平果县人民医院新信息化网络系统技术方案.docx
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平果县人民医院新信息化网络系统技术方案
平果县人民医院新信息化网络系统-技术方案
项目概述
近几年来医院的计算机应用不断深入，医院对计算机系统的依赖程度也日渐增加。
尤其在一些关键业务应用上，如HIS系统等应用的后台核心系统是否具有高可用性能力，已经成为影响一个医院是否正常运作的关键因素；高可用性包括保护业务关键数据的完整性和维持应用程序的连续运行等方面，在这些信息处理系统中保存了大量的关键业务数据，一旦信息发生丢失或破坏，将带来灾难性的影响和损失。
医院较为严重的信息系统故障主要包括物理硬件故障（服务器故障和网络故障）与灾难（雷击、潮湿、楼层掉电）两大类。
从信息应用的历史来看两类故障都是无法避免的，服务器、网络等硬件故障随着设备的老化总有发生故障的时候，而雷击、火灾等自然灾害在比较长的周期也有比较大的发生概率，因此，建立一套行之有效的灾难恢复方案就显得尤为重要。
在整个医疗应用网络系统中，由于数据量大、并发事务也多，数据出错或丢失的情况时有发生，如果没有事先对数据进行备份，要想恢复数据不仅难度大而且很不可靠，有时甚至根本不可能进行恢复。
因此必须建立安全的数据存储系统和及时的备份系统，才能在系统出现故障时仍然能保证重要数据准确无误。
对我们医院而言，同样存在上述问题，随着医院的逐步发展，行业竞争的不断加剧，用户数量的不断增多，新业务需求的不断扩展，现有业务系统的相关数据信息的安全性和可靠性也需要在原有基础上得到进一步扩充及改进，以保证在灾难情况发生时，相关业务也能正常运行。
医院信息化网络是一个将医院医疗过程网络化、数字化、智能化有机结合的新型平台。
而高度发达的计算机网络是信息化的核心技术支撑。
具体的形式就是在医院组建计算机网络，它将行政管理、医疗服务、科研交流等各类系统连接起来并与互联网连接，实现系统间的信息交换和信息服务，医院的医疗、科研资源与社会知识资源的高度整合，使医院的信息化系统成为完全开放、超越时空的医学平台和知识枢纽。
它主要用来为全院职工提供信息传输、医疗指导、医学科研等服务。
目前，各类医院建立信息化系统已是大势所趋，也是非常必要和迫切需要的。
信息化的建成使用，对提高医疗质量和医学水平，改善医疗条件，使科研出成果，出一流成果，有着十分重要而深远的意义。
信息化可以用来为全院医生、病友提供各种高科技信息服务，以下是一些典型的应用：
✧医学影像传输存储系统（PACS）
医学影像的存储和传输系统，它是放射学、影像医学、数字化图像技术、计算机技术及通信技术的结合，它将医学图像资料转化为计算机数字形式，通过高速计算设备及通讯网络，完成对图像信息的采集、存储、管理、处理及传输等功能，使得图像资料得以有效管理和充分利用。
医学影像系统对承载网络有严格的性能和带宽要求，本方案在系统基础架构上会采用高性能数据转发系统、高带宽传输系统和大容量存储系统，加强PACS系统的效率和效益。
✧临床信息系统（CIS）
利用先进的计算机处理技术，实现电子病历的高效收录和管理，提高医疗服务的质量和水平。
✧医学检验系统（LIS）
随着高新技术的发展，医学检验技术和医学检验仪器不断更新，检验已从以手工为主逐步向自动化发展，而检验结果所产生的大量数据必须能够通过可靠高速的平台收集起来，便于作出医疗决策，保证医疗质量。
✧办公管理系统（OA）
OA应用软件经过多年的发展已经趋向成熟，功能也由原先的行政办公信息服务，逐步扩大延伸到组织部的各项管理活动环节，成为组织运营信息化的一个重要组织部分。
同时市场和竞争环境的快速变化，使得办公应用软件应具有更高更多的涵，企业和单位将更关注如何方便、快捷地实现部各级组织、各部门以及人员之间的协同、外部各种资源的有效组合、为员工提供高效的协作工作平台。
✧远程医疗系统
远程医疗运用计算机、通信、医疗技术与设备，通过数据、文字、语音和图像资料的远距离传送，实现专家与病人、专家与医务人员之间异地“面对面”的会诊。
远程医疗不仅仅是医疗或临床问题，还包括通讯网络、数据库等各方面问题，并且需要把它们集成到网络系统中。
远程医疗会诊能在医学专家和病人之间建立起全新的联系，使病人在原地、原医院即可接受远地专家的会诊并在其指导下进行治疗和护理，可以节约医生和病人大量时间和金钱。
平果县人民医院信息化系统的规划在宏观的设计上，网络建设主要侧重以下方面：
1、医学影像系统的传输和存储：
PACS所传输及存储的都是大量高清的图片，信息化系统必须保证PACS系统的高速传输及存储、调用。
同时不应对其它系统应用产生过分的影响。
2、电子病历及临床信息系统：
现在，电子病历及临床信息系统已经成为医院信息化建设的发展趋势之一，随之而来的各种信息化设施也成为医院医疗的必不可少的设备。
利用医院信息化网络，丰富病历的容，可以对病人的情况做更详实的记录；
3、全院信息资源共享：
医院中的打印设备、办公软件、因特网接入等资源可以利用信息化网络实现资源共享。
资源共享后，可以提高医院资源的使用效率，节省不必要的重复投资费用；
4、办公自动化应用（OA）：
办公自动化应用也应该得到应有的重视，如医导服务、出诊管理、费用收缴、人事档案管理等各项工作的计算机管理等；
平果县人民医院信息系统现状
平果县人民医院目前的信息应用状况：
2台HIS系统服务器，还有1台财务系统服务器、其它系统服务器若干台。
其中HIS系统服务器在WINDOWS平台，运行SqlServer数据库，同时结构化电子病历系统、区域PACS系统和医患通系统最迟明年也将开始实施使用；受条件所限在以前的信息化建设中并没有考虑数据安全和应用安全，所有应用（包括关键的HIS应用）全部为单服务器上运行，业务数据也都保存在对应服务器上，除了手工每天备份HIS数据外没有任何保证数据安全的措施，可以说医院信息应用和数据安全时刻处在无保障状态之中，因此保证医院关键应用7*24*365不间断运行以及建立数据安全保障机制已经成为平果县人民医院信息化建设的重要而紧急的任务。
常见风险分析
医院的日常运营主要依赖于各种业务信息系统，医院的领导、医生、护士等各类医护人员开展日常工作基本都建立在医院的信息系统之上。
但是，支撑医院众多业务信息系统的大部分硬件平台经过多年的运行已经老化，这些计算机硬件与软件都不可避免地会发生故障，业务系统的支撑平台最可能出现问题有以下几个方面：
1、系统硬件故障
如数据/系统磁盘的损坏将导致数据不能访问，并进而可能导致应用进程终止或系统停机，甚至系统不能重启动；主板、网卡的损坏可使终端用户无法访问系统服务；CPU或存的失效则会导致系统的死机；
2、应用程序或操作系统出错
由于操作系统或应用程序中可能存在不完善的地方，当碰到某种激发事件时，应用程序非正常终止或系统崩溃（只能花很多时间通过改善程序或系统来解决）；
3、人为错误
一些人工的误操作，如删除系统或应用文件，终止系统或应用服务进程，也会导致系统服务的无法访问；
4、电脑病毒/黑客入侵
由于目前的大多数计算机系统均连接在网络上，若缺少有效的防机制，很容易遭受病毒的感染或黑客的入侵，轻者数据被损坏丢失，重者系统瘫痪；
5、自然灾害
由于一些意外的不可抗拒的因素，如雷击、火灾、洪灾等导致的计算机系统破坏，将会使一般系统的恢复非常困难和耗时，导致业务系统长时间的中断。
6、正常的停机
主要指计划的系统升级、安装软件、系统备份等过程，经常意外造成不可预测灾难性事故，造成业务系统停机。
另外，影响系统正常运行的因素还有很多，而在系统中断时能够在最短的时间恢复数据和业务系统正常运行是最重要的。
据统计，2000年以来的10年中，美国发生过数据灾难的公司中，55%当时倒闭，29%在两年倒闭，生存下来的仅占16%。
2011年正值“9•11”事件10周年，为什么在那次事件中，几乎所有没有进行容灾的企业都蒙受了巨大的损失，很多将核心数据放在大楼里而又没有备份的公司甚至因为无法继续运营而倒闭。
最近在去年，全国有名的三甲医院市中医院因运行多年的软硬件平台出现故障无法运行，造成当天多达6000人无法及时就诊，此新闻登上了日报，给医院带来了恶劣的社会影响。
总之，一旦关键业务系统因各种故障造成的宕机，不仅会影响医院业务的中断和正常运行，甚至可能导致难以估量的经济和名誉损失。
平果县人民医院的网络建成后，将成为集科研、办公、管理于一体的高质量信息工程，网络将保持技术的先进性和足够的安全性，让医院在信息化建设方面迈出一大步，为将来的发展奠定一个良好的基础。
第一章系统整体规划
1.1总体设计和建设目标
平果县人民医院新信息系统工程是以现代化的思想为指导，在医院管理和医学领域积极开发、广泛运用现代信息技术和信息资源，加速医院信息化的进程。
这对于提高医院的管理水平和医疗水平具有重要和深远的意义。
本方案拟建设一个具有高可用性、高可靠性、先进、开放、可扩展的信息网络系统，对实现医疗现代化、管理现代化、信息资源共享化、办公自动化，以提高工作效率，满足信息社会的要求，对外发布相关信息，并通过硬件防火墙和交换机实现与INTERNET的互联。
1.1.1以高速千兆主干网为网络系统核心
根据当前网络技术发展的趋势，本方案建议整体采用双千兆主干网，医技楼采用万兆主干，为医技楼的PACS应用提供足够的带宽。
根据医院的实际情况和提出的要求，本方案将选择高性能、高可靠性的网络设备作为网络的核心。
1.1.2建立网络控制管理和运行中心
信息中心负责监视和控制本网所有的主干和分支交换设备以及服务器的使用，是整个网络系统中枢。
1.1.3网络基于Internet/Intranet方式的开放网络平台
Internet/Intranet的飞速发展，日渐成为网际互联的标准。
采用开放式的体系结构，兼有局域网和广域网的特性，能支持各种网络协议，并用防火墙和VLAN进行逻辑和权限的划分，以保证系统的安全性。
1.1.4丰富的网络信息资源
在网络中心建立超大容量高速的存储系统（IPSAN），用以存放各种各样的资源。
1.1.5高效率的应用系统
网络中心应该是一个信息中心，网络平台上应该提供各种应用系统，诸如：
电子病历、临床管理系统、医学检验系统、远程医疗以及各种医学资源库，实现信息资源的共享。
1.1.6安全、可靠、稳定的远程连接系统
新的网络建成后，将充分发挥新系统的优势，远程社区服务站同样可以通过安全、稳定的广域网链路连入医院网络系统。
连接方式有多种可供选择，如运营商专线连接、VPN连接等，可根据实际的需求选择不同的连接方式。
1.2系统实施的步骤及各阶段的目标
1.2.1综合布线系统实施
本方案中综合布线系统在设计时采用结构化解决方案：
一可以延长网络生命周期，二可以简化维护过程，不但降低了人工费用而且减少了升级成本，为本网络系统的实施以及将来网络的扩建维护架起了一个良性的平台。
1.2.2系统建设的具体步骤和任务
平果县人民医院新信息系统建设的具体步骤和任务是：
1.2.2.1通讯网络建设
◆核心主干建设：
主干网采用先进实用的千兆以太网技术，对于部分流量巨大的应用采用双千兆链路绑定，对于医技楼的PACS系统采用万兆以太网主干。
这样既能充分发挥出千兆以太网技术在带宽扩展方面的优势，又能合理地节省万兆建设的成本。
网络拓扑结构以综合楼九楼的信息科为中心，采用星形结构，通过光缆连接到医技楼等其它楼宇。
核心层网络设备采用双机热备的方式运行，防止单核心系统在设备出现故障时造成网络瘫痪。
双机热备采用国际上成熟、先进的VRRP协议实现。
◆楼子网建设：
利用千兆以太网技术，通过双绞线连接各个计算机信息点，实现千兆全交换到桌面。
◆广域网：
通过运营商光纤与INTERNET连接。
1.2.2.2运行环境的建设
◆运行环境构架：
平果县人民医院新信息化系统将设计多方面的应用，分层次地提供信息共享，不断扩充系统的功能并提高其性能，因此运行环境建设应包括确定运行环境的体系结构。
◆中心主机环境：
系统的中心主机是平果县人民医院新信息化系统信息中心的物理载体和系统信息处理的主要工具，同时也是系统与外界信息系统通讯的主要通道之一，因此对中心主机在处理能力、存贮能力、通信能力、可靠性、安全性等方面有较高的要求；系统软件的选择也至关重要，它直接关系到系统的稳定和技术趋向。
◆用户端环境：
为用户端建立界面友好、操作简单的使用环境。
1.3系统设计和实施原则
在平果县人民医院新信息化系统的系统设计中，我们采用当今最先进的网络通信技术、计算机技术、软件技术和多媒体技术，以实现平果县人民医院的应用要求。
网络系统的成功建设必须以满足系统的应用要求为首要条件，必须以系统的成功应用为最终目的。
同时，在平果县人民医院新信息化系统的建设中，我们在卫生部信息化建设纲领和规划指导下，根据平果县人民医院的实际情况，在系统设计与实施时，需重点考虑以下几条原则：
1.3.1实用性原则
本网络系统以方便用户为主要原则之一，在吸取先进经验的基础上，为用户度身订造，而且还必须具有应变能力，以适应未来变化的环境和需求。
1.3.2先进性与发展性原则
本网络系统的建设，要保证升级之后的网络系统应该是一个在技术上先进的、成熟的系统，确保在未来的相当长的一段时间能紧跟世界网络技术的潮流，不至于落后淘汰。
1.3.3标准化与开放性原则
在网络系统方案设计中，“所有软硬件产品的选择必须坚持标准化原则，选择符合开放性和国际标准化的产品和技术”。
1.3.4系统可靠性原则
为了保证在任何条件下系统能不间断地运行，在系统设计时，必须充分考虑系统的可靠性。
为达到这一目标，必须选用高可靠的网络技术及产品来确保。
1.3.5系统高性能原则
确保建成之后的网络系统能够大大提高网络的性能、提高网络运行速度、且能传输声音、图象、数据等多媒体信息。
1.3.6投资保护原则
充分考虑用户原有网络技术、网络设备投资，新的网络系统技术上必须具有继承性，用户无须再去投资学习掌握新的知识；原有设备应该充分考虑其使用价值，有价值的应加以利用，降低投资成本。
1.3.7系统安全原则
安全与对于系统是至关重要的，无安全保障的信息系统是完全不可取的。
第二章综合布线系统说明
2.1设计依据
2.1.1标准
◆IEEE802标准
◆ISO/IEC118012000国际最新综合布线标准
◆EIA/TIA569商业楼宇电讯线槽及其间隔的标准
◆ANSI/TIA/EIA568-B北美综合布线标准
◆TIA/EIA569北美建筑通道和空间管理标准
◆TIA/EIA570北美住宅和小型商用通讯布线标准
◆TIA/EIA606北美商用建筑通讯基础结构管理规
◆TIA/EIA607北美商用建筑通讯接地联接要求
◆EN50173：
2000欧洲大楼综合布线系统标准
◆GB/T50311：
2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规
◆GB/T50312：
2000建筑与建筑群综合布线系统安装和验收规
◆“TCL-罗格朗结构化布线系统的需求和建议”
2.1.2安装与设计规
◆建筑与建筑群综合布线系统工程设计规
◆建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规
◆电子计算机机房设计规---国际GB50174-92
◆计算机场地技术条件---国际GB2887-89
◆计算机场地安全要求---国际GB9361-88
◆电子计算机机房施工及验收规---SJ/T30003-93
2.2综合布线系统设计分析
在当今社会中，信息已成为一种关键性的战略资源。
为使这种资源能充分发挥其作用，信息必须迅速而精确地在各种型号的计算机、终端、机、传真机和通信设备之间传递。
因此，许多企业和政府部门已经根据不同的需要配置了各种布线系统，把上述设备连接在一起。
然而，这些系统都不是从整体出发考虑配置的，不仅互不兼容，而且往往重复投资，浪费惊人。
随着政府职能部门的变更、企业的发展以及计算机和通信产品的更新换代，上述问题变得越来越严重。
所以，人们迫切需要一种能彻底解决这一问题的标准布线技术。
综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和其他信息技术的标准结构化布线系统。
主要有以下一些优点：
结构清晰，便于管理和维护；材料统一先进，适应今后的发展需要；灵活性强，适应各种不同的需求；便于扩展，节约费用，提高了系统的可靠性。
在信息化的建设中应按照综合布线系统的标准，规化总体设计和分布施工，便于今后的管理和维护。
其综合了所有的语言、数据、图像与监控等设备，并将多种设备终端插头插入标准的信息插座。
即任一插座能够连接不同类型的设备，如微型计算机、打印机、机、传真机等。
非常灵活、实用。
因此，综合布线系统取代单一、昂贵、复杂的传统布线系统，是信息时代的要求，是历史发展的必然。
根据平果县人民医院信息点分布的数量，整个工程由一个一级交换中心和多个二级交换中心组成。
根据系统方案的需要，各建筑物之间需互联且划分不同VLAN，使用双机热备及多链路绑定等。
并要求部局域网部分（INTRANET）和外连际互联网部分（INTERNET）物理上通过防火墙断开，确保网的高度安全，但需考虑网络今后有要能够进行数据交换和更新等。
2.3综合布线系统设计说明
结构化综合布线系统一般由六个子系统组成:
Ø工作区子系统
Ø水平区子系统
Ø干线区子系统
Ø管理区子系统
Ø设备间子系统
Ø建筑群子系统
这六个子系统有机地结合在一起,构成一个完整的开放的布线系统。
◆工作区子系统：
工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线（或软线）组成，它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。
◆水平区子系统：
水平区子系统是整个布线系统的一部分，它将干线子系统线路延伸到用户工作区。
水平区子系统与干线区子系统的区别在于：
水平区子系统总是处在一个楼层上，并端接在信息插座上。
◆管理区子系统：
控制建筑物各楼层配线间所有信号传输的路由，由分配线架（IDF）及跳线组成。
◆干线区子系统：
通过垂直主干线缆实现楼层分配线间（IDF）到总设备间（MDF）的通信线路连接。
◆设备间子系统：
主要是由服务于计算机系统、网络交换机（SW）、程控交换机（PABX）等的铜缆和光缆配线架、机柜、交联跳线、标签标记及地线等组成。
◆建筑群子系统：
实现建筑物之间的相互连接。
2.3.1工作区子系统设计说明
根据综合布线系统要求，工作区子系统中铜缆信息插座均选用满足ISO11801语音模块，墙面使用86x86型面板。
面板都带标签，可用于明确标识信息点。
每个墙面信息插座均带有永久性的防尘门，根据信息点数量的比例，提供一定数量语音跳线，工作区信息点设置按照信息点分布表进行考虑。
2.3.2水平子系统设计说明
为了保障信息点的使用功能，要求：
（2）本系统设计，任何子系统的改变（如增减用户等）都不影响整个系统的运行，增减用户只需做必要的跳线即可，使整个系统具有极强的灵活性。
对于子系统出现故障时，星形拓扑的系统结构为系统线路故障检修提供极大方便。
（3）每一个信息插座到管理间都用水平线缆连接（4芯线），其施工、材质的选用均符合设计规要求，并且遵循下列标准：
1.市线路工程设计规YDJ8-85
2．所有水平线缆都经线槽、线管敷设至信息插座。
2.3.3干线子系统设计说明
干线子系统提供了建筑物中主配线架与层分配线架连接的通信联络。
数据干线传输采用室外12芯的多模光缆，系统的语音干线采用3类25对的非屏蔽大对数电缆。
2.3.4管理子系统设计说明
平果县人民医院新校区的管理子系统由光缆、6类双绞线、配线架、机柜等组成。
通过一个多层的星型拓扑管理结构，我们可以在各个管理层次上完成各种连接和组网，为各种各样的应用提供通用和特殊的网络（环型、星型、总线型、树型等等）。
同时与设备子系统配合，为各种应用系统主机、交换机、控制器等等进入布线系统提供通道。
●光配线系统选择和配置
在主跳接、中间跳接之间的光缆主干的基础上，通过光纤管理子系统构成网络系统。
在主跳接MC安装24口机架式光纤配线箱。
在中间跳接IC只需要管理较少数量的光纤，所以采用12口的光纤配线架进行光纤连接。
●设备机柜
所有主跳接、中间跳接的机柜全部采用国际标准19英寸机柜，机柜备风扇、电源及门锁。
光缆、铜缆配线架都安装在机柜，同时机柜为网络和其它设备留出足够空间。
2.3.5设备间子系统设计说明
从平果县人民医院新信息化系统的情况看，整个电脑网络系统的主机和核心网络设备安置在中心机房。
布线系统的MC、IC等跳接机房，为各个系统的连网提供了便利。
对于电脑网络系统，其网络设备及主机的机房与布线系统的IC、MC在一起。
由于连网传输距离等原因，布线系统采用光纤干线（管理系统也是光配线架），所以只需采用光纤跳线或铜缆跳线将网络设备按照一定网络拓扑结构接入配线架就可以。
按照标准的设计要求，主设备间尤其是要集中放设备的设备间，应尽量满足下面的要求：
（1）机房需敷设防静电地板，防止静电对精密设备造成的破坏；
（2）安装有效的防雷设施，至少能防止浪涌电流的冲击；
（3）将服务设备间安排在楼梯附近，以便装运笨重的设备；
（4）室温应保持在18℃至27℃之间，相对湿度保持在30%—55%；
（5）保持室无尘或少尘，通风良好，亮度至少达30英尺一烛光；
（6）安装合适的消防系统（如采用湿型消防系统，不要把喷头直接对准电气设备）；应采用二氧化碳灭火方法；
（7）提供合适的门锁，至少要有一扇窗口留作安全出口；
（8）尽量远离存放危险物品的场所；
2.3.6建筑群子系统设计说明
建筑群子系统将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物信设备合装置上。
它是整个布线系统的一部分（包括传输介质）并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件，其中有导线电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。
根据平果县人民医院新信息化系统的需求及各建筑物之间的距离关系，我们采用室外光缆连接各个配线间。
第三章计算机网络系统设计
3.1计算机网络设计思想
设计思想决定了我们的设计方法，一种好的设计思想可以指导我们设计出具有先进技术、最优结构和最好性能价格比的网络系统。
我们的设计思想是：
根据用户的应用需求，采用自顶向下的分析方法，分析出网络系统结构如何设计才能满足用户的应用需求，然后确定网络系统的设备选型。
采用这种方法，不仅能保证网络系统满足用户的应用需求，而且可以设计出具有良好性能价格比、扩展性好的网络系统。
现在提供网络设备的厂商有很多，每个厂商的网络设备都有各自的特点，有相应的适应围，我们只有从用户的角度出发，才能公正地评估各厂商的产品，精选适合用户需求的网络设备。
3.2计算机网络设计目标
利用先进的计算机技术和通信技术，建成将平果县人民医院医技楼、综合楼、6、7、8号楼计算机、服务器以及网络设备的互联，能支持对文本、图形、声音及视频等多媒体技术传输及存储、办公管理数据的处理，为医院部的合作、办公、决策提供良好的网络平台；对外与全国及全世界同行业、合作伙伴的互联，实现信息交换和数据库资源可行性的共享。
通过外网接入国际互联网（INTERNET），向全国乃至全世界发布自己的科研成果等信息。
具体目标为：
1、为将来的网络系统向更大的城域网扩展提供强大的网络平台：
方案所提供的网络设备（特别是中心交换机）是目前功能最为强大、具有高度的扩展性的顶级产品，能够与平果县人民医院现有的信息网、以及今后同行和合作伙伴的信息网络等通过光纤或城域网实现高速的千兆连接；具有足够的背板带宽供将来网络向城
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