来源:HIT专家网 作者:王正福
近期,新冠肺炎疫情在我国呈现点、线、面爆发态势,全员核酸检测是有效应对疫情,排查确诊、疑似病例的重要手段之一。近期,笔者所在城市经历了一场全员核酸检测,作为亲身经历者以及城市全员核酸检测信息化系统的设计者,现对政府在全员核酸检测信息系统中的主导作用、城市级全员核酸检测信息系统设计与支撑、高并发量情况下系统设计及运行注意事项、全员核酸检测组织与信息化系统紧密配合等问题,总结一些心得体会与业界同仁分享、交流。
一、疫情防控指挥部应高度重视信息化在全员核酸检测过程中的支撑作用
(一)全员核酸检测时应将信息化支撑作用前置。
笔者所在城市常驻人口约为560余万人,刚刚经历了一场城市级全员核酸检测。全员核酸检测是一个系统工程,具有时效性强、覆盖面广、涉及部门多、人员广的特点,非常考验城市管理者的组织能效性、部门协调性和工作执行力。
在核酸检测工作刚刚开始时,笔者所在部门强烈提请各级部门领导要高度重视信息化在提高采样效率、数据统计分析、结果报告查询、阳性病例追踪等方面的重要支撑作用。因此,各级部门在将精力放在多部门协同、物资储备、人员调配等战略层面的同时,高度重视信息化在核酸检测过程中的串联作用。在核酸预约、核酸采样、核酸检测、报告查询、阳性病例追踪、数据统计分析等工作中,信息化的底层支撑作用与组织工作有机地衔接在了一起,相辅相成。
在信息化工作的支撑下,笔者所在城市的核酸检测平均采样速度得到大幅提升,从原来的3.5分钟/人提升到20秒/人,采样点的数据统计分析由原来的1.5小时提升到1分钟,从实验室发现阳性病例到封控所在区域仅用3-8分钟。
在此,再次建议城市管理者一定要做到信息化在全员核酸检测过程中的组织前置、应用前置和部门配合前置;在启动全员核酸检测之前,要将信息化融入核酸检测全流程,同步设计、同步启动、同步资源管理和调配。
(二)协调多部门联动,充分实现信息共享。
开展全员核酸检测时,系统数据的有效性和及时性事关疫情防控全局,特别是阳性病例数据共享的及时性尤为重要。作为全员核酸检测指导机构,疫情防控指挥部应单独设立核酸检测信息化工作专班,覆盖市政府办公室、公安、卫健、大数据局、网信、宣传等部门,并集体办公、统一调度。系统数据应实现及时共享,一旦在实验室发现阳性病例,依据检测时20混1或10混1的采样管规格,通过信息系统能够迅速定位“同管”人员相关信息,在市政府主导下,公安、大数据局、卫健、网信、教育等信息系统全面实现信息共享,各工作专班能够迅速启动阳性疑似病例所在区域封控、密接人员定位与隔离,通过有效缩短疑似病例排查时间,降低大面积人群交叉感染的风险。
在此,建议城市管理者在全员核酸检测时一定要充分发挥信息化优势,彻底杜绝手工登记,这是由于手工登记的方式很难在发现阳性疑似病例时快速定位10人或20人的精准信息,进而达到迅速封控的目的;同时在进行全员核酸检测信息系统设计时,要充分考虑各部门疫情防控信息系统的兼容性,从城市管理战略上提前谋划,进而实现信息的快速共享。
(三)疫情防控信息系统的标准化和规范化。
以笔者所在城市为例,当前涉及疫情防控的信息系统纷繁复杂,包括全员核酸检测信息系统、重点人员管理信息系统、数字防疫信息管理平台、社区疫情管理信息系统、发热哨点管理信息系统、免疫规划信息系统、省级全员核酸检测信息系统、县级“一码通”管理信息系统等。
这些信息系统有的是省级建设,有的是市级建设,有的是部门建设,有的是县级建设。由于不同系统、不同系统集成公司的建设标准和规范不统一,数据各自为政,互不联通、互不共享。
建设疫情防控信息系统的目的就是要实现疫情防控的快速化、精准化、统一化管理,数据的无法共享将严重妨碍疫情防控各项工作的顺利开展。在此强烈建议国家或省级大数据局、卫生健康以及标准化管理等部门梳理疫情防控相关信息系统,尽快出台疫情防控信息化系统的建设标准与管理规范,从战略层面、全局层面和数据共享层面,对相关信息系统的建设方产生约束作用,做到数据库设计统一、数据集应用统一,进而实现城市级多部门对疫情防控数据的快速、精准、无缝、无障碍共享应用。
二、地市级城市全员核酸检测信息系统设计的几点意见
笔者所在城市在初期设计全员核酸检测信息系统时,从基础架构设计、业务应用设计、互联网出口设计三个方面,对有可能引发系统崩溃的问题进行了全面充分的考虑。即便如此,在真正开展全员核酸检测时还是出现了两次短暂的系统故障,幸运的是由于有过预估,尤其是得益于我市大数据局、通讯运营商、系统集成商的鼎力支持,故障得以迅速解决,借此机会也一并表示感谢。
笔者总结了几条有关系统崩溃的原因与建议,供大家交流、参考。
(一)基础硬件设施云端建设。
全员核酸检测信息系统的硬件基础设施应依托全民健康信息化平台、商用第三方互联网云,还是市政府政务云?起初,笔者所在单位对这个问题是存在争议的。结合后续的建设经验和运行情况,在此笔者还是建议放置在市政府政务云上,原因如下:
一是基于市政府政务云硬件基础设施的可扩容性考虑。一旦开展全市全员核酸检测,数据量将呈几何式增长,对硬件基础设施要求极高,一旦硬件基础资源不足,市政府方面会不计成本地全力保障。
二是基于全员核酸检测信息的保密性考虑。全员核酸检测信息涉及的人员范围广、个人基础信息全,对数据保密性有严格要求,将数据存储在市政府政务云上,完全不用考虑数据泄密的风险。
三是基于互联网出口多样性的考虑。全员核酸检测信息系统前端面对的是不同运营商的智能手机用户,互联网出口应包含联通、移动、电信三家运营商,市政府政务云的出口一般都会包括这三家运营商;而且在开展全员核酸检测时,一旦互联网出口带宽出现瓶颈,在市政府的主导下,带宽扩容能够得到充分保障, 关键时刻不受经济因素的制约。
(二)几个可能存在系统崩溃的节点。
笔者所在城市在2021年疫情紧张时就上线了本市的全员核酸检测系统,开展全员核酸检测系统预登记;2021年3月,全市94%人口已完成预登记;当疫情真的来临时,系统内已采集全市94.5%的人口信息,为开展全员核酸检测打下了坚实基础,避免了集中登记带来的系统崩溃风险。
总结经验,笔者梳理了几个可能导致系统崩溃的节点因素,供大家参考。
一是硬件基础设施的可扩展性不足。笔者所在城市一共设置全员核酸检测点4000个,按照每个采样点3-5通道设计,瞬时采样人群峰值、瞬时采样管扫描入库峰值、瞬时报告查询人群峰值等可达2万人,实际设计时以上参数全部按照12万人瞬时访问设计,配置物理服务器9台(数据库服务器3台,两台一主一备,故障备份机1台,负载均衡服务器4台),应用服务器采取虚拟化形式的虚机64台。在设计全员核酸检测信息系统时,建议应充分考虑本市人口基数与服务器硬件基础资源之间的配置关系,以免因硬件基础设置不足引发系统故障。
二是互联网出口带宽限制。全员核酸检测时,居民几乎全部通过手机进行登记预约、查询报告,瞬时访问量急剧增加,对互联网出口带宽和负载均衡要求极高,建议同时打通联通、移动、电信三个运营商的访问出口,每个运营商带宽应在4G以上,并针对不同运营商开启专属负载均衡服务,以免因不同运营商用户访问量激增导致网络故障。
三是预约、采样、报告查询服务器的分离设置。开展全员核酸检测时,手机端访问剧增的几个节点分别是手机预约自助信息登记、采样扫码登记信息、报告自助查询、样本扫码入库登记信息等,也是造成系统崩溃的重要因素。因为全员核酸检测时,以上操作会形成大容量、集中式查询业务,导致并发量激增,因此在系统的架构设计上,一定要做到应用服务器负载均衡同步设计,服务器依据功能实现数据存储读写分离,进而达到快速高效访问的目的,提升访问效率。
四是采样点设置应充分结合无线基站带宽。联通、移动、电信三家运营商在设置基站功率和带宽时,针对不同地点、不同人群密度的设置也有所不同。在设置采样点时,建议要和运营商充分沟通,以免因采样点人群密集导致基站带宽受阻。
五是网络安全设备配置和权限设置要合理。系统安全和平稳运行同样重要,由于部分网络安全设备会因为大容量不间断访问将数据流进行阻断,例如抗DDos设备等,因此要充分考虑大数据量集中访问与安全策略配置之间的关系。笔者所在城市在全员核酸检测时,就曾因数据集中访问被安全设备默认为网络攻击,导致应用系统故障。因此一定要提前对相关安全策略进行重新检查和配置,以免因安全设备原因导致系统故障;同时要充分考虑串联的网络安全设备的“木桶效应”,避免因某一串联设备的带宽承载力不足影响整个数据传输通道。
三、全员核酸检测采样组织过程中的几点建议
一是采样点创建应标准化。开展全员核酸检测时,采样点会随着覆盖人群、信号基站覆盖能力等因素而随时变化调整。实现系统精准统计分析采样人群,取消手工登记,采样点建设一定要全市“一盘棋”,保持标准且一致。建议采样点名称应以县为单位进行类似“采样日期+县域名称+采样点名称+采样点编号”的标准化命名,如“0322禹城市中办01”,其中0322代表3月22日,禹城为县域名称,中办为采样点名称,01为采样点编号。
二是采样管条码打印和张贴应标准化。在笔者所在城市,采样管的条形码为“一码双打”,一份贴在采样管上,一份张贴在采样桌上让居民扫描,采样人员只负责采样,无须担心扫描条码与采样管张贴条码不一致的问题。采样管条码的张贴要做到严谨、细致、准确,严禁缠绕贴、漏贴、标记贴,以便于实验室接收人员用扫码枪能够准确读取,便于利用信息化系统追溯阳性病例。
三是采样通道及志愿者设置应标准化。如每个采样点按1500-2000人的容量设计,建议每个采样点至少开3-5个通道,每个通道配备志愿者3-5名,垃圾桶、采样管支架同步准备到位,通道设置1.5米间隔线,设置测温区、临时隔离区、医废暂存区、医务人员缓冲区等。为避免大面积人员聚集,建议按照楼道组织采样人员,例如:先1-3单元,再4-6单元,依次类推,确保排队人员不超过100人,进而实现采样点设置标准化、通道管理规范化、人员数量可控、组织调度可控、人员秩序可控。
四是基层干部统一指挥管理应规范化。在全员核酸检测过程中,乡镇街道干部要发挥主体作用,积极引导居民在排队前进行提前预约,尽量不要到采样点集中预约,指导志愿者辅导老人、孩子等特殊人群完成预约和核酸采样。同时,在此也强烈建议,对老年人等特殊人群较多的乡镇、社区,要配置身份证读卡器和扫码枪,提升特殊人群的采样速度。
【作者简介】
王正福,德州市卫生健康委卫生健康事业发展中心高级工程师,兼任德州市网络与信息安全办公室特聘专家、山东省区域卫生信息化平台互联互通测评专家。曾荣获”山东省人民政府《德州市区域卫生信息化建设可行性研究》优秀调研成果三等奖”,发表过《网络化急救管理新模式在重大突发事件医疗救援中的作用》等文章。
【链接】
近一年来,HIT专家网收到多地大规模核酸检测信息化建设经验总结来稿,特附上相关链接,谨供参考:
3.【王力华专栏】核酸检测“应检尽检”:一次大规模互联网应用的现场体验
4. 北京上线核酸检测信息统一平台,IT助推抗疫能力持续“进化”
6. 【马丽明专栏】医院信息中心第一次参加大规模核酸检测需注意的“点位”
7. 【读者来稿】实战经验:大规模核酸检测中需要注意的信息化要点
【责任编辑:晓青】
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