数字经济时代,数字化已成为医院完成医疗保障工作的关键能力之一。作为提供数字化底层支持的基础设施,更需要与之俱进。在面对医疗新技术和新业态的双重挑战,北京同仁医院携手华为通过打造全闪存数据中心,发挥新型基础设施的价值。在 探索 医院从数字化向智能化转变的同时,兼顾实现绿色节能低碳目标上,进行了卓有成效的实践。
2021年6月,国务院办公厅印发的《关于推动公立医院高质量发展的意见》指出,要强化信息化在引领公立医院高质量发展新趋势中的支撑作用,推动云计算、大数据、物联网、区块链、第五代移动通信(5G)等新ICT技术与医疗服务深度融合。
伴随着医院业务的快速发展,医院对信息化的需求也在不断变化。以数据为中心的视角和思维模式,驱动着医疗业务的新变革和新发展,这一点在智能医疗、智能管理、智能服务等方面都有所体现。
首先, 在智能医疗方面, 医院信息化系统在满足医生基本业务需求的同时,将医学知识与大数据、人工智能等新ICT技术相互结合,为医生提供必要的医疗数据查阅、医疗知识提醒、临床辅助决策等功能;其次, 在医院运营管理方面, 管理层不仅需要看到各部门的静态统计报表,更需要全方位、多层次、多维度地了解医院的投入、产出、成本等实时指标,并利用大数据分析和人工智能技术为医院运营管理提供更深入的洞察和更敏捷的反应,进而为决策提供数据支持;最后, 在智能服务方面, 智能化医院覆盖从预约挂号、远程医疗服务、移动支付、药物配送,到基于人工智能的 健康 管理、智能问诊等全流程服务,未来的互联网医疗服务有着无限的发展空间。
总而言之,数据中心是医院新型基础设施的重要基座,打造医院新型数据中心,发挥新型基础设施的价值,对建设新时代的智能化、绿色低碳医院具有重要意义。
那么,首都医科大学附属北京同仁医院(以下简称同仁医院)又是如何从数字化走向智能化,同时做到节能降碳的呢?
同仁医院始建于1886年,是以眼科学、耳鼻咽喉科学为国家重点学科的大型综合三甲医院,设有68个临床和医技科室,一年门急诊量达290万人次。在智能化时代,同仁医院期望充分发挥5G、AI、物联网、大数据等新ICT技术在现代医院建设管理中的重要作用,通过“智能服务”、“电子病历”、“智能管理”的建设,构建医疗、服务、管理“三位一体”的智能医院系统,实现由“数字化”医院走向“智能化”医院的愿景目标,为患者提供更高质量、更高效率、更加安全、更加体贴的医疗服务。
然而在建设智能化医院的过程中,同仁医院的基础设施也面临着医疗新技术和新业态带来的双重挑战:
一方面,当前院区的信息系统架构老旧,可靠性较低,存在单一系统故障风险;存储阵列采用传统机械硬盘,已经严重影响了医院核心业务系统的体验,并拖累EMR(电子病历)、移动App等新业务上线;与此同时,包括HIS(医院信息系统)、PACS(医学影像存贮与传输系统)等在内的30余个系统已逐年上线,物理设备众多,造成资源管理分散、资源利用率低、管理和维护复杂、运维成本逐年增加等问题。
另一方面,分级诊疗、医疗大数据、互联网医疗等新的业务模式逐渐兴起,带动了整个行业的变化。随着云计算、大数据、人工智能、物联网、互联网技术等新ICT技术在医院中广泛应用,医疗数据亟需快速整合、共享和进行大数据分析。
为了应对以上挑战,实现从数字化走向智能化的进阶,同仁医院完成了智能医院信息系统的顶层设计,其架构主要包括门户、平台应用、资源、医院信息平台、应用系统、智能化基础设施等6个层面。基于该信息系统,同仁医院实现了智能化的四个改变:
1业务数据方面
服务半径从院内医护、科研扩大到院外患者;
2应用访问端方面
从医护工作端扩大到全量患者应用;
3架构网络方面
从传统的内网院区架构扩展到开放的互联网接口;
4诊疗模式方面
从以前的门诊诊疗切换到分级诊疗或AI辅助诊疗。
可以看出,数据存储是承载智能医院的底座,而数据中心是医院智能化转型的关键,全闪存数据中心则是实现数据加速、智能运维、绿色低碳的保障,有效支撑了同仁医院智能化之路。
在数字化走向智能化的过程中,同仁医院在三个维度上开展了卓有成效的实践:
性能提升
同仁医院将HIS、PACS等老旧核心业务和数据全面向高端闪存存储迁移,以提升智能生产系统的性能,解决了 历史 遗留的线下业务性能瓶颈问题。对于互联网访问、挂号等新业务的云资源池和数据库,同仁医院也将其全面加载到新的高端闪存存储资源池上,快速实现新业务上线、扩容,支持线上业务的数据分流。通过提升整体智能生产系统的存储性能,同仁医院还大大缩短了患者门诊挂号的时间,提高了医院员工的工作效率。
在医院智能化业务高速发展的时代,同仁医院的存储资源池可以d性扩展,以满足未来医院业务上线需求。
数据保护
在当今大数据时代,除了对业务数据存储进行全场景闪存加速,还需要将医院数据进行全场景保护,以提升业务连续性和安全性。同仁医院对数据保护的策略为核心数据全容灾,重要数据热备份。
根据这一策略,同仁医院通过华为 OceanStor 全闪存来支撑HIS、PACS等核心业务的数据库和虚拟化双活容灾,消除系统的单点故障风险,核心业务实现7x24小时稳定在线、业务零中断。此外,通过全闪存的CDP连续数据保护和远程复制,可以将重要数据存储到备份设备,保证数据零丢失,并通过灾备管理软件 OceanStorBCManager 完成全局、全场景、全流程的灾备管理和一键式演练,大大减轻了同仁医院运维管理人员的负担。
安全可靠
在提升数据中心整体安全可靠性上,基于华为全闪存数据中心目标架构,同仁医院采用“核心数据全容灾,重要数据热备份”方案,医院关键核心业务均采用存储“双活”配置: HIS系统采用华为OceanStorDorado 18000 全闪存双活,PACS系统采用支持块/文件双活的华为 OceanStor18510F 全闪存加速双活,数据库和虚拟化采用了相同的 OceanStorDorado 18000 全闪存双活,智能医学教育系统则采用了华为 OceanStor5310F 双活等产品。
存储双活意味着两台全闪存阵列之间互为冗余,即使单阵列出现故障,也能保证核心业务7x24小时稳定在线,做到业务零中断,数据不丢失。对于医院的重要数据,数据中心基于华为存储实现了更为完备的数据备份保护策略,并使备份周期从原来的1天缩减到3秒,解除了同仁医院的后顾之忧。
众所周知,数据中心是耗能大户,据数字能源产业智库预测,全球数据中心能耗将从2020年的6700亿度电,增长至2025年的9500亿度电,约占全球总用电量的3%。
智能医院该如何建设高效且低碳的数据中心?
全闪存数据中心是低碳数据中心的开始。全闪存数据中心是指90%以上的存储容量由固态硬盘提供的数据中心,且同时具备高密度、高可靠、低延迟、低能耗等特征。在相同容量下,闪存盘相比机械硬盘的能耗降低70%,空间占用节省50%。据相关测算,一块闪存盘替代机械硬盘一年所减少的碳排量,相当于150棵树所吸收的碳排量,以此估算,新建数据中心的能耗则将下降21%。
就同仁医院的智能化建设而言,在为患者提供更高质量、更高效率、更加安全、更有温度的医疗服务的同时,通过全闪存数据中心打造智能化医院的绿色底座,是医疗行业在“碳达峰”和“碳中和”实践中卓有成效的 探索 。
未来,华为将继续在智慧医疗领域不断深耕,为智慧医疗打造可靠、稳定、智能的数据中心解决方案,加速全智慧院区建设,全面提升医疗服务水平和医院管理效能。
文/首都医科大学附属北京同仁医院党委委员、信息中心主任 刘艳亭
华为数据存储与机器视觉产品线营销专家 张扬
对于互联网大家并不陌生,我们将设备连接到互联网产生了许多惊人的好处, 通过使用智能手机,笔记本电脑和平板电脑,我们感受到了这些好处,但其实,对其他一切设备都是如此,是的,我说的是一切设备。
物联网实际上是一个非常简单的概念,它意味着把世界上所有的东西都连接到互联网上,不仅仅局限于手机、电脑。物联网技术的原理其实就是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万建筑的“Internet of Things”,也就是大家常说到的万物互联。
据电力行业2020年度发展报告指出,2019年我国能源互联网建设速度加快,终端能源电气化水平有所提升。电力体制持续改革,电力科技创新逐步加快,标准化建设取得成效。同时构建全球能源互联网成为了全球共识,电力国际合作进一步加深。
在江苏工业园区,运用天然气分布式热电冷三联供,完成资源阶梯级利用,能源综合率达到70%左右;在北京大学,通过监控平台管理,每年可节约225万吨用水量和116万千瓦的用电量;在上海,浦东供电公司利用云平台开展负荷填谷,使全域电力负荷下降约4%。诸多数据表明了,综合能源管理改变了能源使用节奏,也为该区域带来了新的发展活力。
随着物联网和5G技术的成熟,简单的节能管理已经难以满足需求。要真正做到综合能源管理,不光要实时收集数据,还要利用数据进行分析总结规律,对异常状况进行报警。实际降低能耗的同时还要与自身系统相连接。借此选用 Hightopo 帮助南京工业大学建立的综合能源管控可视化系统为案例:
可视化系统不光展示出整个园区,还密切对建筑物用能、能源管网进行监测。同时根据获取的数据对该建筑、该区域的能耗进行评价、审计、分析并生成具体的数据统计以便管理者查看并做出调整。还兼顾对设备全生命周期的管理,由被动维修变为主动保养,减少由于设备停摆所带来的损失。
并且在Hightopo 的轻量架构的基础上可以与园区自身系统相接形成数据互通告别数据分离。学校通过节能降低了运行成本,减轻管理压力,同时学生的节能意识也在管理模式变化中得到了增强。
综合能源管控系统能做到精准调配资源,可以规避这种情况发生。区域能源管理也为智慧城市增添了新思路,使得综合能源服务拥有更多展现方式。从完善区域的能源结构再到完善整个城市的能源分配管控,降低能耗成本,符合低碳绿色的时代发展需求。
参考资料:
官网——Web组态
百度百科——图扑软件
低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳的排放量。其中,低碳建筑的实现技术有哪些?下面是建筑网带来的关于低碳建筑的实现技术的内容介绍以供参考。低碳建筑的实现技术
在实现低碳建筑的过程中,房屋利用了各项技术。
1)低辐射玻璃:通过使用低辐射玻璃,可以极大降低因辐射造成的室内热能向外传递,从而减少电力消耗,实现减排目标。
2)中水处理系统:将生活污水作为水源,经处理后可用到厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁等方面,从而实现节水减排的目标。
3)外墙外保温与外墙内保温系统:将导热系统较低的绝热材料与建筑物墙体固定为一体,增加墙体的平均热阻值,实现保温效果。
4)太阳能:通过铺设太阳能电池板有效吸收太阳能,代替电能及其他能源的消耗。
5)户室新风系统:能够提升室内空气品质的换气装置,能够有效调节控制的湿度和温度,并过滤空气和杀死病菌,户室新风系统能够节约通风方面的能量消耗,同时能够有效地防止室温的降低,降低维持温度所消耗的能量。
6)雨水再循环系统:通过将自然或人工收集的雨水进行储存,经过过滤处理后,进行地下水补供和园区灌溉,降低水资源消耗。
这些单一的技术都能够为低碳建筑提供帮助,但只有将它们连接在一起,和其他传感器、监控设备、通信设备共同形成物联网系统才能更好的发挥作用。例如在物联网系统的指导下,新风系统和太阳能设备协同工作,依据温度传感器获取的温度信息,能够有效保持室内温度、控制氧气和二氧化碳的浓度比例,让人们始终生活在舒适的环境中有不致于浪费过多的能源。
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