“智慧醫(yī)療”可視化系統(tǒng)

　　解決方案

　　深圳市易事達電子有限公司

　　目 錄

　　1. 概述3

　　1.1 建設背景 3

　　1.2 建設目標與內容 4

　　2. 系統(tǒng)設計與組成 5

　　2.1 設計標準 5

　　2.2 設計思路 5

　　2.3 如何選擇合適的點間距 6

　　2.4 系統(tǒng)組成 8

　　2.5 小間距LED顯示屏系統(tǒng)功能 10

　　2.6 可視化平臺軟件系統(tǒng) 13

　　3. 易事達建設系統(tǒng)優(yōu)勢 17

　　4. 子系統(tǒng)介紹 20

　　4.1 顯示子系統(tǒng)特點 20

　　4.2 信號處理子系統(tǒng) 21

　　4.3 可視化工作站介紹 22

　　4.4 控制系統(tǒng)子系統(tǒng) 24

　　1.?概述

　　1.1 建設背景

　　在《國務院關于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見》部署的十二五信息化規(guī)劃中，提出加快健全全民醫(yī)保體系，完善機構運行新機制等重點突破口，該突破難點在于擁有龐大的數(shù)據(jù)之后怎樣優(yōu)化管理而達到更好服務的目的。

　　立足于2009年提出“智慧醫(yī)療”理念，致力構建一個“以服務質量為中心”的醫(yī)療體系。通過服務成本、質量和可及性三方面取得一個平衡，從而優(yōu)化醫(yī)療實踐成果、創(chuàng)新醫(yī)療服務模式和業(yè)務市場，提供高質量的個人醫(yī)療服務體驗。

　　“智慧醫(yī)療”是一個手段，在診斷、治療、設備管理、衛(wèi)生管理、安全監(jiān)控等環(huán)節(jié)，基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算等高科技技術，建設醫(yī)療信息完整、跨服務部門、以人為中心的醫(yī)療信息管理服務體系，實現(xiàn)醫(yī)療信息互聯(lián)、共享協(xié)作、臨床創(chuàng)新、診斷科學等功能。

　　以顯示技術和數(shù)據(jù)技術為主導，對接醫(yī)院CDR(臨床)數(shù)據(jù)、醫(yī)療協(xié)助、綜合管理、公共安全等系統(tǒng)，充分運用小間距LED顯示技術、高清顯控技術、現(xiàn)代通信技術、可視化技術，在理解監(jiān)控中心需求，及使用者需要的基礎上，配置國際最先進技術的大屏幕顯示和控制系統(tǒng)，打造面向醫(yī)院行業(yè)的超高分可視化監(jiān)控平臺，以場景可視化的方式，通過超高分辨率的方式進行統(tǒng)一呈現(xiàn)。實現(xiàn)醫(yī)院管理工作“現(xiàn)代化、信息化、智能化”的發(fā)展需要。

　　1.2 建設目標與內容

　　基于監(jiān)控中心大屏幕系統(tǒng)，以及智能監(jiān)控、CDR數(shù)據(jù)等相關業(yè)務信息子系統(tǒng)，圍繞扁平化、可視化、多級協(xié)助能力的打造，將監(jiān)控中心建設成為集信息中心、調度中心、情報中心、決策中心為一體的支撐中心平臺。

　　將醫(yī)院現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)和高分可視化應用有機結合，整合構建“智慧醫(yī)療”的可視化軟硬件系統(tǒng)體系;提供靈活的數(shù)據(jù)挖掘、信息可視化和關聯(lián)呈現(xiàn)能力，為一體化服務、安全保衛(wèi)、突發(fā)應急等提供強大的信息輔助決策支持，以使可視化監(jiān)控系統(tǒng)更加貼合“扁平、可視、多級聯(lián)動”的現(xiàn)代運作體系。

　　2.?系統(tǒng)設計與組成

　　2.1 ?設計標準

　　顯示屏系統(tǒng)的各組成部分在設計、制造、運輸及安裝過程中，嚴格參照與之相關的各項國際標準、國家標準、行業(yè)標準，進行規(guī)范化設計和安裝實施。

　　LED顯示屏通用規(guī)范 SJ/T 11141-2003

　　關于顯示終端標準 ISO-9244

　　民用建筑電氣設計規(guī)范 JGJ/T16-92

　　工業(yè)企業(yè)通信接地設計規(guī)范 GBJ79-85

　　電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 GBJ232-82

　　LED顯示屏檢測方法 SJ/T 11281-2003

　　…

　　2.2 ?設計思路

　　本系統(tǒng)具有先進實用、安全可靠，美觀大方、可擴展、維護簡便等功能特點。

　　1)?系統(tǒng)的先進實用性

　　本方案中，全部采用

　　公司的產(chǎn)品，包含顯示、多屏處理器、軟件等，從而保證產(chǎn)品的高質量、高穩(wěn)定性、高服務水平。使用目前最新的LED小間距顯示技術，保障顯示效果無縫、亮度、色度高度一致性。

　　2)?系統(tǒng)的安全可靠性

　　我司嚴格按照國家有關標準、規(guī)范，并參照國際通用規(guī)范進行設計。系統(tǒng)在建設、運行、產(chǎn)品質量、售后服務及培訓等方面進行全程原廠保證，整個系統(tǒng)(顯示設備，控制設備)是專門為監(jiān)控中心長時間連續(xù)工作而設計的，完全滿足7*24小時連續(xù)運行的要求。并且支持采用多層冗余系統(tǒng)，再配以先進的散熱系統(tǒng)和防護系統(tǒng)，從而最大程度保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、可靠。

　　3)?系統(tǒng)開放性

　　大屏幕顯示控制軟件應具有人性化的設計,體現(xiàn)簡單好用的原則，并且系統(tǒng)通訊協(xié)議向用戶開放，使用戶系統(tǒng)能更好與本系統(tǒng)融合。系統(tǒng)具有二次開發(fā)接口，滿足用戶維護軟件、開發(fā)新的應用需求。利用此接口，大屏幕控制系統(tǒng)可向用戶綜合管理系統(tǒng)開放，完成用戶指定的特殊功能需求。

　　2.3 ?如何選擇合適的點間距

　　對于指揮中心大屏幕顯示系統(tǒng)而言，選擇合適點間距的大小，取決于第一排調度員觀看距離、顯示內容、環(huán)境亮度等幾個因素，即：

　　??首排人員人眼辨識力;

　　??當視覺目標運動速度加快時，人眼分辨力降低;

　　??當亮度太強、太弱時，或當背景亮度太強時，人眼分辨力下降.

　　人眼視力的因素：

　　通常來講，人眼的視力越好，可以看清更小的字體。反之，視力越差，距離越遠看小字體越費力。

　　a)1.0視力，在5米距離上，可以看清7.27×7.27mm的E字大小。

　　b)1.5視力，在5米距離上，可以看清4.59×4.59mm的E字大小。

　　c)2.0視力，在5米距離上，可以看清3.64×4.64mm的E字大小。

　　d)0.1視力，在5米距離上，可以看清72.72×72.72mm的E字大小。

　　人眼最小像素的辨識能力：

　　根據(jù)光學視覺敏銳度定義，人眼分辨物體精細結構的能力，又稱為人眼的分辨力或視力。最小分辨力是指人眼剛好分辨出兩點對眼所張的視角的倒數(shù)。正常視力人眼的最小分辨視角為1'左右(即0.00029弧度)，

　　故d=h/(2*tan(a/2))=h/(2*(a/2))=h/a=h/(0.00029)

　　環(huán)境亮度的因素：

　　大屏幕顯示內容輸出的亮度。保證有足夠的明暗對比度以看清內容，至少要求高出環(huán)境光一定的亮度，并且不能有直射的太陽光直接照射在大屏幕的成像表面，以免造成眩光的效應。畫面對比度至少在3000：1以上，可以保證有足夠的層次感來分辨畫面的明暗范圍。

　　a)通常舒適辦公的環(huán)境光照度大約為200~750Lux照度，建議顯示屏前輸出亮度在450～550cd/㎡。

　　b)屏幕表面不能有反光、眩光、亮度均勻，并避免陽光直射。

　　2.4 ?系統(tǒng)組成

　　1)?VE系列P1.9 LED顯示屏一套;

　　2)?發(fā)送卡一套

　　3)?拼接控制系統(tǒng)一套

　　4)?顯示管理控制軟件一套

　　5)?超高分可視化軟件系統(tǒng)

　　6)?可視化顯示工作站

　　7)?可視化數(shù)據(jù)服務器

　　8)?可視化控制客戶端

　　9)?相關配套矩陣、接口、線纜等輔助設備

　　提供的大屏幕顯示系統(tǒng)拼接墻以15(行)×24(列)的方式拼接而成。規(guī)格如下：

　　單屏面積：610mm (寬) ×343mm (高) ≈ 0.209m²

　　整屏面積：610mm (寬) ×24×343mm (高) ×15

　　=14640mm (寬) ×5145mm (高)

　　≈75.32m²

　　整屏實現(xiàn)分辨率：7680*2700

　　墻體外觀示意圖如下：

　　LED大屏可視距離設計(示意圖)

　　形成一個擁有高亮度且可調、高清晰度的大屏顯示系統(tǒng)，在大廳各區(qū)域均能舒適觀看，本項目最佳觀看距離是在13米。

　　2.5 ?小間距LED顯示屏系統(tǒng)功能

　　系統(tǒng)介紹

　　作為大屏幕顯示系統(tǒng)核心，可實現(xiàn)以開窗口的形式，同時顯示多個不同畫面的內容，窗口可以靈活布局。

　　(1)可以實現(xiàn)模擬視頻、計算機信號、高清數(shù)字信號、網(wǎng)絡計算機信號、網(wǎng)絡視頻信號的單屏、漫游、局部全屏、整屏拼接功能。

　　(2)配置一套拼接控制器系統(tǒng)，系統(tǒng)信號接入能力：

　　支持DVI、HDMI、SDI、4K 、網(wǎng)絡攝像頭、復合視頻等輸入;

　　(3)控制核心采用嵌入式設備，穩(wěn)定安全，有效規(guī)避大屏幕操作過程中常見的Windows操作系統(tǒng)中毒以及系統(tǒng)崩潰引起的不可控問題。

　　(4)聯(lián)網(wǎng)情況下，可以多人同時操作大屏幕。

　　(5)協(xié)議開放，大屏幕控制軟件可以集成到安防平臺軟件，配合安防搖桿鍵盤更加方便。

　　(6)?支持WEB方式，Smart PSS，高清網(wǎng)絡鍵盤， IPAD等方式控制。

　　系統(tǒng)顯示模式

　　模式一：實現(xiàn)整屏界面的顯示：

　　模式二：實現(xiàn)不同計算機信號的同時顯示：

　　模式三：實現(xiàn)多畫面疊加顯示：

　　模式四：醫(yī)院可視化監(jiān)控：

　　2.6 ?可視化平臺軟件系統(tǒng)

　　軟件架構

　　超高分可視化監(jiān)控平臺軟件架構如下圖所示，分為4層，分別是應用服務層、應用支撐層、網(wǎng)絡傳輸層、感知層(數(shù)據(jù)采集層)，所有數(shù)據(jù)都來源于用戶業(yè)務系統(tǒng)。易事達超高分可視化平臺接入用戶相關業(yè)務數(shù)據(jù)，來源包括集成視頻監(jiān)控、醫(yī)院信息管理(HIS)、臨床信息管理等系統(tǒng)(CDR)的數(shù)據(jù)等系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)接口對接，注入超高分可視化應用系統(tǒng)，基于超高分應用顯示服務和顯示引擎，實現(xiàn)針對各種場景的超高分可視化應用。

　　該軟件平臺需在項目現(xiàn)場駐點開發(fā)，工作時長根據(jù)客戶界面要求決定。

平臺架構

　　可視化接入技術

　　1. 具備與智能監(jiān)控及CDR等業(yè)務系統(tǒng)對接能力，通過對接業(yè)務系統(tǒng)，對業(yè)務數(shù)據(jù)進行對接、提取、分析、融合，重新生成數(shù)據(jù)組合應用到智能可視化系統(tǒng)中。

　　2. 業(yè)務數(shù)據(jù)可根據(jù)業(yè)務需要在場景中生成的數(shù)據(jù)圖表，圖表支持實時、動態(tài)、高分辨率顯示及智能聯(lián)動顯示。

　　3. 軟件支持在整墻分辨率的屏幕上對GIS地圖進行全屏顯示，支持不少于15資源圖層，4萬個熱點的顯示，同時加載的情況下支持全屏刷新時間小于3秒，刷新過程快速流暢，無灰影，無白邊，無馬賽克等不良體驗。

　　4. 在大屏地圖上同時加載2萬個攝像頭，并加載800個圖標，全屏刷新時間小于3秒。

　　5. 支持在地圖上疊加顯示超過32 路以上1080p高清視頻的情況下，高分平臺全屏刷新時間小于3秒。

　　6. 具備網(wǎng)絡讀取GIS地圖數(shù)據(jù)的能力。支持加載用戶自有的圖層數(shù)據(jù)，并在地圖中顯示出來。

　　3.?易事達建設系統(tǒng)優(yōu)勢

　　我司在顯示系統(tǒng)行業(yè)擁有10年以上豐富經(jīng)驗，根據(jù)現(xiàn)有醫(yī)療行業(yè)在信息顯示問題、難點入手，通過現(xiàn)代手段讓醫(yī)療業(yè)務進入“智慧”時代。

　　醫(yī)療行業(yè)兩大問題：

　　1、?如何防范醫(yī)患矛盾

　　2、?如何提升工作效率

　　通過數(shù)據(jù)匯總顯示技術，將醫(yī)療服務對象、方法、過程、管理等數(shù)字化，而且能夠實現(xiàn)醫(yī)療信息資源的交換、共享，實現(xiàn)服務的互聯(lián)互通，同時實現(xiàn)智能化的技術創(chuàng)新。從5個方面進行統(tǒng)籌入手：

　　??以患者為中心：提升醫(yī)療服務質量，改善醫(yī)患關系，提高運行效率;

　　??全面智能化：運營、醫(yī)療、財務、行政、后勤、科教、決策、區(qū)域;

　　??流程優(yōu)化：流程、組織、質量、成本、績效;

　　??資源優(yōu)化：資源管理HRP-人、物、財、信息;

　　??管理和決策：智能決策支持系統(tǒng).

　　使用高分辨率LED大屏顯示系統(tǒng)，結合互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+智能數(shù)據(jù)等手段呈現(xiàn)出大數(shù)據(jù)可視化管理平臺。

　　我司提出的“智慧醫(yī)療”解決方案在顯示內容上主要包括：前勤業(yè)務系統(tǒng)、后勤業(yè)務系統(tǒng)兩大類。

　　前勤業(yè)務： 主要是醫(yī)療機構面向患者、公眾以及自身辦公開展的業(yè)務;

　　后勤業(yè)務： 主要是醫(yī)療機構面向醫(yī)院園區(qū)管理等方面開展的支撐業(yè)務;

　　4.?子系統(tǒng)介紹

　　4.1?顯示子系統(tǒng)特點

　　??箱體比16:9，點對點可拼1080P、720P視頻墻;

　　??領先低亮高灰技術，廣色域;

　　??CNC加工成形，尺寸精確到0. 1mm;

　　??電源、信號雙重冗余備份，軍工應用級的安全;(選配)

　　??超寬視角，任意角度完美顯示;

　　??業(yè)界超高刷新率，納米級響應速度;

　　??一體化壓鑄鋁設計，正面拆卸、安裝，前/后維護 ;

　　??超長100000小時壽命;

　　??無風扇設計，無工具直接取后蓋;

　　??支持逐點校正和整屏校正：具有亮度與色彩調節(jié)技術，改善顯示單元整體一致性和均勻性;

　　??HCC高動態(tài)、底功耗專利技術;(選配)

　　4.2?信號處理子系統(tǒng)

　　純硬件架構，模塊化設計，并支持熱拔插

　　拼接處理器，采用先進的大規(guī)模FPGA陳列式純硬件技術架構，整個系統(tǒng)采用模塊化設計，包括輸入卡、輸出卡、切換卡、控制卡、風扇、電源等，并支持熱拔插。

　　先進的背板交換架構

　　系統(tǒng)采用先進的背板交換架構，無論系統(tǒng)處理多少路高清信號，都能保證圖像信號清晰、流暢、不丟幀。

　　強大的處理能力

　　系統(tǒng)支持多種信號格式輸入，包括復合視頻、VGA、DVI、IP流媒體、HDMI、SDI/HD-SDI等.

　　控制方式多樣化

　　系統(tǒng)支持TCP/IP網(wǎng)絡或者RS232/485端口進行控制，支持第三方設備對其進行控制。

　　交互式可視化軟件操作終端

　　可視化交互式管理界面;支持多系統(tǒng)多應用端應用;PC端、移動端多重管理方式;人性化簡易操作界面，分級、分權用戶安全管理。

　　4.3?可視化工作站介紹

　　概述

　　可視化高分工作站是針對超高分辨率下應用程序開發(fā)、運行而設計制造的專業(yè)圖形工作站，是可視化軟件能點對點在LED大屏顯示的硬件載體。該設備采用最新架構的CPU及顯示核心，滿足監(jiān)控中心、指揮中心海量信息高分呈現(xiàn)的要求。

　　特點

　　1)?超強的計算能力

　　CPU采用最新Intel Sandy Bridge微架構和32mn工藝，性能大幅提升：

　　??單CPU中集成更多內核：每CPU包含8枚內核，16線程

　　??降低CPU多核心間數(shù)據(jù)交換的延遲：CPU內部采用環(huán)形總線(Ring Bus)連接各個CPU核心和L3緩存;此外，在雙CPU之間使用兩條最高速率8.0GT/s的QPI互聯(lián)，大大降低多核心之間數(shù)據(jù)交換的延遲

　　??提升外設間數(shù)據(jù)傳輸效率：CPU內集成4路內存通道;CPU中直接集成PCI-E3.0接口，CPU與外設間傳輸率高達8GT/s

　　??支持最新指令擴展集，提升浮點運算能力：支持ntel Advanced Vector Extensions (Intel AVX)擴展指令集。浮點運算單元擴展到256bits，運算提升兩倍。

　　2)?超高分辨率的顯示輸出

　　顯示部分采用NVIDIA史上最強的GPU架構(Kepler)，滿足最嚴苛的視覺要求：

　　??輕松部署超高分辨率應用程序 ：每輸出通道支持3840x3840分辨率輸出;多顯卡之間支持硬件幀同步，保證超高分辨率輸出下的圖像同步，避免撕裂

　　??提供電影級的畫質保障 ：

　　??全景抗鋸齒：提供最高 64 倍速 FSAA ，可大幅減少視覺偽像或「鋸齒」現(xiàn)象

　　??包含Shader Model 5.0的GPU曲面細分引擎：在不犧牲性能的情況下即可呈現(xiàn)出影院級畫質的環(huán)境與場景

　　??16K 紋理和渲染處理：能夠從 16K x 16K 的表面采集紋理并對這些表面進行渲染，有利于那些需要最高分辨率和最高圖像質量的處理任務。

　　??支持最新的業(yè)界標準，提供更好的軟件兼容性 ：Shader Model5、OpenGL 4.3、OpenCL 1.1、Microsoft DirectX 11

　　10.24

　　4.4?控制系統(tǒng)子系統(tǒng)

　　LED拼接控制器軟件的管理控制功能

　　??信號源管理

　　此功能用于管理所有接入到拼接處理器的各種視頻信號、計算機信號網(wǎng)絡信號的相關信息，可調整輸入信號源的亮度、對比度、名稱;可對信號源進行裁剪，僅將需要的部分在大屏幕上顯示。

　　??開窗管理

　　此功能可以通過基本開窗、強制開窗、拖動信號源開窗、通過按鈕開窗等方式進行開窗，并可對窗口進行分組、信號切換等操作。

　　??場景及預案管理

　　通過拼接處理器，可以把各種顯示信號的組合定義為場景，操作人員可以按照需要，隨時調用場景，可以快速實現(xiàn)各種顯示組合之間的切換

　　??預監(jiān)功能

　　實時預覽輸入信號內容，避免因為無法判斷輸入信號員內容造成將錯誤信號切入到大屏幕顯示，避免了對特殊出場合造成的負面影響;

　　??多樣化控制方式

　　可使用移動終端版控制視頻墻輸入源的切換、縮放和管理;兼容第三方中控系統(tǒng)，開放的接口使得拼接控制器可以集成到幾乎任何第三控制系統(tǒng)。