传统医院后勤管理包括安全、消防和病房管理等，依托相对独立的视频监控、门禁、报警、消防、模拟医护对讲等系统，联动响应能力差、有效数据挖掘难，为医院后勤管理工作带来一定难度和不便，归根结底其原因在于：①缺乏上层统一业务平台做统筹管理，各系统数据无法互联互通；②后勤信息化管理中智能技术应用少，导致数据多而无用，效率低下。疫情常态下，医院后勤管理模式由传统开放式转向半封闭式，医院对人员、安全、事件、医患管理和服务的升级需求迫在眉睫。云计算、物联网 （AIoT）、大数据、人工智能等新技术在医院后勤管理中的创新应用，可极大提高信息化管理能力和服务水平。 重庆某医院（以下简称医院），以“音视频+人工智能”为核心，借助智慧医院后勤大数据平台（以下简称平台）应用，助力医院实现精细化管理和数智化升级。
1 平台设计
为统筹管理医院后勤业务中涉及的原相对独立的安防、消防、病房呼叫等子系统，上层统一管理平台的设计至关重要。平台设计包括采集层、汇聚层和应用层3部分，设计架构见图1，应用界面见图2。
1.1 采集层
该层由安防和消防等各类传感设备组成，包括视频监控、门禁、停车场、动环、巡更、安检机、人闸、消防传感器、报警主机等，采集医院后勤领域丰富的基础数据信息，为业务管理提供强大的多维感知能力。
1.2 汇聚层
该层由数据交互层和基础组件层组成。数据交互层主要包含关系型数据库、分布式缓存系统、消息中间件、接入转发服务、存储服务等。基础组件层提供基础的组件服务。在汇聚层，打通原来各独立系统间的交互屏障，建立采集层的AIoT[1]统一管理，实现数据互联互通，为平台统筹管理提供技术保障。
1.3 应用层
该层由业务逻辑层和表现层组成。业务逻辑层负责平台子业务的逻辑实现，对内及第三方流媒体的接口采用及MQ通信；表现层包含B/S客户端、C/S客户端、App移动端、小程序等各类程序软件。在应用层，AI智能算法、云计算和大数据技术得以应用，将数据进行清洗筛选和分析计算，满足医院高效智能和精细化的后勤管理需求。
2 智能技术应用
平台提供了统筹管理能力，具体到各业务，医院围绕“音视频+人工智能”技术应用，真正实现了医院安全态势的多维感知和后勤业务管控的提效降本。
2.1 AI人脸识别技术
医院在出入口、公共区域部署具有人脸识别功能的视频摄像机。在视频中加载人脸算法，可自动识别人脸信息，分析判断性别、表情和大致年龄；通过与医院HIS及第三方数据库比对关联，可提取姓名、证件号、门禁权限、健康码、核酸检测、行程码等信息。人脸识别过程分3步：第1步，视频数据中，AI算法实时检测人脸位置作跟踪及质量评分；第2步，算法结合优选策略及质量评分，选出最佳人脸图片；第3步，对人脸图片进行特征值提取，并与特征库进行1 : 1人证比对或1 :N/n:N人像比对，识别出目标人物并匹配关联信息。算法实时检测跟踪每张人脸，并结合头、肩信息提高跟踪稳定性。在疫情场景下，算法还可对未戴口罩、脸部遮挡、低头45°、侧脸±90°、阴阳脸等异常 行为检测报警。
2.2 AI智能分析技术
包括行为分析和物体识别。行为分析指通过AI算法自动识别视频中特定目标及行动的技术，其核心是融合前景检测、目标跟踪和分类、行为识别分析等多种视觉算法，实现对复杂场景中区域入侵、徘徊、物品遗留、非法停车、人数统计、人群密度、视频检索诊断等行为的快速精准分析，解决漏报和误报间的平衡问题。物体识别指在视频中利用AI算法，对刀具、枪支等特定对象进行特征值建模并比对，一旦发现符合特征值的对象，自动报警并视频弹窗。
2.3 AR云景技术
医院在制高点的高清全景视频中叠加AR现实增强算法，对实景中的监控、消防、门禁、车辆卡口点位实施打标签及超链接处理，同时对人、车、物进行结构化标定，以此将实景用于作战指挥界面，实现视频架构预览、AR场景画中画、多目标跟踪、人车信息订阅、联动定位、人群密度分析、报警信息弹窗、图层过滤、电子标签等功能。
2.4 物联网消防传感技术
在消防管理中，医院将物联网技术应用于消防传感采集[2]，将水、电、烟、火等消防监测数据，通过以太网或433、Lora、NB-IOT、4G等无线传输，以动态曲线实时直观地呈现在业务平台中，并通过设置报警阈值自动触发报警并联动处警预案。
3 后勤业务管理应用
3.1 全景智能布控
在某医院建设中，平台统一管理视频、门禁、报警、停车出入等子系统，融合人脸识别、AI智能分析和AR云景技术，建立实景下全景智能布控[3]应用，实现安全管理由事后追溯向事先防范、单系统应用向多系统联动、零散处警向可视化指挥作战的3大理念升级，极大提高了安全态势、实时管控和应急响应能力，应用界面见图3。在人员管理方面，医院建立本地数据库，实现以下应用：①对医闹、号贩、偷盗人员建立黑名单库（可与公安数据库对接），当目标人物进入院区，视频第一时间自动识别并全程跟踪，将信息推送至值班保卫部门，以提高关注；②对院内工作人员建立白名单库，不同职权授予不同门禁权限，人员进出可刷人脸通行[4]（支持戴口罩识别）；③对就诊人员通过刷脸或刷卡通行，做到非法人员事先管制，普通人员人过留痕，方便后期追溯。应用部署以来，医院通过公安部门提供的可疑人员信息，在疫情期间主动识别并协助抓获惯偷2名；办公区域人脸门禁日均服务1000人/次；辅助查询可疑人员、重点人员行踪轨迹百余次。
3.2 智慧安检
医院在门诊入口通过装备智慧安检系统，切实维护院区安全秩序[5]。传统X线安检机需要靠人工在过包视频中检测甄别违禁品，效率低下且存在漏检风险。智慧安检系统融合视频分析和声光报警，过包视频自动识别包裹中的管制刀具、枪支等违禁品，发现异常自动声光报警，同时配合带人体测温和人脸识别功能的安检门设备记录过检人员信息，在平台应用中，将人员与包裹信息匹配留档，以备后期追溯。此系统帮助医院查获严重违禁品携带案件10余起，日常安检效率提高了15%。应用界面见图4。
3.3 物联网安消一体化
医院通过平台应用，实现了安防和消防的联动响应。在院内部署物联网消防传感器，采集楼宇供水系统的液位、液压值，用电系统的电路电压、剩余电流、电线温度值。在楼道、室内部署无线烟感和视频火灾智能检测摄像机，实现全院无死角火灾检测。在核心机房、蓄电池储存室部署热成像摄像机，实时检测设备温度，温度异常时自动报警，见图5。物联网技术在消防管理中的应用，将传统的模拟信号转换为数字信号，实时显示在平台端，当前端报警时，消控中心和手机App同步弹窗就近视频画面，消控人员可在后台快速确认警情并现场处警。安消一体化应帮助医院主动消除火灾隐患事件20余起，警情响应时间平均缩短了50%，误报警出警率降低了70%，实现了火灾精准防控，在提升应急救援能力的同时也拓宽了安防数据的应用价值，真正实现了“1+1＞2“的效果。安消一体化应用见图6。
3.4 大数据通行管理
新冠肺炎疫情背景下，医院作为重点防疫场所，严格遵循“一患一陪护预约探视”原则，并对工作人员和就诊人员日常出入严格核验体温、健康码、核酸检测、行程码等信息。为提高信息核验准确性，加快通行速率，医院通过大数据应用实现人员通行管理，结合人脸识别、热成像人体测温[6]、智能分析等技术，以多功能人行闸机为载体完成通行核验。核验过程分3步：①入院人员过闸机时，测温模块先进行精准人体测温，无异常后，通过刷人脸结合App、身份证、医保卡等方式鉴权，视频检测是否存在截图冒用、人员混入、不戴口罩等违规行为，人员信息同上传至医院大数据平台；②大数据互通，平台一方面与医院HIS对接，获取人员预约信息，判断通行权限，另一方面与第三方大数据系统对接，上传人员信息并请求对应健康码、行程码、核酸检测及疫苗接种情况，信息返回至平台再下发到现场闸机同步显示；③平台建立内部数据库，对通行人员的信息建档，记录上述有效信息，以备后期追溯查询。智能核验通行系统，为医院在疫情期间主动阻断不合规通行行为千余人次，人员通行管理能力提高60%，实现了大数据分析下的高危人员自动筛选，满足了疫情精准管控需求，见图7。
3.5 智慧医护对讲
医院将“音视频+人工智能”技术应用于病房管理，建立基于IP网络架构的智慧医护对讲系统，不仅可实现病床分机与医护主机间的实时呼叫对接，还可实现病房门口机与医主机间的视频通话，并通过业务平台与HIS、LIS、PACS等系统的对接，将医嘱、护理、呼叫等相关信息按类别显示在护士站、病房门口机、病床分机、走廊显示屏等设备上。同时，平台与第三方医疗设备对接还可实现输液检测报警、吸氧计时、床头灯开关控制等功能。此系统帮助医院极大地提高了医护服务效率和精准度，提升了患者的住院体验。系统架构见图8。基于智慧医院后勤大数据平台，在安全、消防和病房呼叫场景中，“音视频+人工智能”的应用为医院后勤管理提供了快速高效的大数据决策依据，显著提升了安全管控能力和医护服务水平。未来基于更多新技术的场景应用将越来越丰富，以全感知、全智能、全连接、全计算为理念，助力医院在精细化管理中持续提效降本，实现数智化升级。
参考文献
[1]缪建兵.浅谈新形势下AIOT技术赋能医院智慧安防管理升级[J].中国公共安全(综合版),2019(8): 137-139.
[2]桂朝伟,牛军浩,邓春雷.基于物联网的医院消防安全管理[J].中国医院建筑与装备,2020(1):26-28.
[3]李明艳.全景视频在安防监控应用的探究[J].电子世界,2020(9):35-36.
[4]刘从会,王梓名.人脸识别技术在医院门禁系统中的应用[J] .无线互联科技,2020,17(10):154-155.
[5]吴富起,霍红福,王瑞.北京市新规实行后医院开展安检工作效果分析[J].中国安全防范技术与应用,2021(1):54-55.[6]周汪明.超高精度人体热成像测温助力疫情防控[J].中国安全防范技术与应用,2020(1):24-27.
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