上海小慧智能科技有限公司

　　1 前言

　　在医疗体制不断完善的今天，医院的信息化程度已经大大提高，现在的大型医院都已经用上了医院信息系统(HIS)，它是医院管理同现代软件技术、网络技术相结合的产物。应用HIS系统后，确实方便了群众就医，也提高医疗服务水平和医院管理水平。

　　但是，目前的HIS系统并不能解决所有问题。例如妇产科的婴儿防盗管理、母婴配对识别管理、特殊病人实时定位管理、档案电子标签化管理、医疗设备自动识别管理等，都是医院信息系统难以胜任的功能。随着无线射频识别技术(RFID)的发展及在各个领域的成功应用，在医疗行业的应用优势也显现出来。针对医疗行业的特殊应用，市场也有不断的软、硬件产品推出，为提高医院现代化水平、更加方便人们就医、方便医院管理做出了贡献。

　　广州文睿电子科技有限公司是无线射频识别技术(RFID)的研发和应用推广的公司，已经在很多领域有成功的案例，陆续推出了：零售专卖店管理系统、人员物品管理系统、会议签到管理系统、门禁考勤管理系统等。

　　母婴识别及婴儿防盗管理系统是将RFID技术同医疗行业结合的产物，将对大型综合医院的妇产科或妇儿医院的母婴识别管理、婴儿防盗管理、通道权限管理等起到重大的作用。

　　2 系统应用背景

　　医院妇产科在婴儿初生时，一般采用给母、婴佩戴标志环(一直到出院，住院时间一般为3-4天)，以此来识别母亲及婴儿。此标志环为纯物理性质，容易被调换。在婴儿出生后，母亲也时常叮嘱护士，别把自己的孩子弄错。护士出于职业道德及责任，肯定不愿自己把孩子弄错，所以当护士听到婴儿母亲的叮嘱时，觉得是对自己工作的不放心，不免内心产生不悦。

　　医院现有管理制度不会让探视婴儿的家属随便进入及人数限制、控制闲散人员随便出入。即使这样，出于家属急切探望母婴，实际管理中很难做到。而且这样又增添了工作中的隐患：进入的大门为敞开式，人行楼梯也可以直接通往病房区，以及每间母婴室也是敞开式，外人很容易进入，并且不同母婴室的人员可以随便走串……这种情形难免会发生新生婴儿报错，婴儿被盗的可能。

　　医院方面，在防抱错婴儿方面也会处于职业责任不会抱错婴儿，但站在患者的角度，给婴儿采用一种切实可靠防止抱错的措施;以及防止人员随意进出，对不相关人员禁止入内;防止嫌疑人抱着婴儿畅通无阻的离开。

　　母婴识别及婴儿防盗管理系统正是这样一个系统，它以其极大的灵活性、适用性、可靠性、完整性等优点代替了传统的物理管理方法。

　　因此，我们根据贵方的实际情况和管理需求设计了母婴识别及婴儿防盗管理系统方案。其管理系统立足于开放原则，既支持集中式管理，又支持人性化的服务，符合目前和未来的发展需要。因此，在高品质的母婴识别及婴儿防盗管理系统支撑下，医院爱婴区将是一个既投资合理又拥有高效率的舒适、温馨、便利的环境。

　　承蒙贵方给予我们为妇产科爱婴区提供母婴识别及婴儿防盗管理系统设计、施工及服务的机会，我公司甚感荣幸并深表谢意。我方将本着诚挚严谨的尽业精神，依据贵方的需求，凭借我们成熟的技术提供母婴识别及婴儿防盗管理系统施工方案，供贵方审阅。

　　3 系统设计原理

　　婴儿和母亲佩戴腕带，婴儿腕带内含有有源远距离RFID标签，母亲腕带内含有源短距离RFID标签，并且保证婴儿腕带一旦被戴上，如果再取下，其有源标签就会经过系统发出报警信息。而且腕带具有防水防潮处理。婴儿的有源RFID用于系统识别其活动范围，婴儿及母亲的近距离检查用手持读卡器直观的识别配对关系。

　　在腕带数量上，可以根据母婴室房间数及床位数，制作若干对，(每个房间可以设置多对，再设置一些额外临时配对卡，以满足房间不够，临时安排的情况)，可以重复回收使用，也可以在出院时卖给家属作为纪念;在外观上，可以将母婴配对的腕带设计成形状及花色等一致，不同母婴的腕带在外观上容易区别开来;在使用上，系统使用之前，将母婴配对使用的腕带都设置好配对关系，孩子出生就带上腕带，直至出院。

　　在活动空间内布置读卡器，用于采集婴儿的信息。婴儿所在的每个房间安装定位器(距离可调，3—8米)，过道走廊安装长距离读卡器(距离在20米)。每个婴儿腕带信息都会自动上传至应用软件管理子系统进行数据处理;在重要外围通道处，设计为只有授权人员才可以出入的方式。最大限度的杜绝无关人员随便进出。

　　4 系统设计结构

　　从功能上看，母婴识别及婴儿防盗管理系统包括RFID子系统、通讯子系统、应用软件管理子系统、供电子系统。

　　4.1 RFID子系统

　　RFID子系统是指2.4G无线射频系统的工作区域，工作区采用无线通讯方式。对母婴、医护人员的状态信息进行快速、及时、高效的数据采集，并对异常情况发出报警提示。系统由读卡器、标签、定位器、报警器组成。工作区域内的读卡器、定位器布设以现场需要为准。

　　4.2 通讯子系统

　　通讯子系统是指将RFID系统采集的数据信息延伸至数据终端设备的区域，由连接线缆和数据转换器组成。工作区采用RS485通讯方式，通讯线使用RVVP6x0.3的6芯屏蔽双绞线;

　　4.3 应用软件管理子系统

　　应用软件管理子系统是指对RFID数据分析处理和整理反馈的区域，由应用软件组成。对人员的状态信息进行快速、及时、高效的数据分析，将人员的状态数据以直观明了的电子地图的形式展示给用户使用，提供一致、高效的数据查询机制，并实现对历史监控数据的查询、分析与告警提示。并对RFID子系统、通讯子系统硬件进行控制。

　　4.4 供电子系统

　　供电子系统是指对RFID子系统、通讯子系统的硬件进行供电的区域，由于RFID子系统、通讯子系统均使用12V直流电源。工作区采用供电方式有两种：如果采用集中供电的方式，则12V直流供电线使用RVV2x0.5以上的双芯护套线。如果采用分布式供电方式，则为每部终端设备配备12V直流电源。

　　根据爱婴区实际情况和要求，我们在这里采用集中供电的方式进行供电线路的铺设。

　　5 系统网络结构示意图

　　(有线通讯、集中式供电方式)

　　6 系统硬件设置平面示意图

　　7 系统功能与系统特性

　　7.1 特色功能

　　7.1.1 从病房开始为新生婴儿提供全面的防护

　　母婴识别防盗管理系统提供对整个病区提供三重防护：

　　(1)病区监控

　　(2)病房监控

　　(3)出入口监控。

　　系统通过全方位、多层次的监控，实现对整个病区的无缝覆盖。从病房开始为新生婴儿提供全面细致的防护。

　　7.1.2 最具特色的定位功能

　　系统不但可以准确的识别婴儿，而且还可以快速的定位到每个婴儿、母亲、或护士当前所在的位置，当前在哪个房间。同时系统也可以清楚，详细的显示每个房间有哪些婴儿、母亲或护士，并且记录婴儿、母亲、或护士行动的路线。

　　7.1.3 快速的系统报警事件处理

　　当报警事件发生时，如果不能快速的定位到报警事件发生的位置，不能快速的到达现场进行处理的话，那么系统是实用性将大打折扣。而本系统依托独特的定位功能，能快速的指示发生报警的准确位置，引导护士或保安人员迅速的到达报警发生的位置。

　　而且当系统发生报警事件时，护士手上带的标签会发出光和振动提示，提示相关护士迅速的去处理报警事件。

　　7.1.4 从身边的人开始为新生婴儿提供可靠的防护

　　母婴识别防盗管理系统提供医护人员与婴儿、母亲与婴儿的绑定功能。系统可以实时监控婴儿是否与自己的母亲在一起，监控婴儿是否与责任护士在一起，让婴儿时刻留在可靠人士的身边。

　　系统提供新生婴儿与医护人员、新生婴儿与母亲的互动功能。当偷盗、抱错等事件发生时，绑定的医护人员和母亲可以及时得到警示。让婴儿时刻得到可靠人士的保护。

　　7.1.5 全天无间断，时刻关注新生婴儿

　　母婴识别防盗管理系统提供对婴儿的无间断监控。系统不断监控婴儿所处的位置，监控婴儿身边的人，并不断监控系统本身。新生婴儿全天处于系统无微不至的关注下。

　　7.2 系统功能

　　1)电子标签的区域识别、定位、寻迹功能

　　▲系统能够对部署设备的整个病房区域进行监控，具备标签的区域定位和跟踪能力。能够实时监控佩戴防盗标签的病患所处的位置，并跟踪记录病患的移动情况，可以更加有效地实施监控和保护

　　2)报警事件的区域识别、定位、寻迹功能

　　▲系统能够对部署设备的整个病房区域进行监控，具备事件的区域定位能力。发生偷盗、设备被破坏等事件时，能够立即触发报警，并定位报警事件发生的位置，有效地提高报警的处理速度，及时遏止盗窃事件的发生。快速灵敏报警功能;

　　3)独有防抱错功能(面向母婴系统)

　　▲提供母亲、婴儿捆绑监控功能，婴儿不在母亲或者医护人员的带领下离开病房或者婴儿被误放到其他母亲的病房均会立即触发系统报警，最大限度减少抱错事件的发生。

　　4)出入口监视功能

　　▲系统提供出入口监控功能，一旦某个携带防盗标签的病患未经许可进入出入口监视区域(出入口0.6-3.5米范围)，就立即通过专线向控制电脑发送信息，触发报警。

　　5)友善实时的电子地图显示功能

　　▲系统采用电子地图显示，能够显示医院平面图和相关资料;在配置系统的病房区域

　　内，能够实时显示各个区域内标签的数量和工作状态;

　　▲系统具备报警事件的定位功能，发生报警事件时，能够立即定位事件发生的位置，发出提示音，弹出报警框，并立即调出对应地图，在相应位置做出标识;

　　6)方便快捷的出入院操作功能(本功能需根据客户需求做定制性调整)

　　▲系统支持激光扫描枪、ID卡读卡器等方式(根据客户需求选配)录入数据，输入方便快捷;

　　▲系统预留HIS数据库接口，减少重复录入;

　　▲独有PDA(选配)操作方式，可以在病房完成出入院，标签监控状态修改等工作，操作更方便快捷，为医护人员在对婴儿做应急护理时提供极大便利;

　　7)方便快捷的历史事件查询

　　▲提供各类历史事件查询界面，方便回溯查询历史事件;

　　▲提供事件查询结果导出接口(XLS格式);

　　8)全面的系统设置功能;

　　▲支持矢量图形的电子地图绘制;

　　▲人员操作权限设定;

　　▲各类系统参数的设定;

　　7.3 系统特性

　　7.3.1 系统安全可靠

　　▲系统全部设备通过CE & FCC认证，对其他医疗器械无干扰影响;

　　▲婴儿腕带经过欧洲标准检测，无毒无害，无过敏反应，不伤害婴儿皮肤;

　　7.3.2 为新生儿度身订造的婴儿防盗标签设计

　　▲轻巧，容易佩戴;

　　▲细致的人体工程学设计;

　　▲欧洲标准无毒无害无过敏反应，不伤害婴儿皮肤

　　▲防反抽腕带式设计，佩戴安全可靠;

　　7.3.3 可靠的婴儿识别防盗技术

　　▲国家专利防剪断腕带技术;

　　▲全球唯一ID号识别;

　　7.3.4 标签的主动式防盗保护

　　所有防盗标签每隔3秒钟左右向系统发出信息，汇报其工作状态，主要信息包括：

　　▲位置信息;

　　▲电池电量信息;

　　▲防盗标签腕带;

　　▲休眠状态标识;

　　系统可以快速检测各个标签的工作状态，并及时发出各种警报，如标签电量过低、标签处于非法位置等等

　　7.3.5 全方位区域监控

　　对系统能够对部署设备的整个病房区域进行监控，包括：

　　▲标签的实时定位和跟踪功能，实时监控佩戴防盗标签的婴儿所处的位置，并跟踪记录婴儿的移动情况;

　　▲事件的区域定位能力。发生婴儿偷盗、设备被破坏等事件时，能够立即触发报

　　警，并定位报警事件发生的位置

　　7.3.6 快速的报警事件响应速度

　　▲提供病房内婴儿抱错报警;

　　▲提供病房内婴儿防盗标签被破坏报警;

　　▲提供出入口婴儿防盗事件报警;

　　7.3.7 系统运行稳定可靠

　　系统各个组成设备定时向数据服务器汇报工作情况，系统可以实时检测各系统组件是否运行正常，防止各种原因引起的失效。

　　7.3.8 系统安装简单、稳固、可靠

　　主要设备采用天线外露的隐式安装，出入口监视用的定向读感器采用加固的吊顶式安装;

　　7.3.9 系统参数具有现场可配置性

　　▲出入口监控用定向读感器监控范围可调;

　　▲厂家提供完善的出入口监控解决方案;

　　7.3.10 系统功能扩展

　　▲与HIS系统互联的数据库接口;

　　▲与门禁系统互联的扩展通信接口;

　　▲选配的手持PDA操作终端，支持病房内直接进行出入院、标签状态修改等操作;

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　　8 系统主要设备介绍及特性说明

　　8.1 婴儿/病患标签WRC8280B

　　婴儿/病患标签(WRC8280B)是系统的主要监控电子标签，标签的技术特性可参考数据手册，其系统特性如下：

　　▲全球唯一ID号识别;

　　▲标签具有防破坏特性，佩戴标签后，表面不暴露安装或者规定卡位，不破坏标签或者腕带的情况下无法解除。戴上标签穿上腕带的瞬间开始，电子标签就不断地自动发射出信号，系统随时进行监控。未经授权，任何试图取下标签的行为都会触发报警;

　　▲与标签配套使用的腕带可以进行调解以适应不同婴儿，但不可重复使用。由于新生婴儿在出生后的数天内会因迅速失去体内多余的水份而减轻体重，因此腕带要求可以随时根据婴儿体重变化而调整。

　　▲婴儿防盗标签要求可以重复使用，可以防水设计，可以进行清洗，无任何过敏反应。

　　▲婴儿防盗标签具备腕带防反抽特性，一旦穿好，否则无法在不破坏标签的情况下抽取。强行破坏标签抽取腕带将引发系统即时报警;

　　▲快速的腕带被剪断检测响应时间

　　8.2 母亲/护士腕表WRC8280M

　　母亲/护士标签(WRC8280B)是系统为母亲或者医护人员配置的电子标签，标签的技术特性可参考数据手册，其系统特性如下：

　　▲全球唯一ID号识别;

　　▲提供光、震动报警功能，出现报警事件时，系统可根据设定向佩戴腕表的指定或者全部母亲/医护人员发出光、震动报警;

　　8.3 智能定位器 WRL8220C

　　智能定位器WRL8220C可以加速标签上报信息的速度，部署于特别监控区域，可以辅助系统加强对区域的监控。同时智能定位器还具有分级的声光报警功能，可以在软件的控制下，根据事件的严重程度，发出不同的声光提示，为医护人员及时提供报警指示。

　　系统特性如下：

　　▲监控范围为以设备为中心半径2～4m(可调)的圆形区域;

　　▲可加强系统对监控范围内标签的检测速度;

　　▲分级的声光报警功能;

　　▲定时向数据服务器汇报工作情况，系统可以实时检测各系统组件是否运行正常，防止各种原因引起的失效。

　　8.4 普通定位器 WRL8220D

　　普通定位器WRL8220D是最基本的标签信息采集设备，兼具定位和识别功能，采用无线的方式接入系统。

　　普通定位器WRL8220D可以扩展全向读感器WRR8220N的监控范围，在适当的位置部署普通定位器可以减少全向读感器的设备量。

　　其系统特性如下：

　　▲监控范围为以设备为中心2.4～9m(可调)

　　▲定位监控范围内的标签以及各类事件;

　　▲扩展全向读感器的监控范围;

　　▲定时向数据服务器汇报工作情况，系统可以实时检测各系统组件是否运行正常，防止各种原因引起的失效

　　8.5 远距离定向读感器WRR8220D

　　远距离定向读感器WRR8220D具有较为精确的区域定位能力和较高的信息处理能力，可以在短时间内处理大量标签信息，专用于需要严密监控的区域，如出入口等。

　　远距离定向读感器WRR8220D采用RS485总线接口接入系统。

　　其系统特性如下：

　　▲监控范围为0.6～3.5m的区域(可调);

　　▲强大的多标签识别处理能力;

　　▲数据服务器定时检测是否运行正常，防止各种原因引起的失效。

　　8.6 全向读感器 WRR8220N

　　全向读感器WRR8220N是标签信息的搜集汇总和预处理设备，采用RS422接口接入系统。

　　其系统特性如下：

　　▲在室内无阻隔情况下，可靠覆盖半径约为20m。

　　▲若存在120mm半砖墙阻隔，可靠覆盖范围为穿1墙，半径约为8m。

　　▲可同时采集处理超过500个标签的数据;

　　▲数据服务器定时检测是否运行正常，防止各种原因引起的失效。

　　8.7 杆式读感器 WRR8220W

　　杆式读感器WRR8220W是定向式的标签信息采集设备，采取无线方式接入系统，其感应区域较小，可以用于出入口等区域的监控，为系统及时提供预警信息。

　　9 系统工作流程示意图

　　11 设备说明与部署的基本原则

　　11.1 智能定位器WRL8220C

　　智能定位器WRL8220C可以加速标签上报信息的速度，部署于特别监控区域，可以辅助系统加强对区域的监控。同时智能定位器还具有分级的声光报警功能，可以在软件的控制下，根据事件的严重程度，发出不同的声光提示，为医护人员及时提供报警指示。

　　智能定位器一般部署于出入口等需要特别监控的区域以及护士站等需要及时提示报警事件的区域。

　　11.2 普通定位器WRL8220D

　　普通定位器WRL8220D是最基本的标签信息采集设备，兼具定位和识别功能，采用无线的方式接入系统。

　　普通定位器的部署方法为在每个监控区域(半径)部署一个普通定位器。

　　11.3 远距离定向读感器WRR8220D

　　远距离定向读感器WRR8220D具有较为精确的区域定位能力和较高的信息处理能力，可以在短时间内处理大量标签信息，专用于需要严密监控的区域，如出入口等。

　　远距离定向读感器WRR8220D一般直接安装在出入口上方，如下图所示，当病人接近出入口时系统即可感知。

　　若出入口附近有病床或者病人活动区域，为避免误报，可以将远距离定向读感器移至出入口外侧2米处安装。在这种状态下病人试图离开病房时系统即可感知，如下图所示。

　　11.4 全向读感器WRR8220N

　　全向读感器WRR8220N是标签信息的搜集汇总和预处理设备，采用RS422接口接入系统。

　　为确保系统对监控区域的标签信息的可靠采集，在部署时应确保全向读感器WRR8220N对监控区域的全覆盖。

　　11.5 杆式读感器WRR8220W

　　杆式读感器WRR8220W是定向式的标签信息采集设备，采取无线方式接入系统，其感应区域较小，可以用于出入口等区域的监控，为系统及时提供预警信息。

　　12 设备的安装

　　12.1 智能定位器WRL8220C的安装

　　智能定位器WRL8220C一般采取挂墙式安装，安装示意图如图所示：

　　12.2 普通定位器WRL8220D的安装

　　普通定位器WRL8220D可选配鞭状天线或者吸顶天线进行监控。

　　普通定位器WRL8220D的监控天线接口为ANT1口(接近交流电源口的天线口)。

　　普通定位器WRL8220D一般采用吊顶安装，安装高度(天线高度约为2.4~2.8米，若安装高度不在此范围内，可监控范围会有所变化，请咨询厂家)，安装时应确保天线可靠外露无遮挡。若使用鞭状天线，安装示意图如下：

　　若使用吸顶天线，安装示意图如下：

　　由于设备外壳采用金属制材，重量较重，应确保天花对设备的可靠支撑，若天花强度不足，应安装固定支架将设备吊装在水泥顶或者安装金属支架上。

　　12.3 全向读感器WRR8220N的安装

全向读感器WRR8220N一般采用吊顶安装，安装高度(天线高度约为2.4~2.8米，若安装高度不在此范围内，可监控范围会有所变化，请咨询厂家)，安装时应确保天线可靠外露无遮

　　由于设备外壳采用金属制材，重量较重，应确保天花对设备的可靠支撑，若天花强度不足，应安装固定支架将设备吊装在水泥顶或者安装金属支架上。

　　12.4 远距离定向读感器WRR8220D的安装

　　远距离定向读感器WRR8220D一般采用吊顶安装，安装高度(天线高度约为2.4~2.8米，若安装高度不在此范围内，可监控范围会有所变化，请咨询厂家)，安装时应确保设备可靠外露无遮挡。设备较重，一般不建议直接使用天花承重，应在天花打孔，将厂家提供的L形支架穿过过孔，然后安装固定支架将设备吊装在水泥顶或者安装金属支架上。