基于物联网环境医疗应急分队医疗物资的动态管理系统平台的设计与实现
杨新光a，蒋昆a，王旁a，安书杰b，石秀兵b
空军军医大学西京医院 a.数字化中心；b.医务处，陕西 西安 710032
[摘 要] 目的建立以WMS（Warehouse Management System）为模型的医疗应急分队医疗物资动态管理系统平台，为提高现有医疗物资的管理水平。方法通过搭建物联网环境和采用高频RFID标签对医疗物资定位追踪。借助于微软Visual Studio 2015开发工具集研发此系统平台。结果该系统平台在医疗应急库房的应用，实现了医疗物资的动态管理。结论该系统平台从物资调配到使用逐级做好了物资的入、出、存，实现医疗物资动态管理保证了医疗应急分队物资的持续供应，加快医疗应急分队响应速度和救治效率。
[关键词]物联网环境；医疗物资；WMS动态管理；高频RFID
引言
应急医疗物资管理在医院后勤保障中占有重要地位，决定着医疗应急分队在处理突发卫生事件时，实施救援的效果及效率。对于医疗应急分队而言，为应对各类卫生突发事件，所有使用医疗物资均应常备且定位管理。但是作为医院而言，因为相当一部分医疗物资都具有时效期，常备在固定库房以备突发事件使用势必会造成大量浪费[1]。对此医院往往会采用临时调整的办法，调集各类所需的医疗物资，但在制定物资调集方案中缺乏足够的数据支持，往往依靠个人经验，存在一定的随意性和盲目性，上述物资调集问题影响了医疗应急分队响应效率。因此，急需要一套适用于我院应急分队的物资管理系统平台，实现对应急医疗物资定位的动态管理[2]。
1 系统平台流程设计
通过在物联网环境下研究利用射频识别技术（RFID）+无线AP（WLAN），组成一套基于物联网互联传感的复合网络系统平台，实现医疗物资的自动采集、可视、跟踪、定位及合理调度的仓储管理系统（Warehouse Management System，WMS）动态管理，并且实质性提高应急分队医疗物资仓储的管理效率，确保医疗物资在应急救治条件下及时和充足的供应[3]。网络拓扑图，见图1。射频设备工作环境，见图2。
2 系统平台功能设计
根据我院医疗应急分队实际情况，结合WMS库房管理系统业务流程，设计符合我院特点的医疗物资仓储系统平台[4]。通过基础数据定义、入库管理、入库操作指示、台账管理、出库管理、出库作业提示、效期管理、盘点管理等功能架构具有物资管理条码化、业务操作指令化、系统业务可视化、库存盘点透明化的动态管理系统平台[5]。系统平台业务流程图，见图3。
图1 网络拓扑图
图2 射频设备工作环境
图3 系统平台业务流程图
2.1 物资入库管理
医疗应急分队的物资来源于上级配发和医院自行购买。新物资入库，通过手持PDA按照编码规则进行标签绑定信息录入，系统自动生成入库单，扫描需要入库的物资标签（900M-RFID），确定完成入库后，将完成的物资按照规定放置在相应的货位，完成入库上架。物资入库完成并实现物资定位，以达到精准快速查询的目的[6-7]。对于部分物资校准入库、维修归还入库、物资消毒归还入库、携行归还入库视为多次入库，利用已经生成的物资管理900M-RFID射频标签扫描读取后完成入库处理；系统根据效期管理、入库缺失物自动生成换货、补货单并及时提醒库管员进行处理。物资入库流程图，见图4。物资入库界面，见图5。
图4 物资入库流程图
图5 物资入库界面
2.2 物资出库管理
2.2.1 常规出库
库管员在接到任务通知，按照任务要求操作系统提交出库单，系统自动点亮需要出库货箱所在库位指示灯，按照对应库位亮起指示灯进行出库。货箱经过仓库出入口时自动读取重要物资出库货物、货箱信息，如有缺失警示提醒并生成出库单[8]。
2.2.2 紧急出库
紧急任务下达时，库管员按照紧急任务要求允许物资紧急出库，人员直接从货架拿走物资进行出库操作，物资经过仓库出入通道时自动读取出库货箱信息，如有缺失警示提醒并生成紧急出库单[9-10]。
2.2.3 非法出库
未经库管员确认，物资经过仓库出入通道时货箱所在货位的指示灯亮，且有警报提醒，并向指定手机发送短信提示[11]。物资出库流程，见图6。物资出库界面，见图7。
图6 物资出库流程图
图7 物资出库界面
2.3 盘点管理
物资储存状态下，库管员对重要物资库存情况进行自动盘点，在系统中选择重要物资盘点，系统平台自动读取粘贴在重要物资上面的RFID标签读取出重要物资数量，并形成盘点清单报表；在未进行粘贴重要物资RFID标签的物资采用手动盘点，在PDA上新建盘点清单，读取相应货箱上的RFID，PDA显示箱内物资清单，无异常形成盘点清单报表。如异常，则在在盘点清单中标记有问题物资，客户端审核通过后将需要更换、补充的物资明细形成相应物资申请单。
3 系统平台的实现
3.1 系统平台架构
系统平台设计我们注重4个特性分别为稳定性、安全性、扩展性、移植性。借助于微软Visual Studio 2015开发工具集研发系统平台，基于ASP4.6.NET技术的B/S模式三层架构设计方案。三层架构分别为表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）和数据访问层（DAL）。表现层即为用户客户端界面，主要作用是用户向服务器发送请求接受并及时得到数据库的反馈。业务逻辑层是对数据的操作存储逻辑组合起来构成数据访问层。数据访问层是对数据库数据进行添加、删除、修改、更新、查找等操作。系统平台在运行时大量的数据存在复用情况，因此三层架构会把各层常用数据抽取出来，对数据进行数据校验、缓存处理、加解密处理以便在三层内复用。使系统平台达到“高内聚，低耦合”目的[12-15]。系统平台三层架构图，见图8。
图8 系统平台三层架构图
3.2 数据库设计
此平台采用微软SQL Server 2016数据库对数据存储管理为以后系统扩容延伸做准备。数据库表设计考虑数据的存储效率与数据冗余度，既能快速查询数据库，又能一定程度上减少数据冗余，提高数据库空间利用率。在数据库设计过程中，多表之间相互独立，且结构互不相同[16]。数据库表结构图，见图9。
4 总结及讨论
该系统平台部署之前我院应急医疗物资仓库采用手工记录，2014年接受上级计划外出训练任务，由于任务需要准备物资比较多花费时间长达10天并出现大量物资的跑、漏现象。现系统平台使用已经两年有余，实践证明系统平台功能达到设计要求且运行稳定。两年中全天候24 h不间断运行，数据准确详细，共记录入库、出库及定位数据5000余条，确保了应急医疗物资在日常的规范合理储备。
图9 数据库表结构图
医疗应急分队医疗物资动态管理系统平台是借助于微软Visual Studio 2015开发工具集研发系统平台，基于ASP4.6.NET技术的B/S模式三层架构的基础上研发的管理系统平台，该系统平台层次分明、逻辑清楚、功能丰富、运行稳定[16]。医疗物资从调配到使用逐级做好了物资的入、出、存，实现医疗物资动态管理，以达到合理使用库存及时做好保障，减少不必要流失和消耗的目的。在设计时充分考虑到系统平台的可拓展性，为系统平台功能的开发和扩充上提供了基础技术保障。为以后制定行动任务预案提供物资及数据支撑，缩短医疗应急分队的响应时间，突出了分队的灵活和机动性等特性。实现准确、快速地救治伤员的目的。因此系统平台在全国医疗应急物资储存方面有很大的推广价值。
[参考文献]
[1] 连平,季玉峰,沈明鸣,等.基于RFID+WLAN技术的医院处突物资可视管理系统设计[J].解放军医院管理杂志,2007,(6):437-438.
[2] 李伟,王永,管智颖,等.全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统设计[J].中国数字医学,2017,12(10):21-23.
[3] 邹存芝,白娜.基于物联网的农业环境远程监测系统研究[J].网络与信息工程,2017,(9):64-65.
[4] 胡颖.基于RFID的建材物资管理平台设计与实现[J].建材技术与应用,2015,(6):35-37.
[5] 羊富华,蒋准飞,王海林.浅谈医疗设备信息管理系统的应用与开发[J].医疗装备,2015,28(11):22-23.
[6] 卢庆光.基于物联网技术电力物资仓储管理系统设计[J].自动化与仪器仪表,2016,(11):117-118.
[7] 张稳,马锡坤,于京杰.基于一网无线网络平台的医疗物联网创新应用探讨[J].医学研究生学报,2015,28(8):850-852.
[8] 周露露,潘书权,王敏,等.军队医院机动卫勤分队组织模块化探讨[J].人民军医,2012,55(5):391-392.
[9] 金明亮,张朝阳,黄顺红.军队医院机动卫勤分队抽组文职人员的标准流程构建[J].东南国防医药,2013,15(4):346-348.
[10] 刘旭华,白宗仁,陈盛新.军队药材供应站应急保障的现状及改进[J].药学实践杂志,2005,23(4):236-238.
[11] 阳林俊,王凯.医院机动卫勤分队快速反应能力存在的问题及对策[J].解放军医院管理杂志,2008,15(7):641-642.
[12] 张慧洋,张宏,苏剑斌,等.基于J2EE架构的战备医疗物资保障系统的设计[J].中国医学装备,2013,10(3):25-28.
[13] 郑宪章,朱炜炜,唐尧.医院药库现代仓储管理的探索[J].中国药业,2010,19(16):45-46.
[14] 杨新光,蒋昆,安书杰,等.基于物联网的医疗应急分队救治流转平台的开发与应用[J].中国医疗设备,2017,32(1):108-111.
[15] 范斌,樊毫军,侯世科.我国应急救援机动医疗装备发展现状[J].中华医院管理杂志,2016,32(11):803-805.
[16] 李巍,张鹏,荆斌,等.战备物资分类转运体系的设计[J].中国医学装备,2012,9(5):28-31.
Design and Implementation of the Dynamic Management System Platform of Medical Materials Based on the Internet of Things Environment Medical Emergency Unit
YANG Xinguanga, JIANG Kuna, WANG Panga, AN Shujieb, SHI Xiubingb
a.Digital Center; b.Department of Medical, Xijing Hospital of the Air Force Medical University, Xi’an Shaanxi 710032, China
Abstract: ObjectiveTo improve the management level of the existing medical materials, the dynamic management system platform of medical emergency unit with warehouse management system (WMS) as the model was established.MethodsThe medical materials were tracked through the establishment of the Internet of things and the use of high frequency RFID tags. This system platform was developed with the help of Microsoft Visual Studio 2015 development tool set.ResultsThe application of the system platform in the medical emergency storehouse had realized the dynamic management of medical materials.ConclusionThe system platform completes the entry, exit and storage of materials from the material allocation to the utilization, realizes the dynamic management of medical materials, ensures the continuous supply of materials for medical emergency units, and speeds up the response speed and treatment efficiency of medical emergency teams.
Key words:internet of things environment; medical supplies; WMS dynamic management; high frequency RFID
[中图分类号]TP399
收稿日期：2018-01-02
修回日期：2018-02-21
基金项目：陕西省创新能力支持计划软科学研究计划面上项目（S2017-CXZC-RKX-MSXM-0342）。
通讯作者：石秀兵，高级工程师，主要研究方向为医疗信息管理。
通讯作者邮箱：42344020@qq.com
[文献标识码]]C
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2018.08.031
[文章编号]1674-1633(2018)08-0123-04
本文编辑 李美松