1、医院网络工程设计方案博爱医院网络改造工程方案公司名称项目名称前 言0.1 XXXX大型医院网络解决方案当今社会信息化进程迅猛发展，网络技术已经对社会、经济和文化各方面产生重大影响，并将改变人们认识世界、思考世界的观点和方法。作为传统行业之一的医疗卫生行业，如何面对网络时代带来的冲击，如何利用网络技术提高我们医疗卫生行业的管理水平和服务质量，是无法回避的问题。为了认真贯彻卫生部召开的关于加快医疗卫生系统信息化建设及管理的会议精神，进一步推进医疗行业的信息化建设，了解国际医疗信息化发展动态，吸收新的技术和管理经验，提高医疗卫生系统信息化应用的管理水平，使医院经济效益和社会效益双丰收，全国各省都在逐
2、步加快医院的信息化建设步伐。多业务带来新需求 对于大型医院而言，随着现有规模的不断变大，传统的简单办公网络已经不能满足多业务的要求。大型医院的业务量和业务类型都发生了新的变化。不仅业务量较从前大幅上升，针对多种业务的整合也是对新的网络平台提出的要求。 从用户端来讲，挂号、划价、收费、取药等程序需要进行人性化的设计，使之更趋简洁和快速。从医院角度来看，财政管理、人力资源分配、药品管理、医院资源调配、行政管理、会议、培训、研究项目支持以及对外的各项交流与合作，都要求新的网络能够为此提供高效、有序的支持，并具有可靠的安全保证。考虑到以后在此网络上可能运行的各类软件，良好的兼容性是必不可少的。因此，也
3、要求新的网络具有标准化和开放化的特点。同时，大型医院网络的规模庞大，信息点密度通常能达到1000个以上。要保证这样规模的网络能够稳定高效的运行和实现迅速的响应，很高的网络带宽和出色的网络服务质量是必不可少的，还需要考虑到随着医院业务的增多，要为网络扩展留出足够的空间。这就要求具有高带宽、高可靠、高扩展和足够的冗余能力。综合来看，最终建成的网络应该成为医院多业务顺畅运行的良好平台，与医院的日常工作内容融为一体。作为在网络建设方面具有丰富经验的网络设备和解决方案提供商，XXXX结合国内大型医院的以上应用需求和特点，推出了大型医院网络解决方案，并对网络结构进行优化设计，使该方案充分满足了大型医院网络
4、对高带宽、高可靠性、高冗余的要求。优化网络结构，业务更流畅XXXX大型医院解决方案从稳定、速度、安全、扩展等几方面入手，特别满足了医院网络对高带宽和高冗余的要求，并对网络结构采取了合理的优化设计，通过构建网络中心、构建分部网络中心和楼道接入三个步骤，为医院业务搭建一个可靠的平台。0.2 博爱医院扩容改造的必要性数字化医院是医院发展的必然趋势，它是在数字医疗设备、计算机网络平台和医院业务软件的基础上，对患者的治疗数据进行采集、存储、传输和处理，以达到在全院范围内的全数字化流程的医院。它的发展过程分为两个阶段，第一阶段，主要是财物的管理，如财务、收费、药品管理等；第二阶段，也是医院最迫切的面对临床
5、的信息化，诸如PACS、LIS、手麻系统等。博爱医院是一家开放病床600多张，年收住院病人约一万五千人次，集医、教、研于一体的综合性医院。信息化、数字化建设已经初具规模，各业务子系统已多达二十多个，涵盖医院的各主要业务，已经接近或初步达到数字化医院的第二阶段。随着电子病历、合理用药、网络终端智能管理等系统的应用，整个系统不堪重负，运行缓慢，经常可以听到医生护士抱怨系统太慢，经常掉网，影响其工作效率。究其原因，主要是因为网络带宽低、硬件老旧、用户增长快，布线层次过深、服务器老化，存储设备容量低，应用软件多，执行效率低下等多方面，但如果各系统同时升级改造，难度大、任务重、资金压力大，影响医院正常业
6、务，不可确定因素增多，风险很大。因此，我们根据医院情况，选择影响系统性能最突出的瓶颈网络系统，作为整个系统升级改造的第一步，集中力量，逐个突破。网络系统是医院信息系统的“血管”，“血管”的畅通与否直接影响到各个功能“器官”的工作。 博爱医院的网络建设源于上个世纪九十年代的住院结算系统的建立，后因HIS系统扩展，网络系统升级以信息中心核心网络设备为中心星型辐射的网络构造。经过几年的发展，用户数量激增，业务系统增多，网络数据流量巨大，传输速度慢，系统响应迟缓，现有带宽已不能满足医院的需要。造成网络迟缓的另一个原因是，这几年应用户增加的要求，网络节点不断增加，为节省成本，布线多由小范围实施，受技术水
7、平和物理空间的限制，网络结构不断被改变，原两层的扁平化结构不断向纵深发展，造成多级连接，极大的影响网络传播速度。其它问题还有如没有使用配线架，临时线路增多，造成网络管理困难，增加故障发生机率；线路标签不清或褪色脱落，无完整网络拓扑图，检查排除故障困难；个别线路与电力电缆或其他干扰源过近，影响线路传输速率；墙壁到桌面的跳线为自行压制，可靠性差等等。博爱医院每天的门诊量较大，一般在2500人以上，有时多更高，博爱医院（院本部）有400多床位，HIS系统每天对后台数据库的调用非常频繁，会产生很大的数据流量，如果网络出了问题，导致无法正常收费和医疗业务，将会造成严重的后果，而且，因此对网络的访问性能和
8、可靠性有很高的要求。第一章 需求分析1.1 用户需求分析设计一个网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术，提供用户满意的高质服务。网络在医院在日常办公环境中起着至关重要的作用，运作模式会带来大量动态的应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求。这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。同时，一些新的业务应用类型也对网络提出了支持多点广播和宽带高速接入的要求。除上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以扩容改建后医院网络应能提供多个网段的划分和隔离，并能做到灵活改变
9、配置，以适应医院办公环境的调整和变化。按目前通常的考虑，建议数据信息点的接入以交换100/1000Mbps自适应以太网端口接入为主，以供带宽需求较高用户或应用使用。整个方案设计的目的是建设一个集数据传输和备份、业务处理软件应用、音视频传输等于一体的高可靠、高性能的适应现代化需求的高速内部新型医院网。1.3 功能需求1、满足日常业务应用、行政办公需要，提供各种医术研究、办公工具和支撑平台，并提供丰富的计算机软硬件系统资源。2、满足信息情报交流的需要，方便医院各级领导、医护人员、行政人员对各种信息资料检索和查阅。4、具有远程通信能力，借助电话网等通信手段，以最低的通信成本，方便地实现远程互联，跨越
10、地域限制，满足医院要求，加强各科室之间的业务联系和信息资源共享。5、具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力，充分利用原有数据资源，为医院领导提供准确、快捷的数字信息，实现数据化管理和智能化决策。6、医院网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性，具有一定的冗余。容错能力强，确保信息处理安全保密。7、医院信息网络系统要保证实用和技术先进，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足医院未来业务发展的需要，具有很强的扩展能力。第二章 系统方案设计的总体思路2.1 系统方案设计的总体思路医院网络系统的设计、实施，按照一切从实际出发，遵循经济实用的原则，依照以下思路进行：1、 总体规划，分步实施
11、，基础设施建设一步到位考虑到医院资金、计算机应用的现状、医护人员、行政人员的现有水平以及网络建设和应用系统开发的固有规律，医院网络系统的建设应该分步实施。但是分步实施是在总体规划下的分步实施。没有总体规划，整个系统有可能陷入各个部分相互不兼容和前期投资的极大浪费。基础设施建设，这里主要是指综合布线系统的建设，采用一步到位的办法。因为综合布线系统有它的特殊性，综合布线的材料并不昂贵，且双绞铜线已经发展到六类，可以满足1000M的应用需求，专家预测，铜线的性能基本已经到了物理极限，不会再有什么七类、八类铜线出现了；现有的光缆，其性能也足以满足十年以内各种应用对介质的要求。而综合布线系统的施工费用比
12、较高，在旧的楼房里就更是这样，且对工作、学习、生活有一定的影响。为了尽量减少对医院工作人员的影响，综合布线系统建设采取一步到位的办法，适度超前。2、 把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来这里的先进性指的是系统的硬件和软件不落后并能在相当长的时间内发挥极大的作用，而不仅仅看现在的网络建设中包含了多少新的或称为先进的技术。当前计算机技术和网络技术发展很快，设备更新淘汰也快。先进的技术只有在使用中产生了巨大的效益时才被赋予了先进性，只是采用了先进的技术并不表示就有了先进性。一个系统是否具有长久的生命力是考察一个系统是否具有先进性的最重要的考察依据。系统的可扩展性是指系统的硬件和软件对未来技
13、术的包容能力和现实的扩充能力。其主要表现为系统的结构是否开放，其重要性远远超过具体的设备是否开放和冗余。只有把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性有机地结合起来，才能保证一个系统具有长久的生命力，从而具有先进性。3、 符合标准（国际标准和国家标准）符合标准，其实是系统具有开放性的前提条件，是不言自明的。因为当今时代是一个强调开放的时代，从而是一个强调标准的时代，所以把这一条单列，以示重视。4、 特别注重对人员的培训一个系统，在它的生命周期里，是需要系统维护人员对它进行大量的维护的，所以系统维护人员的培训要特别注重。概括地说，在医院网络建设的过程中，要特别注重对人员的培训，要注重对实施系统的工程
14、人员、维护系统的管理人员和使用系统的医护、行政人员的培训；工程人员是系统建设成功的保证、系统维护人员是系统正常运行的保证、而医护人员作为系统的最终用户，是系统真正发挥作用的关键。第三章 网络系统设计方案本章所谓的网络系统只包括综合布线系统的分布层光纤以及网络设备。3.1 网络的分层设计原则：从逻辑上，大型网络可分为核心层、分布层和接入层，每层都有其特点。层次化设计的优点可以总结为如下几点： 可扩展性：因为网络可模块化增长而不会遇到问题； 简单性：通过将网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题； 设计的灵活性：使网络容易升级到最
15、新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境； 可管理性：层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，更易管理。3.1.1 核心层 Core Layer核心层为下两层提供优化的数据输运功能，它是一个高速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的数据包的运算中(ACL，过滤等)，否则会降低数据包的交换速度。3.1.2 分布层 Distribution Layer分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。在园区网络环境中，分布层主要提供如下功能： 地址的聚集 部门和工作组的接入 广播域/多目传输域的定
16、义 Inter VLAN路由 介质的转换 安全控制3.1.3 接入层 Access Layer接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的途径。本层也可以提供进一步的调整，如Access-list Filtering等。在园区网络环境中，接入层主要提供如下功能： Shared Bandwidth Switched Bandwidth MAC Layer Filtering(possibly) Microsegmentation在广域网环境中，接入层主要提供通过Frame Relay、ISDN、Leased Line连入远程节点。3.2 综合布线系统设计针对用户需求和本布线工程性质，我们向博
17、爱医院推荐美国朗讯科技公司的建筑物与建筑群结构化综合布线系统SYSTIMAX SCS，这是一套针对现代化楼宇内部网络及各种通信需求而设计的配线系统，符合中华人民共和国邮电部部颁布线标准“大楼通信综合布线系统规范”，并早在1986年就通过了北美电子通讯标准协会(TIA/EIA 568-A)的认证，一经推入市场便立即获得了全球广泛的响应。我们将按照博爱医院网络系统的实际需求，本着一切从用户出发的原则，根据我方多年来的丰富经验及对本工程的深入理解，充分考虑以后的管理、使用及节省投资，尽我们所能提供一套高性能的系统设计方案。3.2.1 综合布线系统组成简介Lucent Technologies的布线系
18、统是一个模块化的开放系统，主要由六个子系统组成，下面分别说明各个子系统的组成： 工作区子系统 WORK AREA SUBSYSTEM工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成，它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。信息输出口采用符合ISDN标准的RJ45 8芯插口，根据用户的使用环境选用埋入型、桌上型、地毯型或通用型插座，根据网络系统末端设备的接口选用相应的适配器。 水平子系统 HORIZONTAL SUBSYSTEM由各区的分线架(IDF)到该区的各个信息输出口的连接。水平布线子系统是整个布线系统的一部分，它将干线子系统线路延伸到用户工作区。
19、水平布线子系统与干线子系统的区别在于：水平布线子系统总是处在一个楼层上，并端接在信息插座上。SYSTIMAX SCS使用24AWG双绞线(UTP)为传输介质，对于数据和图像的传输，采用CAT5类双绞线(1061)或CAT5+（1071）超五类双绞线，部分对传输频宽及高速数据传输有更高要求的信息点，可采用光纤到桌面(FTTD)方式设置。对于语音和控制信号的传输，采用CAT3类双绞线(1010)。线缆长度估算公式：LT=（Lmax+Lmin）/2+H * 1.15*NLmax 本楼层最远终端设备至本楼层设备间距离Lmin 本楼层最近终端设备至本楼层设备间距离H： 本楼层楼高，本方案中涉及的楼高为4
20、米。1.15：线缆剪切余量和线长冗余为线长的15%N：本楼层信息点数量（语音点数量与数据点数量之和）。 管理子系统 ADMINISTRATION SUBSYSTEM管理子系统即指楼层配线间（FD），由交连、互连和I/O组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许你将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部分， 以便能更容易地管理通信线路。I/O位在用户工作区和其它房间， 使你在移动终端设备时能方便地进行插拔。由电缆配线架(110型)和光纤配线箱(LIU)组成。110型配线架采用模块化的设计，颜色编码，便于跳线，根据使用的不同情况采用打入式或插拔式跳线方法。光纤配线箱采用易于扩充插接的S
21、TII光纤插头，使光纤的连接非常简单。 垂直主干子系统 RISER BACKBONE SUBSYSTEM干线子系统是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线电缆的路由。它通常是在两个单元之间， 特别是在位于中央点的公共系统设备处， 提供多个线路设施。该子系统由所有的布线电缆组成， 或者由导线和光缆以及将此光缆连到其它地方的相关支撑硬件组合而成。传输介质可能包括一幢多层建筑物的楼层之间垂直布线的内部电缆或从主要单元(如计算机机房或设备间和其它干线接线间)来的电缆。由主线架(MDF)到各区分线架(IDF)的连接部分，根据传输信号的不同，分别采用UTP电缆或Lucent Technolog
22、ies 50/125多模光纤为传输介质，以满足现在和将来所有通讯网络的要求。 设备间子系统 EQUIPMENT SUBSYSTEM设备间子系统即指总配线间（BD），由设备间中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成， 它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉连接处与公共系统设备(如PABX)连接起来。该子系统还包括设备间和邻近单元(如建筑物的入口区)中的导线。这些导线将设备或雷电保护装置连接到有效建筑物的接地点。主线架(MDF)与主控室内各系统的连接部分，包括通讯系统、计算机系统、广播系统、闭路电视监视系统和消防报警系统和大厦设备自动化系统等。 建筑群子系统 CAM
23、PUS SUBSYSTEM建筑群子系统即指群楼布线系统（CD），它将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件， 其中有导线电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。与外界公共交换网络的连接部分，包括与电信局等通过光缆或电缆的连接。这六个系统示意图如下所示：3.2.2 设计综合布线系统依据的标准（1） EIA、TIA568A/568B标准和ISO/IEC11801标准；（2） 邮电部大楼通信综合布线系统设计规范 YD/T 926.1-1997（3） 邮电部综合布线用电缆、光纤技
24、术要求 YDT/T926.2-1997（4） 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范CECS 72：97（5） 中国民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)3.2.3 LUCENT 布线系统简介 LUCENT简介：LUCENT的布线系统具有完全的开放性和兼容性，支持众多的网络、通信和控制方式；其组网、变动和维护起来相当灵活方便。完整的系列产品为布线系统的广泛应用打下基础，而完全模块化的形式又使其它产品相形见拙。这些都是其它公司产品所不能相比的。在已有布线系统的基础上,继续不断研制开发出新的产品和配件，使你已有的布线系统可以在相当长时间里支持到各种新出现的应用，从而使大楼和布线系统持续保值和升
25、值。LUCENT布线系统在整体上、各个主要方面、未来发展及厂家信誉等方面都大大领先于其它布线系统。它的广泛应用既说明了问题又为用户提供了经验，而LUCENT的技术、资料、培训、规范化设计和施工，保证了不断开发出来的新配套产品和众多训练有素的代理以及工程队伍，又为用户提供了真正的长期保证。这也正是推荐LUCENT布线的主要原因。相信选择LUCENT布线系统完全符合业主近期和长远利益。 LUCENT与其它布线系统比较：比较项目LUCENT SCS布线系统其它布线系统符合国际标准方面不但完全满足EIATIA568，ISOIEC11801及EMC电磁兼容性各种等国际标准，还完全满足中国综合布线标准，在
26、实践中得到充分的检验宣传能满足标准，但未能得到充分验证。公司历史世界最大的跨国通信公司，中国信息高速公路主要设备供应商，综合布线的发明商。办事机构遍布全国八大主要城市。有些厂家、产品规模较小，不能提供布线系统全方位产品，甚至产品被出售，发展方向不明。产品系列布线系统的发明和倡导者，十多年工程经验，仅布线方面就有3800多种产品，全面支持话音、数据、图像、楼宇自控、显示系统、磁卡门紧系统等等。全部产品LUCENT专利，LUCENT自行生产，整个系统性能大大优于国际标准。LUCENT不断推出新产品，今后发展和投资有保护。与全球各知名楼宇自控厂家全面合作，系统设计、测试、运行有保障。LUCENT已推
27、出在布线系统上传输1000MBPS的应用，有各种图像、大型电脑系统的适配器，真正体现了布线系统的意义。开发时间短，主要是一些线、线架等基本产品，产品不成熟，整体配合性差，系统升级不协调。特别是缺乏图像、IBM等大型电脑及楼宇自控系统等方面应用的配套产品，厂家无法提供图像、楼宇自控系统和其他一些系统的综合布线设计指导手册，系统的开放、兼容性较弱，使综合布线的意义打折扣。技术支持有著名的贝尔实验室专职开发，在香港、北京、上海设有技术支援中心，对各种IBS系统均有专门的研究、设计、施工及测试手册，确保使用和发展，技术上一直领先。缺乏专门技术机构，没有工程和应用等方面的技术文件资料和支持，大大影响应用
28、和发展的进行。人员培训在北京、上海、香港、悉尼、新加坡等地为我国人士提供D&E、I&M、IBS培训，随时提供布线系统新产品、应用的信息和帮助。有些没有或有而不固定，缺乏保障。产品支持HONEYWELL、JOHNSON、HP、IBM等一大批5A产品的楼宇自控厂家。常无楼宇自控及计算机等方面的合作伙伴质量保证产品质量、系统应用双十五年保证，EMC电磁兼容性的保证，严格的设计方案及验收测试数据TSB-67标准。厂家、产品规模小，保证难实现，缺乏各方面的技术、实施规范和标准。产品供货LUCENT亚太区在新加坡有大规模仓库，分销商在香港、国内各地有现货及时供应，完全保证工程工期、系统扩展等。厂家协调问题
29、导致供货延误，分销渠道少，供货差，部分产品依赖OEM厂家。工程经验大型工程多，系统应用多，推广时间长。工程项目在全国占有80%，在全球工程占有中遥遥领先，经历实践考验性能稳定。在国内外缺乏大型工程实例和成功的范例，代理缺少工程经验。3.2.4 设计博爱医院综合布线系统的考虑设计博爱医院网络系统的综合布线系统时，将严格依照标准和规范进行设计和施工、测试、验收，适度超前，一步到位。建筑群间子系统采用4芯室外多模光缆。采用4芯应该是足够的：园区骨干网采用的技术，有FDDI（Fiber Distributed Data Interface）、FE（Fast Ethernet）、GE（Gigabit E
30、thernet）和ATM（Asynchronous Transmission Mode），其中除FDDI DAS（Dual Attachment Station）需使用4芯光纤外，其余技术均只需要使用2芯光纤；FDDI技术现在应该已经是一种过时的技术且性能/价格比比较差。这样，采用FE、GE或ATM作为园区骨干网，1个通道只用2芯光纤，即使冗余配置也只需4芯光纤，所以，采用4芯光纤的光缆应该是足够的。我们采用多模光缆，考虑到主干采用千兆以太网技术的话，因为千兆以太网在多模光缆上可以跑550米，博爱医院参与连网的楼宇之间的距离没有超过550米，因此，采用多模光缆是安全可靠的。骨干光纤布线采用全星
31、型结构，一条光纤接入核心交换机，然后连接下面的楼层二层交换机。采用4芯室外铠装光缆连接。建筑物即大楼内部的布线，原则上是垂直主干采用光缆，水平系统采用超五类双绞线。大楼只设一个配线间，集中管理。这样的话，则大楼里面的布线系统，分垂直主干和水平系统，垂直主干全部采用光缆。结构如下图所示：注：为了医院网络的建设，医院在大楼楼间专门分出一个区域，用来放置交换机机柜，光纤直接和各楼层的二层交换机相连。各楼层放置一个二层交换机。3.3 网络系统方案设计3.3.1 网络的设计目标建设一个以以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖医院主要楼宇的主干网络，将各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，共享资源和工作协同。形成结构合理、内外沟通的计算机网络系统，在此基础上建立能满足医护、科研和管理工作需要的软硬件环境，为医院各类人员提供充分的网络信息服务。系统总体设计将本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性，同时具有良好的开放性、可扩展性。XXXX始终本着为医院着想，合理使用建设资金，使系统经济可行，功能强大。3.3.2 网络建设原则要求随着现代计算机应用的高速发展，特别是诸如图形、语音、视频等多媒体信息和技术在管理信息系统、科研设计等领域的广泛应用，为网络平台的设计提出了更高的要求。为了更好地满足用户的需求，保证系统能正常
