设备、技术、方法和过程；分析项目开发在技术方面可能担负的风险以及技术问题对开发成本的影响。
本系统涉及的技术主要是数据库和一门可视化开发的编程语言以及数据库访问接口，目前流行的几种数据库主要包括：Access数据库，SQLServer数据库，ORACLE数据库应用服务器以及MySQL数据库，上述几种数据库都能满足本系统的数据存储要求。
可视化编程语言主要有VisualBasic，VisualC++，Java等，其中VisualBasic，VisualC++都能与Access数据库、SQLServer数据库等建立无缝链接。
三系统总体设计
1 系统结构规划
本系统（如图2所示）采用主从工作模式，通信总线上并挂着多台下位机，每一台下位机都是平等的。上位机为了能识别下位机，需要对每一台下位机进行编址，即一个类似于以太网卡MAC地址的十六进制编号。这个地址编号在该RS485总线上是独一无二的。当上位机需要监控目标下位机时，首先发出具有编号的地址帧于RS485总线上，此时总线上的每一台下位机都将接收到这个地址帧，并进行判断。若目标地址与自身相符，说明该下位机被选中，要求接收发送监控数据，即收发数据帧信息，否则，退出并回到接收地址帧状态。数据的交换过程(包括建立连接和交换数据)采用一问一答的方式，上位机询问了下位机，下位机才给予应答，收到应答后，数据交换才继续进行下去。这样的方式可以避免多个下位机间没有次序的数据通信，扰乱整个网络上数据的传输。
本系统中由于军区总医院所含科室较多，水表，电表，温度传感器，湿度传感器等现场设备也很多,各物理量相应的采集器与上位机通讯并传送数据，采集器不可能时时刻刻不停的给上位机传送数据，同时上位机也不能老是在接受数据。上位机与采集器采用主从结构，也就是上位机给采集器相应的控制码（具体的编码见图1），该控制码对应着某一科室的某一表，各采集器收到控制码之后，将相应控制码对应的科室的对应表值信息传送到上位机。这样既能避免数据传输的不完整性，又提高了数据采集的效率和正确性。
2 编码设计
编码的设计包括采集器的数据在数据库中的存放格式，采集器向上位机传送数据的格式以及上位机给下位机的控制码的格式。比如科室号的编码。采集器向上位机传送数据的格式和上位机给采集器控制码格式是由硬件（采集器）的数据传输格式决定的。下面列出主要参数的编码。
图1-1科室号编码
(2)下位机往上位机传送的数据格式
图1-2下位机往上位机传送的数据编码
图1-3上位机控制码
图2系统层次图
四系统模拟现场调试
系统调试时，缺少实际硬件（电表、水表、温度传感器、湿度传感器，摄像头），没法进行现场调试。所以只能在实验室模拟上位监控。模拟分三个阶段，选择的依据是串口事件处理子模块中的手动处理和自动采集要求以及上位机与采集器的主从结构。
第一阶段：手动处理串口事件
（1）模拟设备：两台微机，一条RS232串口线；模拟软件：串口调试助手
（2）设计思路：当接受缓冲区接受到11个字节（一帧数据）时，将数据保存到数据库中。
（3）具体实现：在下位机（其中一台微机）上利用串口调试助手手动发送数据帧（符合下位机向上位机传送数据的编码格式），上位机运行程序，并且在串口事件处理窗口中选择手动接受按钮。
（4）模拟结果：电量、水量、采集时间、温度，湿度等值都能采集到相应的数据库中存储，上位机监控也能实现数据记录，数据图表，实时曲线查询功能。达到预期设计的要求—系统能否运行。
（5）缺点：灵活性差，采集时间不能设定，只能满足一对一的数据采集，缺乏实用性。
第二阶段：定时采样
大体过程和第一阶段差不多，区别在于：在下位机（模拟采集器）发送数据改为定时发送，上位机串口事件处理窗口中选择定时接受复选框。模拟结果达到预期的要求—向实际数据采集靠近。
第三阶段：模拟实际的多台从机（采集器）数据采集
（1）模拟设备：两台微机，一条RS232串口线；模拟软件：下位机程序和数据库，上位机程序和数据库，上位机串口调试助手，下位机串口调试助手。
（2）设计思路和具体实现
下位机串口调试助手用于从下位机往上位机传送数据帧，上位机串口调试助手用于从上位机向下位机传送控制码；同时下位机上装有下位机程序和数据库，数据库中存放着科室号以及相应的表值表码，该数据库就是起着模拟多台从机作用。因为实际现场的各种表或传感器的数字都来自某一具体的科室，采集器采集数据时，不仅采集了数值，同时还记录了该表来自哪一幢楼，哪一层，哪一个科室，哪一个表，所以数据库中的某一记录，或者说某一表码实际上代表了具体科室的具体表，也可以从采集器传送的数据格式中看出。下位机程序的作用是接受上位机的控制码，读取控制码数据帧中的表码值，在表值表码数据库中查询相应表码的记录，将表值传送给上位机。上位机程序接受数据帧，进行数据判断后，读取表码表值，将这两数据加上采集时间等参数保存到数据库，供上位监控（上位监控主画面如图3所示）使用。
（3）模拟结果
首先数据采集功能能够实现，各种表值，传感器值都能按要求采集到上位机并能存入数据库相应的数据表中，比如水表值保存到“水电空调数据”数据库的WaterRealTime数据表中，空调的温度值能采集到“三幢楼空调数据”数据表中，存入的数据不但有科室号、点表值、水表值、温度值，还有采集时间。
其次上位监控依次验证各个功能模块的实现情况。排除系统管理模块、帮助模块、数据备份与恢复模块和报表，剩余的验证重点集中在数据记录查询模块、数据图表模块。验证的结果是数据记录查询模块运行结果能够查询到查询时刻之前的某一科室的所有记录，包括用水、用电和空调数据；数据图表模块重点验证实时曲线功能，从X轴的刻度值与采集时间以及每个刻度对应的纵坐标值与采集值两方面的比较验证了实时曲线功能能够实现。
图3集成管理系统上位监控主画面
五结束语
集成系统的搭建为军区总医院智能化管理提供了新思路，为医院的自动化水平的提高提供了具体的解决方案。
