基于物联网技术的医疗废弃物管理系统研究

基于物联网技术的医疗废弃物管理系统研究

丁光超

丁光超（浙江大学医学院附属儿童医院浙江杭州310003）

【摘要】目的：借助物联网技术构建医院医疗废弃物管理系统，实现医疗废弃物的通道全程跟踪管理，使医疗废弃物的管理更安全、可靠、完善。方法：利用物联网RFID射频识别技术、无线传感技术和视频监控技术，研究开发医院医疗废弃物管理信息系统，系统架构包括信息采集层、网络承载层、系统服务层和业务应用层4个层次。结果：该系统实现了对医疗废弃物的全程实时监测，并具有统计分析、自动报警、短信提醒等功能，实现了全程智能化、自动化监管。结论：该系统具有智能化程度高、应用简便、易改造和可扩展等特点，具有良好的应用推广价值。

【关键词】数字化医院物联网RFID视频监控医疗废弃物

【中图分类号】R197.32【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）35-0164-02

医疗垃圾是一类特殊危险废物,对环境及人体健康产生极大的危害,医疗垃圾处理问题已成为全世界关注的热点[1]。我国于2003年发布《医疗废物管理条例》，对医疗废弃物的处理有着明确的严格的规定。但是近年来，对医疗废弃物的非法处置情况常见于各类媒体，给我们的公共卫生安全敲响了警钟。这让我们思考在当前的医疗废弃物处置模式下，在非法处置所能获得的暴利面前，仅仅依靠制度制约很难取得令人满意的效果。鉴于此，我们尝试基于物联网技术研究开发医院医疗废弃物管理信息系统，实现医疗废弃物的通道全程跟踪管理，使医疗废弃物的管理更安全、可靠、完善。

医院医疗废弃物管理信息系统，是通过物联网FRID技术即无线射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）、无线传感装置和视频监控系统，实现医院对医疗废弃物进行全程实时智能管理的信息管理系统。

图1医院医疗废弃物管理信息系统拓扑图

1系统的研发

1.1研发架构

应用物联网RFID、无线传感技术、视频监控系统，研发专项软件，融入医院信息系统，全程实时对医疗废弃物进行监控。系统采用分层的设计思想，总体分为4层：信息采集层、网终承载层、系统服务层、业务应用层。各层相关独立，从设计思想和软件架构方面有效提升系统运行的稳定性。信息系统拓扑图见图1。

（1）信息采集层：包括FRID标签设备、视频监控设备、报警设备及移动车载设备，能够对医疗废弃物产生、中传、运输整个过程记录，有效防范管理盲区。

（2）网终承载层：包括定位基站无线网络、WIFI/3G无线网络、视频专网。基站与有源标签进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备合法性进行检验；另外通信基站与定位基站之间WIFI通信采用加密信号，保障传输数据的有效性及安全性。

（3）系统服务层：包括设备管理、数据转发、GIS地图服务、智能分析服务、数据存储服务、数据接入服务。

（4）业务应用层：包括FRID应用、GPS地图应用、视频监控、日志管理、报警联动管理等。

1.2系统平台构成

医院医疗废弃物管理信息系统采用分布式架构设计，支持级联功能。根据高内聚，低耦合的原则，设计各个服务及功能模块，方便用户选择不同功能组合。包括中心管理服务、存储服务、媒体转发服务、设备管理管理、主动注册服务。平台建构系统拓扑图如图2所示。

图2医院医疗废弃物管理信息系统平台建构系统拓扑图

1.3系统设计开发环境

1.平台软件部分：

系统采用C/S构架、分布式管理，客户端采用MicrosoftVisualStudio2008开发工具，具有电子地图可视化功能。系统采用.NETFramework2.0及以上版本运行库，MicrosoftSQLServer2008数据库，数据采集与控制管理进行模块化设计。

2.信息采集要求

物联网双向医疗废弃物标签是有源RFID标签。该标签具有双向通讯功能，主动定时发射信号，并可以穿透金属干扰。要求一个读写器可以在覆盖范围内同时读取多个标签，提高管理效率，降低成本。对于多标签的情况，识别系统采用二进制线性搜索树算法，实现对多个电子标签的操作，另外算法还能够快速且具有选择性地操作指定ID号范围内的标签。

3.网终承载

RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种环境。标签阅读器通过无线RFID传输方式接收传感器电子标签传来的标签及现场状态信息，并通过有线或无线网络传送至服务器进行处理。

2系统的主要功能

医院医疗废弃物管理信息系统可对医疗机构所有医疗废物进行实时动态管理。系统每一个标签均有唯一的ID，作为身份识别号。系统主要具有实时监测功能、报警功能、统计分析功能和各种管理功能等。

2.1用户管理功能

包括主要对使用该系统人员信息、部门信息及角色分配信息、权限信息的设置和管理。保证所有医疗垃圾的产生和回收信息的可溯源性。

2.2实时监控功能

对传感标签监测的数据实时监控，并在电子地图上对应各监控点进行实时显示，记录数据保存一周以备调阅，同时系统还能记录医疗废物回收设备、转运设备开启次数和位置信息。

2.3统计分析功能

对系统所有信息进行图表分析，生成医疗废物生成图表与医疗物资消耗情况进行对照分析，做出回收状况分析报告。

2.4预警报警功能

对异常信息，如设备故障、标签缺电、监控数据超出报警阈值等情况：（1）采用计算机音箱报警，提醒现场医护人员和设备管理人员；（2）利用短信形式通过医院短信平台发送到责任人或相关管理平台。

2.5系统管理功能

针对系统运行中可能的可变参数进行相关设定。还包括日志管理功能、数据库备份功能等。

3讨论

目前医疗废弃物的回收管理问题比较棘手。各级医疗机构在医疗废弃物回收的管理上由于思想重视程度等原因导致废弃物回收通道存在盲点；另一方面，在医疗废弃物回收过程中有大量的家政人员参与，导致医疗垃圾有被倒卖等现象发生。由于医疗废弃物的特殊性，非正常处理会给环境带来严重的危害，有些可能是致命的。依靠传统的管理模式无法解决现在我们所面对的共同难题。

通过技术创新，开发利用医院医疗废弃物管理信息系统我们能够采用物联网技术解决这一难题，对医疗废物进行实时动态监控。该系统采用一体化、数字化、自动化、智能化的管理方式，将医院所有的医疗废弃物集中监控管理，数据统一记录分析；采用RFID技术实现真正的实时动态监控；警示信息自动触发，通过局部报警和短信同时推送。保证了医疗机构的医疗废弃物的传递通道没有盲点。

4结语

医院医疗废弃物管理信息系统利用物联网技术，建立医疗废弃物的监控和预警系统，实时动态监测医疗废弃物数据，使管理实现自动化、可视化、主动化，克服了原有方式的不足，具有明显的优势。系统具有智能化程度高、方便易用、应用领域广泛等特点。该系统将促进物联网技术与医院数字化的融合，推动医疗领域物联网技术的发展和应用[2]，具有良好的社会和经济效益，也具有良好的应用推广价值。

参考文献

[1]王栩轶，周静，霍兰兰，等.医院病区医疗废物传送通道的管理[J],中华医院感染学杂志2011，21（5）：949-950.

[2]姬晓波，曾凡，张敏.物联网技术及其在医疗系统中的应用[J].医疗卫生装备，2010，31（12）：102-103.

[3]赵光，唐红，赵明.RFID系统在医院管理中的应用与思考[J].医疗卫生装备，2011，32（4）：122-123.

[4]梅垒，黄勇，王卫星.基于医院信息系统与短信网关的公共客户关系管理平台设计[J].医疗卫生装备，2011，32（6）：35-36.

[5]沈崇德，童思木，孙炜一.基于物联网技术的医院冷链管理信息系统研究[J].医疗卫生装备，2013，34（3）：31-51.