智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)計(jì)與規(guī)劃研究

摘要：在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，建設(shè)智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房已經(jīng)成為醫(yī)院信息化建設(shè)的一個(gè)重要內(nèi)容。數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為醫(yī)院信息系統(tǒng)的核心部分，其設(shè)計(jì)規(guī)劃的科學(xué)性和有效性，將直接影響到醫(yī)院信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以及數(shù)據(jù)的安全性。目前，智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房的設(shè)計(jì)和規(guī)劃已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法存在設(shè)備布局不合理、供電不穩(wěn)定、散熱能力不強(qiáng)等問題。因此，有必要采取更先進(jìn)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法，來提高數(shù)據(jù)中心機(jī)房運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，從而保證醫(yī)院信息系統(tǒng)的安全運(yùn)行。該文就智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房的設(shè)計(jì)和規(guī)劃進(jìn)行了探討，同時(shí)介紹了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智慧醫(yī)院；數(shù)據(jù)中心；機(jī)房設(shè)計(jì)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.08.037

中圖分類號(hào)：R 197.324；TP 308" " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2024）08-0-03

Research on the Design and Planning of Data Center Data Centers in Smart Hospitals

DENG Ling

（Longquanyi District Traditional Chinese Medicine Hospital， Chengdu 610100， China）

Abstract： In today's rapidly developing information technology， the construction of smart hospital data center data centers has become an important part of hospital information construction. The scientific and effective design and planning of the data center computer room， as the core part of the hospital information system， will directly affect the stable operation of the hospital information system and the security of data. At present， the design and planning of data center data rooms in smart hospitals have become a focus of attention in the medical community. The traditional design and planning methods for data center data centers have problems such as unreasonable equipment layout， unstable power supply， and weak heat dissipation capacity. Therefore， it is necessary to adopt more advanced design and planning methods to improve the stability and reliability of the operation of data center data centers， thereby ensuring the safe operation of hospital information systems. The article explores the design and planning of data center data centers in smart hospitals， and introduces advanced data center technology such as cloud computing， Internet of Things， and big data.

Keywords： smart hospital; data center; computer room design

0" "引言

數(shù)據(jù)中心機(jī)房是智慧醫(yī)院建設(shè)的重要組成部分，可為醫(yī)院各業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供可靠、安全、高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與運(yùn)算服務(wù)。數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的功能與需求進(jìn)行界定，并對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的空間布局及物理布局進(jìn)行確定。數(shù)據(jù)中心機(jī)房既要有足夠的空間存放服務(wù)器及存儲(chǔ)設(shè)備，又要有良好的通風(fēng)散熱條件。物理布局應(yīng)便于管理與維護(hù)，以免造成安全隱患及資源浪費(fèi)。最后，要有一個(gè)合理的設(shè)計(jì)方案，制定一個(gè)合理的規(guī)劃流程。數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)計(jì)在滿足安全性、可靠性、高效率、低能耗的前提下，應(yīng)充分考慮其未來的發(fā)展趨勢與變化。智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房的設(shè)計(jì)和規(guī)劃是一個(gè)非常復(fù)雜和重要的課題。

1" "智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)總則

1.1 設(shè)計(jì)原則

機(jī)房設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全問題，如防火、防水和防震等。同時(shí)，為保證設(shè)備及人員的安全，還需安裝監(jiān)測、報(bào)警系統(tǒng)，選用可靠的設(shè)備及配線，以保證設(shè)備可以穩(wěn)定可靠地工作。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，還需要建立備份系統(tǒng)、數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)處理效率，提高管理水平。綠色計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要求環(huán)保。因此，應(yīng)選用對(duì)環(huán)境友好的材料與設(shè)備，如節(jié)能照明、空調(diào)節(jié)能等。此外，機(jī)房的可持續(xù)性建設(shè)要從長遠(yuǎn)的角度來考慮，應(yīng)選用可再生能源技術(shù)，如太陽能、風(fēng)能等。

1.2 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)房應(yīng)配備符合規(guī)范的供電、供水、通風(fēng)、空調(diào)等設(shè)施，保證機(jī)房內(nèi)的環(huán)境條件滿足有關(guān)規(guī)定。

（2）供電標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)房內(nèi)應(yīng)有足夠容量的供電設(shè)備，以確保電源供應(yīng)不受電源影響。

（3）接地標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)房應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)定安裝接地系統(tǒng)，以防止因觸電而影響設(shè)備運(yùn)行時(shí)的人身安全。

（4）安全標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)房應(yīng)配備安全監(jiān)測系統(tǒng)，確保設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不受意外因素的影響。

（5）消防標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)房應(yīng)有適當(dāng)?shù)姆阑鹪O(shè)施，以保證發(fā)生火災(zāi)時(shí)能及時(shí)滅火。

（6）環(huán)境要求：機(jī)房應(yīng)保持空氣流通，濕度適宜，溫度控制在一定范圍內(nèi)，防止對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)設(shè)備造成損害。

（7）監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)房應(yīng)安裝監(jiān)測系統(tǒng)，確保設(shè)備在運(yùn)行時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)處理故障。

（8）裝修規(guī)范：機(jī)房應(yīng)經(jīng)過合理裝修，保證設(shè)備及環(huán)境符合要求。

2" "機(jī)房工程裝修

機(jī)房裝修是指為確保機(jī)房正常運(yùn)行及數(shù)據(jù)安全而在機(jī)房內(nèi)所進(jìn)行的裝飾設(shè)計(jì)與施工。以下是機(jī)房工程裝修的幾個(gè)基本要點(diǎn)：

（1）房間布局。機(jī)房內(nèi)一般有多臺(tái)設(shè)備和服務(wù)器，為了給設(shè)備和服務(wù)器提供一個(gè)良好的工作環(huán)境，房間的布局要合理。應(yīng)便于操作、維護(hù)及管理，避免相互干擾。

（2）地板的選擇。在機(jī)房工程中，地板的選用是一個(gè)非常重要的問題。為保證設(shè)備及服務(wù)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)選用高密度、耐腐蝕、防滑等材質(zhì)。為保證地板的濕度、溫度可控，應(yīng)選用木地板或地毯。

（3）墻壁裝飾。機(jī)房的墻壁裝飾應(yīng)兼顧安全性與功能性。應(yīng)選用堅(jiān)固耐久、無靜電的石材、金屬板等[1]。同時(shí)，墻面裝飾也要考慮視覺效果，不能太花哨，也不能太單調(diào)。

（4）天花板裝飾。天花板是計(jì)算機(jī)室內(nèi)不可缺少的部分，應(yīng)保持干凈，干燥，無灰塵和雜物。建議使用專業(yè)的清洗工具及消毒劑對(duì)天花表面進(jìn)行清洗，以保證天花表面的美觀。

（5）布線。布線線路是機(jī)房內(nèi)設(shè)備與服務(wù)器之間進(jìn)行通信與信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，為保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)光纜連接。建議使用專業(yè)的配線工具及設(shè)備，并定期檢查及維修。

（6）溫度和濕度。為了保證設(shè)備及服務(wù)器正常工作時(shí)不受溫度、濕度的影響，需要對(duì)空調(diào)機(jī)房內(nèi)的溫度濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了保證室內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定與舒適，建議使用專業(yè)的空調(diào)設(shè)備。不間斷電源系統(tǒng)是一種重要的電力支持設(shè)備。

（7）不間斷電源。不間斷電源系統(tǒng)應(yīng)保持穩(wěn)定性和可靠性，在發(fā)生故障或斷電時(shí)，應(yīng)具備自動(dòng)保護(hù)功能。建議使用專業(yè)的不間斷電源設(shè)備對(duì)UPS供電系統(tǒng)進(jìn)行維修保養(yǎng)，定期檢查、檢測，確保其穩(wěn)定可靠。

3" "智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電與防雷

數(shù)據(jù)中心機(jī)房的供電、配電及防雷保護(hù)是機(jī)房建設(shè)的重要組成部分，關(guān)系到數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的正常運(yùn)行和設(shè)備的安全運(yùn)行。以下就數(shù)據(jù)中心機(jī)房的供電、配電及防雷作較為深入的分析與討論：

（1）機(jī)房供電。通常機(jī)房內(nèi)電源電壓不得低于10 kV。如果機(jī)房內(nèi)的設(shè)備采用高電壓供電時(shí)，要注意電壓是否滿足要求[2]。為了確保機(jī)房內(nèi)設(shè)備正常工作，保證數(shù)據(jù)信息的安全，在選擇電源的時(shí)候，要注重電源的質(zhì)量和穩(wěn)定性。配線指的是從電源到室內(nèi)各設(shè)備間的連線。為保證配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，配線應(yīng)采用專用線路，采用可靠的絕緣材料保護(hù)。配電裝置指的是電源與設(shè)備間的連線，可保證機(jī)房內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）防雷避雷針。將避雷針置于建筑物頂部，構(gòu)成防雷防護(hù)區(qū)，使建筑物不受雷電破壞。避雷針一般由不銹鋼制成，目的是為了防止雷擊時(shí)產(chǎn)生的靜電放電對(duì)設(shè)備造成損壞。接地系統(tǒng)就是將建筑物中的金屬管、電線等連接在一起，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的線路，防止雷擊對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備造成破壞。為確保接地系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，應(yīng)采用焊接或膨脹螺栓等可靠方法。防雷措施是為了防止雷擊對(duì)建筑物內(nèi)部設(shè)備造成破壞而采取的一種防護(hù)措施。避雷方法主要有避雷針、避雷網(wǎng)和接地電阻三種。其中，避雷針是一種最為普遍和有效的防雷措施，它能有效地防止雷擊對(duì)建筑物內(nèi)部設(shè)備的破壞。避雷網(wǎng)是一種能將建筑物中不同位置的金屬管、電線等連接在一起的穩(wěn)定電路。接地電阻是指建筑物內(nèi)部的各個(gè)部分由接地裝置組成的穩(wěn)定電路系統(tǒng)，防止雷擊對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備造成破壞。接地電阻應(yīng)盡可能低，通常不超過0.5 Ω，確保機(jī)房正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)信息安全。

4" "機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)及新型排風(fēng)系統(tǒng)

機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)是指利用空調(diào)設(shè)備和換熱器對(duì)機(jī)房內(nèi)的溫度、濕度、流速、壓強(qiáng)等參數(shù)進(jìn)行控制，使機(jī)房內(nèi)的溫度、壓力等參數(shù)保持穩(wěn)定，從而保證服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)備的正常工作。精密空調(diào)系統(tǒng)由制冷與加熱兩部分組成[3]。制冷系統(tǒng)是將吸收空氣中的熱量轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，再把動(dòng)能傳遞給冷凍水系統(tǒng)，最后送至冷卻塔，為服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)備提供冷卻。加熱系統(tǒng)負(fù)責(zé)將冷水加熱至預(yù)定溫度，再由換熱器將熱量傳遞給空氣中的濕氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加熱。新型排風(fēng)系統(tǒng)是指在機(jī)房外部抽風(fēng)，解決機(jī)房空氣污染及室內(nèi)異味的問題。新型排風(fēng)系統(tǒng)采用新風(fēng)處理技術(shù)，使室外空氣經(jīng)凈化處理后送入機(jī)房。同時(shí)，該排風(fēng)系統(tǒng)也可與空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，達(dá)到對(duì)機(jī)房空氣進(jìn)行過濾、凈化的目的。另外機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)及新型排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝，應(yīng)注意如下問題：

（1）制冷設(shè)備的選擇與安裝：應(yīng)根據(jù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備承載能力，合理地選擇制冷設(shè)備。同時(shí)，制冷設(shè)備應(yīng)設(shè)置在便于操作、維修方便的地方，并對(duì)溫度、濕度等參數(shù)進(jìn)行控制。

（2）換熱器的選擇與安裝：換熱器應(yīng)選用效率高、壽命長、安裝維護(hù)方便的產(chǎn)品。

（3）新風(fēng)處理技術(shù)：它能清除室外空氣中的灰塵、細(xì)菌、異味和其他污染物，并為室內(nèi)引入新鮮空氣。新風(fēng)處理工藝主要有空氣濾清器、高效過濾器等。

（4）控制與監(jiān)控：該系統(tǒng)可利用計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器等對(duì)機(jī)房內(nèi)的溫度、濕度、流速、壓強(qiáng)等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)采取措施，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[4]。

（5）噪聲控制：為確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及操作者的正常作業(yè)，應(yīng)注意噪聲的控制。在設(shè)計(jì)、安裝時(shí)可采取降低噪聲的措施，降低噪聲。

（6）溫度控制：溫度過高或過低都會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為保證精密空調(diào)系統(tǒng)的正常工作，可利用溫度控制技術(shù)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（7）濕度控制：在精密的室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，濕度太大或太低都不利于設(shè)備的正常工作。應(yīng)利用濕度控制技術(shù)對(duì)機(jī)房內(nèi)的濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及操作者的正常工作。

（8）空氣流速及氣壓控制：空氣流速及氣壓是精密空調(diào)系統(tǒng)的重要參數(shù)，且機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)與新風(fēng)系統(tǒng)是不可缺少的兩個(gè)組成部分。

5" "機(jī)房其他系統(tǒng)

（1）訪問控制系統(tǒng)是數(shù)據(jù)源中心系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，它關(guān)系到系統(tǒng)的內(nèi)部安全與管理。訪問控制系統(tǒng)一般包括密碼，鑰匙，指紋識(shí)別等。在設(shè)置門禁系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮機(jī)房的內(nèi)部安全及管理要求，合理設(shè)定密碼及鑰匙數(shù)目，并定期進(jìn)行更新。

（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，能夠幫助管理人員對(duì)機(jī)房內(nèi)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證數(shù)據(jù)的安全性。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般由攝像機(jī)、云臺(tái)、控制器等構(gòu)成，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、視頻監(jiān)控等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房內(nèi)環(huán)境的監(jiān)控與管理[5]。

（3）滅火系統(tǒng)一般包括滅火器、消防栓、煙感檢測器等。在設(shè)置消防系統(tǒng)時(shí)，要充分考慮到機(jī)房內(nèi)的安全與管理需要，對(duì)滅火器、消防栓、煙感檢測器等參數(shù)及位置進(jìn)行合理的設(shè)置，同時(shí)要定期做好消防設(shè)施的維護(hù)與維護(hù)。應(yīng)急照明系統(tǒng)一般包括應(yīng)急照明燈具和應(yīng)急照明控制器等。

（4）網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心機(jī)房不可缺少的組成部分，網(wǎng)絡(luò)傳送系統(tǒng)分為有線傳送系統(tǒng)和無線傳送系統(tǒng)。有線網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)一般包括網(wǎng)線、同軸電纜等。無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)主要由藍(lán)牙設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成。人員管理系統(tǒng)由管理員賬號(hào)、管理員權(quán)限等部分構(gòu)成。

（5）環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)房不可缺少的組成部分。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由溫、濕、光等參數(shù)及位置信息構(gòu)成。在建立環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮機(jī)房內(nèi)的安全與管理要求，合理設(shè)定溫、濕、光等參數(shù)及位置。

6" "結(jié)束語

綜上所述，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃智慧醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房時(shí)，應(yīng)從安全、可靠、可用、可擴(kuò)展和管理等方面綜合考慮。在設(shè)計(jì)與規(guī)劃的過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與實(shí)際需要，不斷完善，進(jìn)一步優(yōu)化與完善數(shù)據(jù)中心機(jī)房，為醫(yī)院信息化建設(shè)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型盡一份力。

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作者簡介：鄧" 玲（1986—），女，漢族，重慶人，高級(jí)工程師，本科，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)。