军队医院药品物流与智能分发系统的设计与实现

石磊

军队医院药品物流与智能分发系统的设计与实现

石磊

目的：应用国内外先进技术，在现有“军卫一号”医院信息系统（hospital information system，HIS）平台下，实施军队医院药品物流与智能分发系统，扩充药材管理的内涵和功能。方法：硬件设备采用个人数字助手（personal digital assistant，PDA）、电子货柜、电子标签、智能药柜等物流设备，软件环境采用Windows 2003、Windows XP操作系统，Oracle 10g数据库，运用Java进行应用开发。结果：实现了平战时两级数字化库房物流化管理和药材的智能化拣选，冷链和温湿度管理系统确保了药品安全。结论：数字化药品物流系统的建立，扩展了军队医院信息系统的应用功能，有利于提升药材管理的综合水平。

军卫一号；药品物流；智能药柜；电子标签

0 引言

药材管理作为军队医院管理的重要组成部分，是保证用药安全、确保用药效率和疗效的前提。近年来，随着信息技术的发展，越来越多的信息技术被应用在军队医院管理中，但是作为医院重点管理的药材，改变不是很明显。军队医院药材管理面临很多问题，特别是战备药材使用效率相对较低，药品质量和效期管理要求严格，给管理工作带来一定难度[1]。

1 需求分析

军队医院平战时药品管理常见的问题包括：（1）药材拣选、订单响应等库房管理过程多由人工完成，工作效率低，存在一定差错率。（2）军队医院为了安全管理，网络封闭，无法与药材供应商实现数据交互，药材入库所有信息需手工录入。（3）缺少专业的物流管理系统，无法实现全院批号效期管理，容易出现近效期药材。（4）冷藏药材监控手段差，无法全程监控冷藏药品质量；病区药材储存条件差，存储安全级别低，拣选信息无电子记录，不利于毒麻药及贵重药材监管。（5）野战药材管理也存在着很多问题，如：战常材、战救材定位难；抽组速度慢，每次需6～8人完成组箱；抽组时靠装箱单、处方领药、手工完成，导致药房工作量增大，各种药品登统计不准确[2]；拉动外出时，消耗数量难统计，补充保障效率低。

通过对以上问题的分析，结合国内外先进技术，在现有“军卫一号”医院信息系统（hospital information system，HIS）平台下，采用军队医院药材智能分发监管系统，扩充药材管理的内涵和功能，通过数字化库房建设实现军队医院药材物流化管理；通过多种设备实现药材智能化拣选，提高药材流通效率；通过冷藏药材温湿度监控，保障用药安全；通过智能药柜提升野战医疗队（所）药材保障能力；采用多种技术手段降低药材管理费用。建设中运用多种信息技术，引入大量物流设备，实现对军队医院药材的全面管理，以提升平时与战时药材管理的综合水平[3]。

2 整体架构

系统业务功能主要分为四大部分：（1）数字化药库物流管理子系统；（2）智能药物分发管理子系统；（3）冷链管理子系统；（4）温湿度监控子系统。

系统架构除了业务部分外，还涵盖了很多业务接口和数据平台，系统组成如图1所示。

图1 系统组成图

3 系统设计实现

3.1 系统开发环境

（1）硬件环境。信息设备包括服务器1台、打印机1台、二维码扫描枪1支、无线AP 1台、个人数字助手（personal digital assistant，PDA）1个；其他设备包括电子标签1套、智能药柜1组、温湿度监控传感设备1套和冷链温湿度监控设备1套。

（2）软件环境。Windows 2003操作系统、Windows XP操作系统、Java 1.5、Oracle 10g。

3.2 系统运行环境

（1）硬件环境。信息设备包括服务器2台、打印机1台、二维码扫描枪5支、无线AP 2台、PDA 4个；其他设备包括电子标签1套、智能药柜1组、温湿度监控传感设备4套和冷链温湿度监控设备2套。

（2）软件环境。Windows2003操作系统、Windows XP操作系统、Java 1.5、Oracle 10g。

3.3 系统的主要技术

3.3.1 二维码技术

以往入库操作时需要药库人员手工逐条录入，不但效率低而且容易产生差错，如果能实现与上游供应商间的数据交换，便可提高效率，降低差错。考虑到医院网络安全，医院不能与其他网络连接，也不能使用U盘，所以运用二维码技术，通过二维码数据交互实现与上游供应商的数据交换。供应商在送货之前将出库数据打印成约定的二维码，入库时操作人员只要对二维码进行扫描便可获得所需的各项数据信息。采用二维码技术，使用操作简单，数据交互安全度高。

系统将入库所需的字段信息通过分割符（本系统通过$作为分割符）拼接在一起生成入库所需数据信息，根据数据信息生成二维条码，让各个供应商打印此条码。入库时将条码解析成相应的字段数据。拼接格式如下：

供应商编码$发票号$发票日期$商品编码$入库数量$批号$有效期

3.3.2 Web技术与PDA的结合

由于系统和屏幕限制，PDA往往需要根据不同的设备单独定制开发程序，导致开发周期长、技术难点多。为了利用PDA的灵活性，减少开发工作量，系统专门开发了一种适用于各种PDA的Web系统。在本系统中，PDA应用于药库药材管理中，主要功能包括药材拣选、库存盘点、移库等。通过使用PDA，可以在库房内任何地方进行操作，提升了操作的灵活性和作业效率。并且，PDA数据采集器在工作的同时，完成了信息的确认和录入过程，确保了数据记录的及时性和完整性。

3.3.3 电子标签与数据库技术的结合

电子标签是一组安装在货架储位上的电子设备，通过计算机与软件的控制，由灯号与数字显示作为辅助工具，引导拣货工人正确、快速、轻松地完成拣货工作。当出库单、拣选作业发出后，拣选人员根据指示灯显示货位和拣选数量拣选药材，拣货完成后按下确认键，即确认拣选完成。电子标签特别适用于物动量高的零头药材的拣选。

电子标签根据特定指令完成任务，系统通过与“军卫一号”对接，获取了“军卫一号”中的数据库出库数据，将数据库出库数据转换成电子标签能识别的指令信号，从而实现库存的拣选，作业流程如图2所示。

图2 电子标签出库流程

3.3.4 数据库技术与无线温湿度传感器技术的对接

无线温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。通过开发专门的软件接口，将无线温湿度传感器的电信号转换成数据库数据，从而方便了数据的查询和分析，扩充了无线温湿度传感器的功能。系统在不同的物理位置上安装多个温湿度传感器，并将所有的温湿度传感器连接在计算机系统上，通过接口软件实时获取温湿度信号，并将信号转换成数据插入到温湿度系统数据库中。通过数据库记录数据，可以及时了解药库的温湿度情况；同时，通过数据库中的温湿度数据与之前设置的警戒数据进行比较，出现超出警戒值情况时，系统会生成报警数据，通过短信和声光报警器进行报警，网络结构如图3所示。

图3 温湿度和冷链监控系统网络结构

3.3.5 智能数据分析模型

系统通过对药材管理流程的分析，制作了多个智能数据分析模型，包括采购计划生成模型、库存资金分析模型、库存可销天数分析模型等。

（1）采购计划生成模型。根据医院药材多个时期的实际消耗量、结合请领量以及上下线的设置，自动生成采购计划。通过新的采购计划，库存量大大降低，库存周转速度不断提升。

（2）库存资金分析模型。根据每种药材在全院的库存量情况，分析每种药材的资金占有情况，及时处理库存量大的品种，避免了由于管理不善造成的库存积压损失。

（3）库存可销天数分析模型。根据每种药材在全院的消耗情况，预测未来的销售量，从而分析每种药材的可销售天数，对于可销售天数多的药材及时处理，避免过期和库存积压。

3.3.6 智能药柜技术

智能药柜是一套通过信息系统控制的智能存储柜，由存储和控制两大部分组成。存储设备包括抽屉、货架、退药箱；控制设备包括计算机、触摸屏、电子锁、指纹扫描系统、键盘、条码扫描器等设备。抽屉分单支抽屉、带锁储药盒、带有指示灯多盒抽屉，不同的抽屉可以管理不同安全等级的药材，例如：毒麻药材可以存储在单只抽屉中，每次只能取走1支；货架用于存储体积比较大、安全级别较低的药材；退药箱用于存储取药后退回的药材。

系统将智能药柜技术应用在野战医疗所，改变了野战医疗所药材的储存环境，提升了患者用药的效率。而且，系统通过远程会诊网可实时获取智能药柜中药材的库存量，并且根据库存消耗分析模型可预测库存量的使用天数，结合为野战医疗所的补货周期，自动生成补货数量，避免了由于人为疏忽导致野战医疗所药材不足，减少因为药材的不足而耽误治疗导致事故的发生。同时，通过智能药柜加强了野战环境下药材的管理，实现了药材的存取药过程可控、可追踪，尤其是受控药材。

3.3.7“军卫一号”对接接口

以入库业务的业务流程为例介绍“军卫一号”对接接口（如图4所示）。

图4 入库业务流程

入库业务的数据接口主要体现在入库流程图的“录入信息”和“数据处理”中。其中，“录入信息”部分主要是提取HIS中“drug_sub_storage_dict药品库存单位库房字典”的单据号数据信息，获取单据号后加一回写drug_sub_storage_dict数据；“数据处理”具体处理过程如下：

（1）向“Drug_import_mater入库单主表”和“Drug_ import_detail入库单明细表”插入记录。

（2）判断本次购进的商品是否在“Drug_stock库存表”中存在相同记录，判断是否存在的字段依据为drug_code，drug_spec，firm_id，package_spec，storage，batch_no。如不同，则直接插入；相同，则更新相应字段。具体字段如下：数量quantity（原数量+入库数量），有效期expire_date，采购单价purchase_price，折扣discount（入库单单价/商品默认采购单价），单据号document_no。

（3）判断本次购进的商品是否在“Drug_storage_ profile库存定义表”中存在相同记录，判断是否存在的字段依据为drug_code，drug_spec，storage，amount_ per_package。如果不存在相同数据，则向“Drug_storage_profile库存定义表”插入数据。

4 各模块功能

4.1 数字化药库物流管理子系统

数字化药库物流管理子系统主要由采购管理、库存管理、查询分析、“军卫一号”接口4个模块组成。

4.1.1 采购管理

采购管理包括采购计划生成、采购业务入库、各个二级药房的入库。

（1）根据发货量、药房发药量、库存上下线等数据，自动生成采购计划，采购人员对计划进行审核。

（2）入库时，扫描供应商提供的二维码，自动生成入库记录和发票信息。出库单打印时生成条码，二级药房通过扫描核对、记账。

4.1.2 库存管理

库存管理包括制作出库单、操控各个电子设备、记录拣选过程、打印出库票据、库存盘点。

（1）根据各个二级药房提交的采购申请和库存情况自动生成出库单。

（2）将出库单信息发送到电子设备中，设备根据指令指引保管员进行货物拣选。

（3）拣选时自动记录拣选时间和拣选人员。

（4）出库票据打印。

（5）库存盘点管理。以往的库存盘点通过打印盘点单，盘点人员查找货物，盘点过程中走动量大，而且这种盘点方式只能按库存数量进行盘点，发现不了库存清单上没有的药材。数字化药库物流管理系统中的盘点是以货位为主，从货位出发进行盘点。盘点人员通过数据采集器进行盘点，按货柜顺序盘点，走动少，不会有遗漏。通过货位信息表和库存表对比，能发现库存账上没有的药材，智能化、自动化和无线化的工作环境，减轻了劳动强度，提高了工作质量和效率[4]。

4.1.3 查询分析

库存分析是库存管理分析决策重要依据，包括滞销分析、近效期分析、库存周转天数分析、可销天数分析等功能。

通过以上科学的分析报表，可以更好管理药材，有目的地进行少量多次的采购，加快药品在药房内的周转速度，缩短药品在药房内的积压时间，降低库房存储量[5]，减少积压和过期药材的产生，节省库存占用资金。

4.1.4“军卫一号”接口管理

通过“军卫一号”接口管理实现药库出入库业务与“军卫一号”系统的对接，原有的HIS药库系统在进行入出库处理时，数据通过接口读取到该系统，主要接口包括入库业务、出库业务、退回入库业务、基础数据同步。

4.2 药材智能分发子系统

药材智能分发子系统通过电子标签、PDA、智能药柜等设备实现出库智能化拣选。主要由PDA出库拣选、电子标签拣选、智能药柜拣选、药柜补药、“军卫一号”接口5个模块组成。

4.2.1 PDA出库拣选

通过PDA上的拣选程序替代纸单拣选，拣选时自动按照近效期优先出库的原则，库房保管员根据设备上显示的货位、数量、批号，便可迅速完成拣选操作。拣选时PDA拣选程序自动记录拣选人和拣选时间。

4.2.2 电子标签拣选

拣选任务发出后电子标签将被点亮，拣选人员根据指示到达要拣选的位置。电子标签上显示货位、数量、批号等信息，拣选人员按确认键完成拣选操作。通过电子指示灯闪烁可提醒拣选人员，防止漏捡。

4.2.3 智能药柜拣选

智能药柜安放在病区和野战医疗所手术车内。将“军卫一号”的处方或医嘱信息转化成智能药柜的数据，智能药柜根据数据信息点亮指引灯，指引灯清晰准确地指引拣选，并记录拣选相关信息。

4.2.4 药柜补药

根据预先设置的保障药材基数，系统自动生成补药信息，药师根据补药信息向智能药柜进行补药。特别是野战医疗所，通过药柜补药保障了野战条件下药材的补给，避免了由于信息不流畅而导致的药材补给不及时等问题。

4.2.5“军卫一号”接口

通过“军卫一号”接口实现拣选、药柜补药等业务与“军卫一号”系统的对接，接口包括出库单处理、处方处理、医嘱处理。

4.3 冷链管理子系统

药品贮藏管理是药品供应链中的一项重要内容[6]，基于物联网技术研究开发医院冷链管理子系统，实现全程实时智能化冷链监测。冷链管理子系统硬件由物联网冷链温湿度标签、RFID读写器、通信网络服务器、主控计算机、客户端、短信平台等一系列设备组成[7]。冷链管理子系统平时通过ZigBee无线网络，采集药库、战备库、冷藏柜安置的传感器信号，实现对冷藏药材存储环境的监管；药材运输过程中，通过随箱携带PDA设备采集数据。战时或野战医疗所拉动时，同样利用PDA进行监控。该系统主要由库存温湿度监控、PDA运输温湿度监控、PDA采集数据上传3个模块组成。

4.4 温湿度监控子系统

现有温湿度监测设备大多功能简单、智能化程度低，甚至需要人工现场采集信息，无法实现对药品的全程、实时监管和智能服务[8]。该温湿度监控子系统通过在药库、战备库、各二级药房中安装无线温湿度传感器，实现对全院药品储存环境的监控，发现异常温度时，系统会自动报警并向相关人员发送短信息，确保了药材在安全有效的温度中保存。该系统主要由传感器设置、实时监控查询、历史数据查询、监测警戒值设置、短信报警平台等5个模块组成。

5 应用效果

药品物流的核心是依托一定的物流设备、信息技术和进销存管理系统，有效整合营销渠道上下游资源，通过优化药品供销配运环节中的验收、存储、分拣、配送等作业过程，提高订单处理能力，降低货物分拣差错，缩短库存及配送时间，减少流通成本，提高服务水平和资金使用效益，实现自动化、信息化和效益化[9]。该系统2012年在我院研制使用，取得了较好的效果。

（1）结合军队医院平战时保障需求，实现了药材库—战备库两级数字化库房物流管理，通过对仓库作业过程进行指导和规范，保证了作业的准确性、速度和相关记录数据的自动记录，提高了工作效率，提升了响应速度。从传统的结果导向转变成过程导向，从数据录入转变成数据采集，从人工找货转变成导向定位取货，使用条码和货位管理，过程精细可控。通过物流管理，可以使供应链各个环节之间协调运行，物流功能得到整合，提高了物流系统的快速反应能力[10]。

（2）通过电子标签、RF数据采集器、智能药柜等设备，将原有的手工作业模式转变成数字技术的电子拣选，有效地提升了药材拣选效率，降低了差错率，同时自动记录拣选信息。

（3）智能药柜通过电子锁和电子设备指引，确保了毒麻药品和贵重药材的安全，战时还可以通过军事保障网络，将智能药柜库存信息实时回传到后方保障部门，保障部门根据库存消耗分析模型预测库存量的使用天数，结合野战医疗所的补货周期，自动生成补货数量。

（4）药材实现了效期管理，按照近效期优先算法，自动优先出库近效期药材，采用多种模型减少过期药材损失[10]。

（5）通过与上游供应商共享医药物流信息平台，优化了医院采购方案，降低了库存，节约了占用资金。

（6）通过与“军卫一号”HIS的对接，扩展了军队医院信息系统的应用功能。

6 结语

该系统的研制实现了对医院平战时药材的全面管理，提高了官兵用药安全，降低了药材成本，加快了药材保障响应速度，提升了野战药局数字化水平。

[1]穆霖，王军，左广友.野战方舱医院药品信息化管理使用及分析[J].医疗卫生装备，2012，33（12）：113-114.

[2]王军，刘建军.野战方舱医院抗震救灾药品耗材保障供应畅通的做法及分析[J].解放军医药杂志，2011（S1）：112.

[3]韦冠.我国药品物流领域实施供应链管理探析[J].药学发展，2008（11）：102-104.

[4]刘丽萍，韩晋，王依文.医院药房数字化模式的构建[J].中国药物应用与检测，2013，4（10）：112-114.

[5]陆一.医院药品物流系统对药房的影响[J].药学与临床研究，2011，19（2）：178-179.

[6]易静薇，张春颖，王福清.我国冷藏药品冷链物流的现状及问题研究[J].物流科技，2011，32（8）：96-98.

[7]沈崇德，童思木，孙炜一.基于物联网技术的医院冷链管理信息系统研究[J].医疗卫生装备，2013，34（3）：31-32.

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[10]丁勇，杨永林.信息化条件下的医院物流管理[J].现代医院管理，2014，12（3）：77-79.

（收稿：2015-01-10 修回：2015-04-26）

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Design and implementation of medicine logistics and intelligent distribution system in military hospital

SHI Lei
（Information Department,the 210th Hospital of the PLA,Dalian 116021,Liaoning Province,China）

Objective To develop a medicine logistics and intelligent distribution system in the military hospital based on HIS of No.1 Military Medical Project so as to improve medicine management.Methods The hardware included the PDA, electronic counter,electronic label,intelligent medicine cabinet and etc,and the software involved in Windows 2003, Windows XP,Oracle 10g database and Java.Results The system realized two-grade logistics management in the warehouse,intelligent picking of medicine,cold chain management,temperature and humidity management at wartime and peacetime.Conclusion The system expends the application of military HIS and enhances medicine management greatly. [Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（12）：58-62]

No.1 Military Medical Project;medicine logistics;intelligent medicine cabinet;electronic label

R318；TP393.1

A

1003-8868（2015）12-0058-05

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.12.058

石 磊（1970—），女，主任，高级工程师，主要从事医院信息化、软件工程、数据库管理方面的研究工作，E-mail：peach0626@163.com。

116021辽宁大连，解放军210医院信息科（石 磊）