医疗设备物联网大数据智能服务平台建设方案

医疗设备物联网大数据智能服务平台建设方案本项目要保证在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从平台结构、技术措施、响应性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。具备高性能、大密度的计算、存储、并发处理能力。系统性能响应时间合理，完全满足业务需要，数据查询和分析和业务处理要求速度快、反应及时。需要保证系统的稳定可用性。•⑨安全可控和保密性本项目要保证具备全面的安全性设计，防止对数据的非法访问、破坏和泄露，如权限分级管理、查询系统操作日志监控、修改留痕管理等。同时应能够提供对数据保护，确保数据的完整性、保密性、不可抵赖性、一致性、可追溯。由于该项目将使用管理医院全部设备和部分临床数据，所以平台架构须提供严格、严谨和完善的安全和隐私管理策略和服务。既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。•⑩创新驱动本项目要保证以设备对接数据资源集中、共享、开放为基础，完善医疗卫生公共服务和政策支撑体系，加强临床医学技术创新，加快推进临床医学科技成果的转化应用，推动设备物联网大数据产业关键技术突破，推动形成完整的大数据技术创新链条。(g可维护和管理性本项目要保证具备统一的技术管理方案，以便于用户的维护和管理，具备全参数配置和维护进行管理，可配备相关工具进行沉淀。5.2平台功能性要求①平台安全性设计平台需采取大数据高容错、高可用的技术架构、多集群、数据存储脱敏、数据应用脱敏功能做了相对应的功能设计，以此来实现数据、使用及性能等多方面的保障措施。②平台健壮性设计为保障医疗设备物联网大数据智能服务平台的可靠性，本次平台设计须具备健壮性设计。平台采取大数据和微服务技术，底层数据框架使用经过验证、成熟的技术体系，可实现灵活的扩展性和功能的稳定性及数据服务的方式进行保证数据服务的实时供给。③平台兼容性设计为保障医疗设备物联网大数据智能服务平台的正常使用，该平台需保障高兼容性：在PC端，系统需支持主流浏览器Chrome、FireFox等浏览器，根据业务需要可以兼容多种常用的结构化、非结构化数据库，同时对于大数据的实时流计算框架、数据算法库等有着高度的兼容性。•④平台可扩展性设计为保障医疗设备物联网大数据智能服务平台的延续使用，本次平台设计需提供高扩展性。高扩展利用云原生架构实现集群资源灵活扩缩容以及组件服务的灵活扩展，其中在本平台上实现的所有通用的功能实现组件化管理，可通过组件进行授权分发给多需求方进行使用，数据服务方面通过数据服务API的方式进行数据供给，可实现插拔式的数据管理方式，另外在技术层面平台是有着无限制条件的扩展性和灵活的配置管理的延伸等特点。•⑤系统安全审计平台须在代码和操作系统中进行埋点，记录用户行为日志，记录服务器操作日志。审计日志永久保留，可查可导出可统计。5.3平台交互管理能力要求作为服务提升信息化、数据智能化手段，医疗设备物联网大数据智能服务平台需要具备界面友好的交互管理能力，便于医院运维人员、管理人员进行图形化管理及操作，工具化管理能力包括以下内容：•①平台首页：通过集中概览的方式可以清晰的了解，平台接入的概览数据，以及可按照医院病区点位的方式查找设备所在位置，以此来查看各设备的整体状态。•②管理平台：所有关于设备对接、数据采集、数据计算、数据处理、数据存储、数据利用等均可在同一框架中完成。5.4平台对设备对接采集要求①须完成对医疗设备接入管理（数据源、证书管理）功能；•②须完成对医疗设备数据采集功能；③须完成对医疗设备接入管理（适配引擎、设备网关管理）功能；・④须完成对医疗设备数据采集情况数据概览功能；⑤对医疗设备数据采集到供给须保证实时要在1秒内完成，实时数据并发写入要至少支持1900台设备同时写入；5平台技术指标要求・①须采用云原生技术体系来构建；②服务器采用采集、计算、存储集群架构；・③使用微服务架构；④高吞吐低延时性：实时计算引擎秒级处理数千设备并发请求数据；・⑤高扩展:利用云原生架构实现集群资源灵活扩缩容以及组件服务的灵活扩展；6平台应用运维一体化要求・①须对本项目相关两个厂家三类（监护仪、输液泵、呼吸机）医疗设备可完成搜索功能；②须对本项目相关两个厂家三类（监护仪、输液泵、呼吸机）医疗设备提供监控功能；・③须提供相关设备的实时波形复原显示应用组件；④须对全部服务器环境提供监控管理，完成对全部服务器、数据库提供运行及资源使用的监控及预警功能；1.7平台工具化管理要求•①对于所有采集上来的两种模态的数据，进行多条件组合查询与显示，同时支持下钻查看详细数据，进行多类别筛选多条件组合查询与显示，取得所要显示的数据后可进行数据导出使用；•②对于平台公共的使用功能模块需采用组件化统一管理；平台管理框架要本次医疗设备物联网大数据智能服务平台须对医疗设备管理团队提供相

关管理支撑，为管理团队提供相关管理信息化工具，为管理团队的高效管理提供相关支撑。5.8.1组成架构要求本项目须包含数据采集共享平台、数据处理平台、服务支撑平台、应用集成平台。6.8.2物理架构要求本项目须采取分布式采集、分布式计算、分布式存储等集群架构体系。7.8.3物联网框架与组网要求本项目须根据医疗设备物联网的自身特点给出相应的系统框架图和组网图。8.8.4功能框架要求整体功能要符合我院对于医疗设备信息化的实际需求，并符合信息化管理的实际要求，功能框架要体现出医疗设备物联网大数据智能服务平台的基本功能的整体规划，要详细的给出各服务模块中所包含的各功能。9.9平台基础环境搭建要求9.1物联网大数据环境部署要求进行数据本项目需部署在我院的私有云环境。平台需满足集群的业务形态划分。进行数据5.9.2数据库部署要求本项目需提供高性能、高稳定性的应用层数据库，可支持灵活的格式、在线的高性能访问交互、查询和复杂的搜索计算。5.9.3基于微服务的架构部署要求本项目需要使用微服务架构。5.9.4开发与运维环境部署要求本项目需使用自主研发开发和运维工具部署，提供开发效率，保障运行的稳定性，完全实现上线后可以7X24小时无人值守远程监控即可正常运行。5.9.5私有云安全部署要求本项目需以标准安全策略、安全设备、网络安全架构部署、以此来保证安全稳定运行。5.9.6服务器物理架构部署要求本项目需根据实际物理架构模式，给出服务器物理点位整体架构规划，同时要计划给出所需要的服务器详细资源数据。5.9.7分层建模体系要求本项目需使用大数据相关存储技术构建，实现多模态数据的分布式存储、分布式计算，完成多模态数据的集成、数据的处理、数据的分析及利用，且以患者为中心的多模态数据为主线进行设计。5.9.8实体建模体系要求本项目要求整体建模体系分为设备数据实体模型及相关的实体模型两大部分。两大块的实体模型主要包括：设备模型（呼吸机使用数据模型监护仪使用数据模型、输注泵使用数据模型）、上述三类设备的预警模型和上述三类设备的字典模型等。5.10医疗设备物联网大数据智能服务平台建设功能要求10.1登录首页•①需提供平台统一登录功能，其中包括账号密码、短信验证码登录的两种登录方式，忘记密码可完成密码修改功能。•②首页功能要求具备数据概览（设备总数、设备故障总数、设备使用次数科室总数）、设备预警、设备效率等数据，也可找到设备的点位和运行状态列表。数据采集共享平台是本项目的设备对接、数据采集、数据共享和利用的核心，需要实现各业务数据资源的互联共享，加快信息的流转速度，整合数据资源，提高整个医疗设备业务处理的效率和质量，满足日益增加的设备信息共享与业务协同需求，其中功能模块应包括:医疗设备数据采集系统、医疗设备搜索引擎系统、自主分析系统及数据管理系统。首页要展示医疗设备数据对接采集情况的数据概览和医疗设备的开通情况的显示，主要功能包括：当前在线设备、今日设备消息量、CPU使用率、内存使用情况，设备消息按照特定的条件进行显示等,另外针对开通的设备进行相关状态预览。可通过设备名称、设备类型、所属科室等关键字段进行检索相应的医疗设备，可完成该设备的连接参数的配置，配置完成后方可启动采集任务。可对医疗设备接入情况进行概览、可对医疗设备的采集状态及此任务的状态进行监控等功能。医疗设备物联网设备搜索引擎，需支持通过关键字进行全库搜索,该引擎支持“多关键字组合”的智能搜索。需要具备展示该设备采集数据量的时间统计曲线分析功能，以此功能来保障运营及维护过程中对设备情况的快速及时的了解与掌握。需提供医疗设备进行关联数据检索，可按照类别、型号及科室床号等关键字查看设备运行状态相关数据情况。实现根据搜索的结果，跟踪并查看该设备的运行状态情况，并展示该设备预警相关数据。支持业务人员使用鼠标进行拖拉拽操作便可得到想要的数据，且展现形式和风格可以自行设置，所有结果可以导出使用；其中功能包括“数据源管理、资源管理、系统数据集、数据建模、仪表板管理”。需要对所有采集上来的两种模态的数据进行多条件组合查询与显示，同时支持下钻查看详细数据，进行多类别筛选多条件组合查询与显示，取得所要显示的数据后可进行数据导出。5.10.3数据处理模块数据处理平台需要支撑各项应用系统的落地，需完成实时数据计算和离线数据计算两条数据计算通路。需要完成物联网医疗设备通讯协议的开发与管理，实现物联网设备的对接，并实现数据应用的功能。需要完成设备数据和临床数据两种模态的数据进行融合处理，如使用医疗设备的患者的波形数据与该患者临床诊疗过程的的相关数据通过该引擎来完成融合匹配，从而形成患者的两种模态数据的统一展示与统一识别；需支持连续实时采集数据，高效的完成数据加工和降噪处理，要求采用内存数据库或相关工具，实现数据基于内存的快速计算，具备可连续实时采集数据，并且能在内存中实时计算，实现数据加工和过滤。需具备数据清洗能力。5.10.3服务支撑模块为了保证设备数据对接支撑采集及利用，平台需具备相关业务服务服务组件内容功能。

针对通用的公共应用，需提供组件化开发与管理，灵活配置的方式快速适应需求变化，可实现组件的基础管理功能。需提供数据服务API管理功能来作为平台提供给所有应用统一的数据服务，同时给予运营相关功能模块。如对于供给API服务进行监控，可监控到性能及数据供给压力情况等。需具备数据接口服务能力，对外提供的数据具备统一性、规范性、可运营性、可管理性。数据服务功能需具备分组分类别、可插拔式管理与详细信息查看功能，并提供系统运作概况和排查、阅览消息、编辑、修改等功能，且可查看在各个阶段的消息的转换情况等。需要把医疗设备的通信协议相关文档作为成果物进行统一管理,按照项目管理开发过程所涉及的多类别设备相关文档得规范提供统一管理。需包含完成文档的上传、删除、查找、下载等管理功能。5.10.4应用集成模块5.10.4应用集成模块需提供跨平台、跨设备、跨科室的应用集成功能，为医疗设备诊疗业务协同提供支撑，提供统一身份认证、平台管理、基础数据管理、权限管理、设备监控管理等基础功能模块。需提供主索引管理。通过建立患者在各业务系统中的唯一标识，关联同一患者在各系统对应的诊疗信息。需提供主数据管理功能，对医院人员、科室、药品、资产设备等主数据的统一管理，集中存储，并提供相关的注册和管理服务。需进行数据和业务应用系统解耦，建立主数据和元数据的管理机制,重新获得业务系统和数据主动权的必经之路。需提供设备质量控制来完成对设备的整体质量检测，需符合药监局对设备的质检体系，且对设备行全面分析、统计，直观明晰的展示系统内各业务系统数据的质量状态。平台管理需完成对平台系统功能、基础数据和运行参数进行统一管理与设置的功能集合。要求使用平台系统有日志管理功能，如操作日志、登录日志及系统日志管理系统监控应包括基础环境服务器监控、认证系统监控、应用系统监控、设备对接监控等，并给出预警信息。要求对医疗设备运行状态、运行数据等进行全面的远程集中监控,1项目背景32项目建设标准33项目建设目标54项目建设范围5医疗设备物联网大数据智能服务平台建设6平台落地保障服务65医疗设备物联网大数据智能服务平台功能技术要求6平台总体建设内容6平台总体设计原则8平台功能性要求11平台交互管理能力要求12平台对设备对接采集要求12平台技术指标要求135.6平台应用运维一体化要求13平台工具化管理要求135.7平台管理框架要求14平台基础环境搭建要求145.10医疗设备物联网大数据智能服务平台建设功能要求165.11平台与我院第三方系统对接要求205.12验收21可提供每一台设备的现场运行的情况以及预警情况。要求提供对医疗设备硬件所支持的通讯协议进行管理的功能，配置工具化的设备对接参数及常用的物联网协议，实现客户端或服务器端的消息接收发送的指令等。要求提供设备效益分析前端应用功能，包含设备数据查询（总收入日收入、患者数量等）、设备效益分析（收入环比增长、收入同比增长设备使用率等）。5.11平台与我院第三方系统对接要求5.11设备对接需求项目需要与我院现有医疗设备如：迈瑞、麦科田等厂商进行呼吸机、监护仪和输液泵等设备对接。5.12临床信息系统对接需求需要与院内CDR等临床医疗信息系统进行对接取得临床数据，数据范围不限于以下：1住院登记服务基本数据2住院基础诊疗记录数据3住院医嘱记录数据4机构数据5科室病区数据6床位数据7卫生技术人员数据8设备全生命周期数据5.13设备全生命周期管理系统对接需求本项目需要与院内设备全生命周期管理系统做实时数据对接5.14其他系统对接需求项目要求需要对接包含但不限于仪器共享系统、成本分析系统、两大胎监医疗系统、麦科田注射管理系统等，原则上如果单个设备已经接入中间站或上级管理系统的，本平台直接从中间站和上级管理系统中获取数据，不符合上述情况下选择直连设备获取数据。5.12验收5.12.1验收目的验收的目的是本项目是否满足本技术规格的要求。5.12.2验收条件验收工作将在本平台完整部署结束后进行。在正式开始验收之前,应先完成自检、各分系统试运行记录及系统集成后的联动运行情况,保证所交验的系统已经达到了预期状态。整个验收或检验工作将以院方为主导方，但须对验收和检验工作提供全面配合，由于项目工期较紧，在项目验收过程中采用分系统验收的阶段式验收方式，所有分系统完善后在系统集成下进行竣工总验收。5.12.3验收要求1要求开发所完成的技术成果，达到了项目约定的要求。2要求提供验收的技术成果，包含但不限于源码、SDK（软件开发工具包）、软件中间件、数据库数据字典、技术文档等。3需提供的技术成果均为最新型号或最新版本。4要求提交的技术文档（技术文档指涉及合同产品的研发、配置、安装、运行、使用、测试、诊断、培训和维修所需的相关技术文件）包括但不限于以下文档：1）商务文书项目招标文件项目投标文件中标通知书项目合同2）项目调研业务系统调研设备调研3）项目设计项目顶层设计项目总体架构设计需求规格说明书系统概要设计系统详细设计建设方案数据库设计4）硬件及功能项目软件功能清单项目硬件功能清单5）项目实施项目计划项目周报6）项目培训项目培训方案计划项目培训记录7）项目验收项目验收报告（初验）项目验收报告（终验）8）项目运维安装、部署手册使用手册测试报告项目总结报告5技术文档的提交方式：以上技术文档需提供印刷文档和电子文档。由我院书面确认收到这些文档后，提交工作视为完成。商务约定售后服务后，要求提交上述技术文档的更新和升级版本。5.12.4验收合格报告签署验收合格后，由承建出具测试报告，双方授权代表共同签署验收合格书面证明报告并加盖公章。5.12.5验收不合格验收不合格的项目或子项目、子系统或模块，要求应提供书面的整改方案并立即实施补救，直到满足项目合同定义的验收标准中的全部内容。补救工作应在双方协定的工作日内完成，整改完成后无故障运行达到30个自然日，可再次提交验收申请，验收小组重新组织验收工作。1项目背景近年以来，医疗设备品牌和型号不断迭代，设备数据接入难度很大。随着智慧医院建设的不断深化，国家陆续出台智慧服务、智慧管理等信息化建设指标，要求医院信息系统不仅需要满足医疗应用，还要满足设备的资源共享和效益分析。我院作为国家级医疗中心、国家紧急救治基地，需要实时了解设备台账和设备的状态和使用情况，以便快速、合理的调动设备资源。此外，我院目前存在繁多的医疗设备相关的信息系统，同时也造成了数据冗余现状严重，导致管理混乱。因此，需要一个统一规范的、智能化的医疗设备数据平台来获取设备的相关实时、非实时数据，并供给多个业务系统、管理系统作展示或分析用途。本项目旨在采购一套医疗设备物联网大数据智能服务平台,统一采集、管理全院所有设备的实时和非实时数据，为全院所有涉及医疗设备数据的医用端系统提供统一的数据供给和分析功能。2项目建设标准适用于本项目的主要设计和施工规范名录包含但不限于如下规范和标准，下述规范和标准如有缺少或有更新版本的标准，须按现有或更新后的标准执行，不再另行补充或修改。政策法规《物联网通用系统体系结构》•《基于物联网技术的智能远程医疗平台架构研究》《基于窄带物联网技术的医院固定资产移动管理模式探索与实践》・《物联网通用共系统结构》物联网技术参考模型》《物联网数据体系结构》《物联网信息资源管理规范》《医院信息系统基本功能规范》卫办发[2002]116号•《医疗器械临床安全使用管理规范》《医疗器械使用质量监督管理办法》医疗器械监督管理条例》《卫生系统电子认证服务规范》•《临床检验结果共享系统互操作行规范》《三级综合医院评审标准》•《医疗卫生机构医学装备管理办法》《三级甲等综合医院评审标准实施细则》中国卫生信息数据标准《国家卫生信息化标准基础框架》•《中国卫生信息标准基础数据集》《中国医院信息基本数据集标准》《卫生信息数据规范指南》《卫生信息数据元目录》(WS363.1-17-2011).《卫生信息数据元值域代码》(WS364.1-17-2011).《电子病历基本数据集》(WS445-2014).《卫生信息数据元标准化规则》(WS/T303-2009).《卫生信息数据集元数据规范》(WS/T305-2009).・《医院人财物运营管理基本数据集》(WS599.1-2018).•《医院人财物运营管理基本数据集》(WS599.4-2018).•《医疗健康物联网感知设备通信数据命名表》T/CHIA14.4-20183项目建设目标1)在我院建设医疗设备物联网大数据智能服务平台。本次项目旨在完成以医疗设备数据为中心的数据对接、融合、实时交互、共享及数据存储，完善医疗设备的数据处理及制定数据标准化，并利用大数据技术对数据进行治理使之智慧化、智能化，为全院医疗设备数据共享供给能力提供服务，实现跨平台、跨科室的医疗设备数据互联，确保不同厂家的设备、应用、协议连接的融合，使跨科室、跨专业的设备数据协同诊疗成为可能。全面提高医疗机构的临床工作效率和医院精细化管理水平；充分体现以设备数据为中心的服务模式，为临床提供全方位的精准服务支撑。2)培养医疗设备物联网大数据技术人才本次项目旨在提升我院设备智能化团队研发与运维能力，更好的为医院服务，并沉淀了一批物联网大数据相关技术体系和熟悉临床业务需求的人才，形成技术与业务协同的工作机制，同时信息化建设上可不断的横向扩展相关应用，提升医护及管理人员的工作的体验。4项目建设范E项目实施范围为建设一套医疗设备物联网大数据智能服务平台，为对接全院的医疗设备打造数据底座，为全院所有涉及医疗设备数据的应用端系统提供统一的数据采集、分析和供给功能。项目还需对接、采集我院本部两个设备品牌(迈瑞、麦科田)的三类设备(监护仪、输液泵、呼吸机)，内容包括以下几个方面：医疗设备物联网大数据智能服务平台建设具体应用功能包括以下内容：(1)数据采集共享交互平台建设；(2)数据处理平台建设；(3)服务支撑平台建设；(4)应用集成平台建设。平台落地保障服务为了保证医院医疗设备物联网大数据智能服务平台的落地，根据本项目的要求和特点，交付团队需协助院方进行平台的管理，以保证医疗设备数据的安全、经济、高效、智慧化建设运行为目的。5医疗设备物联网大数据智能服务平台功能技术要求4.1平台总体建设内容总体架构模块，按照业务功能属性划分为四大模块，包括数据采集共享平台、数据处理平台、服务支撑平台、应用集成平台，可实现在同一个框架内完成管理，详细功能详见下表：名称编号平台模块名称序号模块系统名称医4数据米集共享1设备数据采集管理系统疗模块2数据搜索引擎管理系统设备物联网大数据智能服务平台数据处理模块3自主分析管理系统4数据查询管理系统5设备对接引擎管理系统6数据融合引擎管理系统（不作为必须功能）7数据处理引擎系统8数据计算引擎系统9数据清洗引擎系统10组件管理系统11数据服务API管理系统12数据服务接口管理系统13开发文档管理系统14主索引管理系统15主数据管理系统16元数据管理系统17质控管理系统18平台管理系统19平台监控系统20设备监控系统21设备接入管理系统22设备效益分析三服务支撑模块四应用集成模块五数据中心六