1、基于南京市政務云的急救系統架構設計方案一、背景緊急醫療救援系統是城市保障體系中的重要組成部分。按照緊急醫療救援活動的階段劃分，可以分為“院前急救”和“院內急救”兩大部分。“院前急救”和“院內急救”二者同屬緊急醫療行為，但院前急救和院內急救有很大的區別，如獲取患者信息的途徑不同、施救方式不同、施救環境不同、施救人員數量不同、醫療裝備不同、信息支持不同等。以往急救車在執行任務中，現場或是群體性事件中人員的傷亡情況、搶救過程后方很難確切掌握。而音頻和視頻是最直觀的信息，借助優質的4G2009年5月, 衛生部頒布了,明確地指出醫療急救將是區域衛生系統不可分割的重要組成部分；2010年12月,衛生部辦公

2、廳發布院前急救機構績效考核方案（試行）和院前急救機構人員績效考核方案（試行）,明確了院前急救機構和人員績效考核的具體方法。其中院前急救機構績效考核內容包括機構建設、日常急救、應急救援、學科建設、急救培訓、醫療質量和社會效益七個部分,院前急救機構人員績效考核包括出勤、業務、各級評價、特殊四個部分；2011年六月, 衛生部醫政司發布,對急救中心的建設和業務規范提成了進一步的要求。 綜上所述,一套快速高效的、系統化、規模化、多結構的緊急醫療救援反應機制和指揮體,集現代通訊網絡技術與醫療急救信息化管理的融合，突出公共性、公益性、公平性的特點,提高醫療急救的效率和科學管理,不但是醫療體制改革的現實需要，

3、也將是醫療事業發展的重要支撐。二、現狀2.1 120信息系統現狀我市現有緊急醫療救援包括下列步驟:接線、出車、轉移、急診、會診和分診。其中接線、出車和轉移屬于院前急救，急診、會診和分診屬于院內急救。目前的業務流程存在以下弊端:急救車上的救護人員無法提前獲得相關病人的病史，不能更好地做準備工作；在病人轉移過程中,遠內醫生無法獲知病人的實際情況(包括各種生理參數)，無法給急救車上的救護人員提供專業指導；專科醫生，手術醫生，醫療專家等無法盡早參與到急救過程中，不能夠最大程度地縮短急救時間，提高急救效率；無法記錄整個急救過程。2.2 云技術概述云計算：云計算（cloud computing）是基于互聯

4、網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。云是網絡、互聯網的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網，后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關，也可是其他服務。它意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯網進行流通。從研究現狀上看，云計算具有以下特點：超大規模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可伸縮性、按需服務及廉價。云存儲是在 HYPERLINK

5、/view/1316082.htm t _blank 云計算(cloud computing)概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是指通過 HYPERLINK /view/302477.htm t _blank 集群應用、 HYPERLINK /view/806.htm t _blank 網格技術或 HYPERLINK /view/771589.htm t _blank 分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過 HYPERLINK /view/7886.htm t _blank 應用軟件集合起來 HYPERLINK /view/8202227.htm t _blank 協同

6、工作，共同對外提供 HYPERLINK /view/551712.htm t _blank 數據存儲和業務訪問功能的一個系統。 當 HYPERLINK /view/1316082.htm t _blank 云計算系統運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，云計算系統中就需要配置大量的存儲設備，那么云計算系統就轉變成為一個云 HYPERLINK /view/51839.htm t _blank 存儲系統，所以云存儲是一個以 HYPERLINK /view/551712.htm t _blank 數據存儲和管理為核心的云計算系統。三、基于云計算技術的120急救系統架構設計3.1南京市“政務云”現

7、狀政務數據中心基礎設施架構圖示：政務數據中心為全市公共服務及政務應用提供以下服務：一、提供符合各項標準的機房資源和各類設備托管服務；二、提供高速、可靠政務網接入和統一安全的互聯網訪問；三、提供服務器、數據庫等應用系統建設支撐環境和數據存儲、備份服務，包括：服務器、 云計算、存儲、備份與恢復、虛擬桌面、云在線存儲六個方面。四、建立資源交換共享平臺，為各部門業務協同提供數據支撐； 綜述，南京市政務數據中心基礎設施的建設和使用符合急救系統建設所需的架構設施。3.2基于政務數據中心基礎云架構的急救系統架構設計方如圖示：120急救中心系統整體依托南京市政務數據中心及其網絡基礎設施建設，技術架構基于面向服

8、務SOA、云計算服務體系架構設計，整個120急救系統服務由基礎設施層、急救云平臺層、應用客戶端層及本地核心層組成，包含急救醫護子系統、急救中心辦公管理子系統、急救中心調度子系統、急救車載子系統及醫院分站客戶端的新建、改造及整合。其中基礎設施層部署于政務數據中心機房，相關服務器硬件、網絡、虛擬化軟件及操作系統等基礎設施由市政務數據中心提供，為120急救系統搭建基于云服務的系統運行及數據存儲環境。急救云平臺層部署于市政務數據中心提供的基礎設施層上，急救醫護子系統及急救辦公管理子系統部署于該層，為整個120急救系統提供管理、通訊、認證、應用等核心功能。應用客戶端層分別部署在急救中心、醫院、急救分站及

9、急救車，連接急救云平臺層，提供急救中心用戶工具類應用、Web應用、客戶端應用、統一通信、日志管理等應用服務。核心平臺層部署于急救中心，屬于120急救中心原有系統.本設計對該系統進一步升級改造，完善其功能和性能的同時，原數據灌入云平臺，實現急救全業務互通共享。3.3基礎設施層部署于市政務數據中心，由政務數據中心提供本急救系統相關運行環境，包括網絡環境、服務器環境及存儲環境。3.3120急救系統架設在衛生專網上，衛生專網由政務專網通過VPN形式承載。網絡容量分析目前南京急救中心車輛35臺，考慮到日后擴展，按照國家衛計委每5萬人一臺救護車服務要求計算，全市急救運行需要車輛約200臺,車上需傳輸的數據

10、含視頻數據、醫學報文數據及病例文本數據，其中視頻數據流約1Mbps，醫療數據及文本數據流合計約0.2Mbps，因此單車數據傳輸需要帶寬約1.2Mbps，全市車輛業務并發占用帶寬量約為2001.2240Mbps，目前政務專網采用光纖接入，并采用MPLS/SSL VPN技術來組建南京市衛生VPN專網，接入層為千兆，核心骨干層為萬兆，滿足急救系統目前及將來需要擴展的數據傳輸帶寬及網絡容量需求。網絡拓撲3.3.2120急救系統部署于政務數據中心內安裝了VMware ESX Server軟件的服務器。 ESX Server 4.0是VMware虛擬架構套件vSphere4.0的基礎組成部分，是動態、自我

11、優化的 IT 基礎結構的基礎。VMware ESX Server是一個強健、經過生產驗證的虛擬層，它直接安裝在物理服務器的裸機上，將物理服務器上的處理器、內存、存儲器和網絡資源抽象到急救系統各個虛擬機中。本系統云平臺架構部署于虛擬服務器上，虛機包括：急救中心服務器、數據庫服務器、數據備份服務器、急救中心辦公管理WEB服務器、媒體服務器、接口服務器。通過虛擬化技術，在政務數據中心服務器上按需分配相應的虛擬硬件資源（CPU、Memory、 Storage、 Network）等，在虛擬的硬件資源上安裝并運行不同虛擬機系統（linux，windows，OpenSolaris， FreeBSD 等），為

12、急救系統提供了可靠穩定的運行環境，同時，急救中心系統管理員可以自己登錄到云計算平臺上，通過GUI web界面自己選擇要用的系統模板，并選擇希望使用的硬件資源，自己創建虛擬機操作系統，實現云計算平臺資源自動化申請和創建，使得整個急救系統管理使用便捷且運行安全穩定。3.3.3120急救系統運行需要虛擬服務器6臺，分別是中心服務器、數據庫服務器、數據備份服務器、接口服務器、WEB服務器及媒體服務器。性能要求如下：采用NOVELL SUSE Linux 企業版操作系統支持訪問局域網或互聯網處理器：處理能力不低于3.06GHz，三級緩存12MB內存：不低于4G；硬盤大小：300G存儲控制: ServeR

13、AID-M5015(RAID5)網卡：2個集成的千兆以太網控制器采用雙網卡配置，要求一個公網IP，一個專網IP其中數據庫服務器和數據備份服務器要求硬盤大小2TGB，其它性能要求不變。3.4急救云平臺層本層基于市政務數據中心基礎設施架構，部署于政務數據中心提供的虛擬服務器上，提供一個云計算平臺，包含了急救醫護子系統和急救辦公管理子系統。該層能將現有各種業務能力進行整合，具體可以分為應用服務、業務能力接入、業務引擎、業務開放平臺，向下根據業務能力需要測算基礎服務能力，通過基礎設施層提供的API調用硬件資源，向上提供業務調度中心服務，實時監控平臺的各種資源，并將這些資源通過API開放給用戶，急救中心

14、用戶不需要在應用側（包括急救中心、急救分站、醫院）再安裝系統服務器軟件，只需直接使用系統服務器設計開發的應用客戶端及可實現應用功能。本急救系統的平臺即服務包括：統一認證、數據標準管理、協議轉換、接口管理、組件管理及SIP控制等。3.4統一認證平臺提供給各業務系統進行身份認證、授權及單點登錄使用，統一認證平臺具有用統一用戶管理、統一授權、證書認證等功能，以接口方式提供給各個業務系統進行認證與單點登錄的接口，統一認證平臺的認證方式可擴展（如用戶密碼方式、用戶密碼驗證碼方式、證書方式、驗證短信方式），統一認證平臺是本急救系統完善可靠的身份認證中心。3.4數據集成是通過同構或異構數據庫間的數據交換或單

15、項數據采集，實現跨組織、跨業務、跨應用的數據交換與信息共享，從而消除“信息孤島”。 系統架構基于SIP國際標準，視頻編碼基于H.264國際標準，音頻編碼基于G.711國際標準，本系統及子系統內部信息交互、本系統與南京智慧醫療信息平臺的信息交互符合HL7醫院電子信息交換標準，診斷信息符合ICD10最新診斷編碼標準，醫療相關數據符合國家健康檔案基本架構與數據標準最新規范要求，系統服務器使用標準LINUX操作系統，數據庫采用標準MYSQL。本層數據管理功能提供基于上述標準的數據編解碼及數據交換，完成數據集成共享。3.4對請求和響應等消息進行編解碼，完成協議轉換。協議接口通過網絡接口從對方接收數據，并

16、按照協議進行解析和認證，確認協議合法性和完整性后，把相關消息傳遞到上層事務處理模塊來處理。事務處理模塊在處理完請求后，把響應、通知或其他用戶的請求等消息通過協議接口以及網絡接口發送到目的地。此時，協議接口負責把事務處理模塊發送下來的消息按照協議規則編碼成網絡數據包發送到網絡接口。3.4系統內部接口接口不是系統之間的數據傳遞，而是系統內部數據自動流轉。這種接口需要事先確定數據傳遞的模式，并根據數據接口標準自動采集數據，自動生成數據庫文件，送入系統內提供的接口，從而自動完成數據在系統內部的傳遞。系統外部接口由于不同的組織采用的系統的數據模式可能相差太大，要想實現數據的傳遞相對來說就比較困難，所以這

17、種類型的接口，首先由接收數據系統按照數據模式主動到對方系統去識別、采集，然后轉換成本系統能夠識別和利用的數據模式。通過這個接口平臺，實現外部系統的數據傳遞問題，實現與外部組織業務的一體化，進一步實現數據的實時動態處理和及時決策。3.4本系統通過組件來進行應用系統的開發建設，可以集成各種常用數據庫的接口，以及基于WebService、HTTP的接口等等。可以根據系統建設的需要，進行添加上層業務建設需要的組件服務，如：網絡傳真、消息推送、筆記簽批、視頻點播、視頻監控、常用工具等組件。增加或者取消相關業務組件，不會對其他相應的業務應用產生影響。3.4.6急救系統基于SIP協議實現多人語音通話、視頻電

18、話會議、媒體控制等功能。3.5客戶端應用層基于急救云架構，用戶不需要將軟件產品安裝在自己的電腦或服務器上，只需直接使用配置好的應用客戶端或WEB客戶端，使用者與使用傳統應用的方式一樣來訪問應用系統，感覺不到自己所使用的系統是運行在云計算平臺中，無需專門的培訓。當某一應用資源不夠時可以動態調整基礎設施層硬件資源來擴展應用軟件的計算能力，甚至可以復制、快速布署另一相同虛擬機應用軟件，滿足更高負載的服務質量保證。當某一系統功能需要增添或改變時，只需由平臺運維者對急救云平臺層作出相應修改，不影響前端應用服務的連續性。該層包含：急救中心辦公管理客戶端、集中視頻顯示客戶端、集中醫護數據顯示客戶端，急救醫院

19、客戶端，分站客戶端和車載醫護客戶端。可提供以下應用服務：3.5.1OA應用可以提供給急救中心辦公管理使用，OA應用調用急救云平臺的各個接口實現一些必備功能，如身份認證、待辦事項、消息通知以及運維接口的調用。3.5可以提供給急救人員進行院前急救業務使用，調用急救云平臺的各個接口實現一些必備功能，如信息查看、待辦事項、消息通知以及運維接口的調用。用戶有移動應用需求時，可以在遵循原有辦公業務標準的條件下，通過平臺實現與急救中心內部OA辦公系統的集成對接，定義業務流程、電子表單，實現功能擴展。3.5視頻監控應用對接視頻交換平臺，實現查看車載視頻、智慧南京輔助支撐系統視頻、智能交通視頻等功能。3.5.4

20、IP電話應用基于SIP協議在終端應用中實現網絡通話功能。3.5文本信息是急救系統中的常用功能，包括文本的查看、寫入。3.5醫護數據的實時查看、錄入及存儲。3.6核心平臺層本層部署于急救中心，屬于120急救中心原有系統，本次設計只對該系統進一步升級改造，完善系統呼叫、調度、管理等功能，加強系統運行速率及優化安全。3.7急救系統云存儲方案本系統部署于南京市衛生專網，前端車載數據通過無線政務專網接入衛生專網，是一個基于有線傳輸及無線傳輸的綜合系統，系統需要存取數據包括視頻數據、醫學影像數據、病歷文本數據及相關報文數據。基于無線網絡特性及數據完整性、安全性要求，本系統存儲服務由前端車載本地分布式存儲及政務數據中心IPSAN存儲構成整個急救系統的云存儲網絡。車載分布式存儲鑒于無線網絡容量及帶寬方面的劣勢，對于急救業務中占用帶寬量大，但對安全及穩定性要求相對較低的非醫學數據（視頻數據），本系統采用本地分布式存儲，視頻數據實時存于車載本地存儲器中，由一個個本地存儲器組成的急救車分布存儲網絡，急救中心可通過客戶端軟件實時調用查看，視頻存儲期可達1個月，存儲空間滿額后，可通過光碟刻錄方式導出用于急救備份。政務數據中心IP-SAN存儲對于急救過程中的關鍵數據，主要包括病歷數