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摘 要：本文结合上海市第六人民医院骨科临床诊疗中心视频监控系统项目设计实例，以建筑技术、视频技术、视频安防存储技术与计算机相结合为基础，以先进性、实用性、经济性、可靠性、可扩展性为设计原则，以视频监控系统设计规范标准为依据，以视频监控系统概述、现状分析、系统特色、系统详细设计等为设计内容。综合分析需求，详细地论述了上海市第六人民医院骨科临床诊疗中心视频监控系统的设计要点。

关键词：上海市第六人民医院、医疗机构、视频监控系统、摄像机

1. 项目概况

上海市第六人民医院骨科临床诊疗中心，位于上海市徐汇区宜山路600号。总建筑面积103928㎡，建筑面积为103928㎡（其中地上13层，建筑面积63998.2㎡，地下3层，建筑面积39929.8㎡）。

3 现状分析

随着人们的医疗保健需求越来越大，医疗行业承载的压力也随之增大，智能化系统建设普遍落后于整个行业的发展，逐渐显现出对医疗行业发展的限制性，本项目的视频监控系统的设计医院的现状及项目经验做了大量的统计分析工作，总结得出当前大部分医疗单位的智能化系统普遍存在如下情况：

3.1 应用范围狭窄

视频监控系统的有效部署，能够对事件进行追溯以及对潜在犯罪分子起到相当大的威慑作用。但摄像机作为一种前端采集技术，它最接近人类的眼睛，采集的信息量也最为丰富，具有广泛的应用空间，仅用于技防领域，无法发挥前端资源的最大价值。

3.2 技术相对落后

目前已建的大部分医院监控系统仅能满足基础的实时察看、录像回放等功能，不能满足日益增长的高清、易用、大规模构建、多院区互通互联等新需求。

3.3管理分散

随着院区内部建筑物的逐步增多，单体各楼内产品品牌、架构各异，很难统一管理，造成了医院保卫部门人员维护投入成本高。

3.4规模较小，覆盖不足

早期受限于技术水平，传统监控系统整体规模一般都在几十路至几百路摄像头左右，大规模监控系统建设无法展开，但因医院的建筑格局复杂，门急诊、药房、收费、化验、各类科室混杂交错，摄像机点位部署密度需求高，小规模的传统监控系统往往会造成监控盲区的存在。

3.5  视频资料无法互联互通，跨区域访问

传统监控系统源自于固定边界内建筑或区域的防护需求，对互通互联的需求较少，因此产品的开放性、网络传输特性、对接协议标准化等方面严重不足，如不同系统采用不同厂商产品，视频资源很难做到互联互通，跨区域访问。

4 系统特色

在预检、排队、候诊、便民服务、就诊、诊疗等候区域，挂号 （收费）窗口，药房、药库出入口等处应采用智能化视频分析处理技术实现对人员的人脸数据采集、智能分析应用设备。以上重点区域设计前端采用普通摄像机，后端通过设置人脸抓拍智能分析设备及人脸抓拍存储数字录像设备来实现人员的人脸数据采集、智能分析应用。此项配置无需在检、排队、候诊、便民服务、就诊、诊疗等候区域，挂号 （收费）窗口，药房、药库出入口设置智能人脸识别摄像机。仅通过前端普通摄像机加后端视频分析（后智能）。使得系统较为灵活、造价更低、效果更好。

系统设置防泄密网关和必要的硬件视频和报警信 息等重要信息的下载、回放和导出设置权限和口令，防止不必要的人员对信息的拷贝复制。

通过出入口设置的摄像机及后台分析软件可以实时计算进入本栋楼的人数，实现骨科临床诊疗中心人流量统计功能。

5 系统详细设计

5.1系统概述

视频监控系统采用专用网络，按照上海市技防标准布置符合技防要求的监控点位，分析并规避骨科大楼内监控盲区，形成以满足技防标准视频监控全覆盖为主，医院的管理要求为辅的视频监控系统，通过技防手段辅助人防手段，确保整个医院有一个安全的医疗环境。同时，为了保障数据的安全，此次视频数据采用 RAID5 技术及全局热备盘功能。

5.2系统总体要求

前端网络高清摄像机选用1080P网络高清摄像机，监控摄像机主要设置在本建筑首层对外出入口、屋面平台出入口、室外道路、室外楼梯出入口、室外项目出入口、室外周界、室外非机动车停放区、重要机房出入口、电梯轿厢、电梯厅、楼梯间出入口、门厅、公共走道、药房、挂号收费处、洽谈室等上海技防标准要求的设置点位等重点防护位置。

在谈话间、护士站等重要位置设置拾音器，拾音器音频信号接入监控摄像机实现重点位置的同步录音录像。 。

通过本次监控的建设，进一步完善医院的安防系统监控点位覆盖，通过高清点位的敷设，有效监视重点区域、通道及出入口，为今后医院安全和安防信息应用的建设提供良好的基础设施平台。

系统前端根据不同区域的特点设置摄像机采集图像，重点部位根据安装部位的要求选用室内半球摄像机或室内枪式摄像机。系统前端采集的图像通过网络传输视频流。系统的接入点分别置于各楼层或区的弱电间，通入接入交换机连接至消控中心的核心交换机。

5.3前端点位设计

根据项目要求，本次需更建设的高清数字摄像机为 552 台，其中 130 路为重点部位存储 90天，其余摄像机按 30 天进行存储。同时在 6F-13F 谈话室设置拾音器，共计 9 只，用于声音复核；摄像机点位主要分布在对外出入口、楼梯间、护士台、电梯厅、各层通道等；同时根据项目要求在首层出入口、首层主电梯厅设置 8 只客流量统计摄像机用于统计客流。具体点位表如下所示：

5.4典型场景前端选型设计

5.4.1 医院出入口场景

医院出入口往往光线反差比较大，当摄像机监看进出人员的面部细节困难时要选用宽动态高清网络摄像机。

5.4.2停车场及出入口

停车场及出入口在夜间车辆进出时，往往因为车头大灯的照射，无法看清车牌及车身细节。因此，需要摄像机支持强光抑制。

5.4.3 医患调解室&谈话室

医患调解室和护士站场景是典型的室内场景，并且是病人、家属和医院人员直接接触较多的场景，因此，安装监控设备除了要考虑安装的美观性采用半球形摄像机之外，仍然要配备高灵敏拾音器，以对发生的纠纷进行音视频取证。

5.5系统功能介绍

5.5.1 用户权限管理

用户划分操作级别和控制权限。权限管理可设常态和应急态，常态时按医院日常管理需要设置权限，应急态时上级医疗行业管理中心具有高级控制抢占权限。用户的每一个操作必须通过用户权限验证模块对其权限进行验证后才能执行。系统对操作员及有关操作信息进行记录。记录存储在数据库。

5.5.2 视频实况播放

实况播放就是通过视频窗格或监视器实时播放摄像机所拍摄到的音视频信息。完成设备添加、通道配置等准备工作后，可以进行窗格播放或监视器播放实况，使用实况工具栏中的按钮能够对窗格实况进行快捷控制。

5.5.3 轮切业务

在播放轮切资源的窗格中会显示轮切字样及轮切资源的相关信息，在窗格浮动工具栏中还会显示编码格式、码率及丢包率的信息。其中左键单击丢包率则对丢包率信息清零，即重新统计丢包率。

5.5.4 图像融合接入业务

在首层特殊大场景需要实时无畸变全景监视。传统的方式是多个摄像机的画面物理摆放在一块，或是通过云台转动方式监控大场景，前种方式存在重影，影响观察效果，后种方式有盲区漏洞的问题，使用广角镜头成本高且有畸变。运用视频实时拼接技术就能够实现上述问题，成本低无畸变，实时全景监控。

5.5.5 数据管理

本方案支持数据归档功能，归档数据不会被循环覆盖。归档功能包括两方面：第一，报警录像归档存储，可以设置为当触发报警录像时，监控数据自动归档存储；第二，所有监控数据的归档处理，当发现某段重要的数据时，可以进行数据归档处理。

本项目系统中，采用RAID热备方式。支持面向视频流存储应用的VRAID技术，当RAID中多块硬盘故障时，剩余硬盘的数据仍然可以读写，新数据可以正常写入。根据选择的具体设备不同，还可以提供基于纠删码的VRAID2.0冗余机制，此时的RAID是基于硬盘块构建，最多支持4块盘故障时，数完全不丢失，业务不中断；超过4块盘故障时，可保证剩余硬盘数据不丢失，业务不中断。

5.5.6 断网录像

存储网络中断期间，结合前端设备录像接管，将视频信息暂存在前端设备内置存储介质上，当网络恢复后，视频信息自动复制到盘阵内，避免断网期间视频信息的丢失。

5.6传输系统设计

本项目采用二层架构的网络架构，前端接入交换采用千兆接入千兆上行，实现监控摄像机的交换传输。数字视频监控摄像机通过标准以太网实现视频流的承载，满足医疗单位安防信息高效的传输需求，并具有容错性，可扩展性。

本项目使用监控系统要求采用数字网络架构，为保证各监控图像传输、实时存储对带宽的要求，视频监控系统应采用专用网络。摄像机通过网线进交换机，通过光纤传输至消控中心核心交换机，最终汇入设备网中，实现视频图像传输及控制。

5.6.1 接入层交换机

接入层通常用于连接网络摄像机设备，接入层向上与核心交换机链接，提高前端边缘设备的部署范围，本项目接入层交换机设置24口千兆交换机。

5.6.2 核心层交换机

核心层部署核心交换设备，连接所有的接入交换机，转发各个节点之间的流量。核心层除了减少连线、路由之外，让扩展以及日常策略调整也变得更加简单。核心层需要采用全连接结构，保持核心层设备的配置的安全可靠；核心层设备需要具有高带宽、高转发性能，保证新建院区的业务流量转发的时效性。

5.7存储设计

所有前端摄像机采用集中存储的方式进行24小时实时录像，为了保障数据的安全，此次视频数据采用RAID5技术及全局热备盘功能。

5.7.1 存储涉及系统

后端采用存储服务器48盘位/4+4台/6T企业级硬盘。

5.7.2 48盘位时间存储容量计算

每台存储服务器48盘位，采用RAID5技术及全局热备盘，在存储设计中，RAID5磁盘容量＝单个硬盘容量*（N-1），N>=3；一台48盘位存储设备设计2块热备盘，每台设计6组RAID5（9+9+5、9+9+5），实际可用硬盘数量为40块，每块6T硬盘实际可用空间为5.4T，一台48盘位实际可用容量为216T，并预留部分冗余。

单路摄像机存储空间的计算方法如下，分别提供30天、60天、90天的720P/2M、1080P/4M两种规格进行计算，可按照实际分辨率、存储天数进行对应：

6 结论与建议

医院是向人提供医疗护理服务为主要目的的重要医疗机构，随着人民生活水平不断提高，人民群众对就医的条件和环境的要求发生了深刻的变化。上海市第六人民医院骨科临床诊疗中心为践行“以患者为中心”的设计理念，结合一系列可持续发展策略，本文从安全、选材、适用等多个层面竭力为患者打造有利于康复和治愈的环境。同时建成后通过完善和功能齐全的安防系统的应用，能进一步提升医院的管理水平，从而达到智能、安全的目标。

参考文献：

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