Báo cáo Khoa học Thiết kế hệ thống đăng ký, gọi khám tự động áp dụng cho các phòng khám

 BÁO CÁO KHOA HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐĂNG KÝ, GỌI KHÁM TỰ ĐỘNG ÁP DỤNG CHO CÁC PHÒNG KHÁM Nông Minh Ngọc và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 69(7): 83 - 88 83 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐĂNG KÝ, GỌI KHÁM TỰ ĐỘNG ÁP DỤNG CHO CÁC PHÒNG KHÁM Nông Minh Ngọc*, Nguyễn Văn Huy Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên TÓM TẮT Bài báo đề xuất phương pháp thiết kế, xây dựng hệ thống gọi khám bệnh nhân tự động dựa trên mô hình hệ thống nhúng sử dụng họ vi điều khiển PIC và giao thức truyền thông theo chuẩn RS485 nhằm giải quyết những trở ngại hiện tại của hệ thống đăng ký gọi khám bệnh nhân tại hầu hết các phòng khám của các bệnh viện và phòng khám trung tâm. Hệ thống được xây dựng với mục tiêu tin học hóa quy trình quản lý gọi khám bệnh nhân; thay thế hoàn toàn quy trình gọi khám thủ công dựa trên giấy tờ truyền thống; tự động hóa việc sắp xếp, gọi khám bệnh nhân, giảm thiểu chi phí quản lý và tạo ra tính công bằng cho bệnh nhân và cho xã hội. Từ khóa: Vi điều khiển, vi xử lý, PIC, RS485, hệ thống nhúng, RS232.  GIỚI THIỆU Qua khảo sát thực tế tại tỉnh Thái Nguyên nói riêng và một số tỉnh lân cận nói chung, tại hầu hết các bệnh viện như: Bệnh viện Mắt Thái Nguyên, Bệnh viện Đa khoa TW Thái Nguyên, việc gọi khám bệnh nhân vào khám đang gặp một số nhược điểm như: Việc quản lý cấp số khám bệnh vẫn chủ yếu theo phương pháp cổ điển bằng giấy tờ. Chưa áp dụng bất kỳ một hệ thống gọi khám tự động nào. Khi số lượng bệnh nhân tăng, việc quản lý cấp số khám bệnh dẫn đến ùn tắc (Hình1 và Hình 2). Hình 1. Bệnh nhân xếp hàng để chờ khám tại bệnh viện mắt Thái Nguyên  Tel: 0968 595888, Email: ngocnm@tnu.edu.vn Hình 2. Hình ảnh chen lấn xếp hàng lấy số khám bệnh tại bệnh viện Đa khoa TW TN Hình 3. Hệ thống xếp hàng tự động tại Bệnh viện Tràng An Với phầm mềm đăng kí khám và xếp số tự động bệnh nhân đến khám sẽ không phải chờ đợi lâu để chờ khám bệnh bởi vì bệnh nhân sau khi nhận được số vào khám sẽ chủ động hoàn toàn về mặt thời gian, không còn vấn nạn tiêu cực từ các y tá hay bác sỹ. Đồng thời Nông Minh Ngọc và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 69(7): 83 - 88 84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên giảm thiểu được hầu hết các nhược điểm của phương pháp truyền thống đã nêu ở trên Hình 4. Hệ thống xếp hàng tự động tại Phòng khám 56- Hai Bà trưng, Hà Nội HỆ THỐNG XẾP SỐ TỰ ĐỘNG Sơ đồ khối hệ thống Trong hệ thống, trung tâm điều khiển đóng vai trò cung cấp số cho các bệnh nhân, truyền nhận các tín hiệu từ các trạm vệ tinh, giám sát quá trình bắt đầu và kết thúc một phiên khám bệnh,…Đồng thời, hệ thống điều khiển tại trung tâm có nhiệm vụ hiển thị bảng tổng hợp bệnh nhân thăm khám tại các phòng vệ tinh. Khu vực cấp số cho phép bệnh nhận đăng ký khám bệnh, sau đó sẽ gửi tín hiệu về cho trung tâm điều khiển để xử lý và truyền đến các phòng khám vệ tinh. Tại khu vực chờ, bảng hiển thị tổng hợp sẽ cung cấp những thông tin về số khám hiện tại các phòng khám vệ tinh cho bệnh nhân vào thăm khám. Thông tin này giúp cho bệnh nhân đưa ra các quyết định về mặt thời gian. Hệ thống phần cứng tại các phòng khám vệ tinh đảm nhiệm việc truyền nhận thông tin đến máy trung tâm. Đồng thời, tại đây hệ thống sẽ cho phép người điều khiển các tác vụ: bỏ qua số hiện thời, chọn số kế tiếp, chuyển số, báo bận; hiển thị số khám hiện thời tại mỗi phòng khám vệ tinh. Bên cạnh đó, phần mềm hệ thống sẽ cho phép bệnh nhân đăng kí khám; xếp và cấp số tự động theo phòng khám được chọn; thực hiện tác vụ báo cáo thống kê theo các yêu cầu cụ thể. Hình 5. Sơ đồ hệ thống Nông Minh Ngọc và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 69(7): 83 - 88 85 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 6. Biều đồ phân cấp chức năng phần mềm quản lý gọi khám Hình 7. Sơ đồ chung hệ thống Thiết kế hệ thống gọi khám tự động Thiết kế tổng quan Qua quá trình phân tích, hệ thống sẽ bao gồm các module: - Phòng khám trung tâm: Máy tính: Chương trình cho phép đăng ký, quản lý và tạo số khám tự động cho các phòng được đăng ký. Chương trình truyền thông với các phòng khám vệ tinh Bộ điều khiển trung tâm: Truyền thông với Máy tính lấy thông tin gọi từ các phòng vệ tinh. Điều khiển hiển thị trên bảng báo trung tâm. Bảng báo trung tâm: Gồm 3 dòng cho 3 phòng vệ tinh, mỗi dòng 2 cột tương ứng với Số phòng và Số gọi khám hiện thời. - 3 Phòng khám vệ tinh gồm: 3 Bảng báo gọi khám: Hiển thị số gọi khám hiện thời. 3 Bộ điều khiển: Hiển thị số khám hiện thời cho BS khám. Cho phép các thao tác: Gọi số kế tiếp, hủy số, chuyển số, báo bận. Truyền thông với máy tính trung tâm Tính năng của hệ thống: Cho phép ghép nối mở rộng mềm tối đa 32 phòng khám vệ tinh mà không cần cài đặt lại phần mềm. Khoảng cách giữa phòng khám và phòng điều khiển tối đa là 2km (chưa sử dụng thiết bị cầu dẫn) Truyền thông giữa các phòng khám và trung tâm a. Ghép nối phần cứng Điểm mấu chốt của bài báo là xây dựng một giải pháp cho phép ghép nối và truyền thông giữa các phòng khám với trung tâm điều Nông Minh Ngọc và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 69(7): 83 - 88 86 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên khiển, nhằm giải quyết vấn đề là tập trung đăng ký và cấp số tự động từ trung tâm, sau đó hiển thị và gọi khám từ các phòng vệ tinh với cơ sở dữ liệu lấy từ máy tính trung tâm. Chuẩn truyền thông được chọn ở đây là RS485 với những ưu điểm của nó như: Cho phép truyền thông đa điểm (1 Master và nhiều Slave), khoảng cách truyền tối đa 2km, có khả năng chống nhiễu cao. Sơ đồ nguyên lý ghép nối mạng RS485 như hình 8. Trong đó máy tính tại trung tâm là Master, tại các phòng vệ tinh là Slave. Bộ điều khiển tại mỗi trạm được thiết kế từ vi điều khiển PIC16F887, cả máy tính và vi điều khiển này kết nối vào mạng qua một bộ chuyển đổi trung gian RS232 sang RS485. Để mở rộng hệ thống, ta có thể ghép nối thêm các trạm mà không cần cài đặt phần mềm. Mỗi một bộ điều khiển tại các phòng có thiết kế thêm một module cho phép cài đặt địa chỉ, với dải địa chỉ từ 0 đến 255. Sau khi được cài đặt bộ điều khiển chỉ truy cập vào mạng với các gói tin trùng với địa chỉ thiết lập. b. Giao thức truyền thông Master đóng vai trò điều phối truyền thông trong mạng, trước mỗi một phiên làm việc, đầu tiên Master truyền lên mạng 1 gọi tin địa chỉ xác định trạm cần liên lạc, chỉ có trạm nào có địa chỉ trùng với địa chỉ mà Master gửi đến mới được phép gửi dữ liệu và trao đổi dữ liệu. Sau đó, Master sẽ gửi gói tin thứ hai là mã lệnh yêu cầu trạm thực hiện. Gói tin mà máy trạm gửi về cho máy Master sẽ báo kết thúc một phiên. Để phân biệt gói tin địa chỉ và gói tin dữ liệu (mã lệnh), hệ thống sử dụng giao thức truyền RS232 với frame truyền 12bit trong đó có 9 bit dữ liệu. Bit thứ 9 bằng 1 là gói địa chỉ, bằng 0 là gói dữ liệu. Module điều khiển và hiển thị tại các trạm Chức năng: Nhận dữ liệu từ các máy PC đặt tại các phòng khám vệ tinh và thực hiện các thao tác hiện thời (gọi số, hủy số, báo bận), tự động xử lý gọi số khám tiếp theo trong hàng đợi khi Bác sĩ gọi số, điều khiển hiển thị số khám hiện thời lên bảng quang báo. Đồng thời, Module này còn có nhiệm vụ truyền về dữ liệu về máy Master đặt tại trung tâm phục vụ cho tác vụ thống kê, báo cáo và hiển thị tại bảng tổng hợp đặt tại khu vực chờ của bệnh viện hoặc phòng khám. Hình 8. Sơ đồ ghép nối truyền thông với PC là Master với 32 trạm vệ tinh Hình 9. Giao thức truyền thông Nông Minh Ngọc và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 69(7): 83 - 88 87 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 10. Sơ đồ mạch điều khiển Hình 11. Thuật toán điều khiển KẾT LUẬN Hệ thống được thiết kế trên cơ sở sử dụng họ vi điều khiển PIC và giao thức truyền thông theo chuẩn RS485 đã giải quyết được những vấn đề còn tồn tại của hệ thống gọi khám hiện tại. Các kết quả đã đạt được của hệ thống là: cho phép bệnh nhân đăng ký tự động; xếp và cấp số khám bênh nhân theo từng phòng khám; hỗ trợ công tác quản lý trong việc thống kê báo cáo số theo một số các yêu cầu cụ thể. Ngoài ra, hệ thống được thiết kế còn có tính mở cho việc nâng cấp, ghép nối thêm số lượng các phòng khám lên đến 253 phòng mà không cần cập nhật phần cứng và phần mềm. Bên cạnh đó, hệ thống vẫn còn một số hạn chế cần phải khắc phục để có thể đưa vào sử dụng thực tế tại các phòng khám như: việc xây dựng phần mềm quản lý chỉ đáp ứng được qui trình đăng kí khám và xếp số khám tự động cho từng phòng khám trong phạm vi nhỏ, hẹp; Giao diện còn đơn giản. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Khánh: Cấu trúc và lập trình họ Vi điều khiển 8051. NXB KH&KT hà Nội-2004 [2]. Alan Clements: Principles of Computer Hardware – PWS-KENT Publishing Company – Boston 1992 [3]. :Embedded C Programming and the Microchip PIC By Richard H Barnett , Larry O Cull , Larry O Cull David Hergert, Nancy Thibeault: PC Architecture from Assembly Language To C. Prentice-Hall, Inc. 1997 [4]. V.M. Rooney: Microprocessors and Microcomputers - McMilan Publishing Company – New York 1983 [5]. Introduction to Microelectronic Systems: The PIC 16F84 Microcontroller, Martin P. Bates, (July 23, 2001) [6]. PIC16F87XA Data Sheet 28/40/44-Pin Enhanced Flash Microcontrollers. Nông Minh Ngọc và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 69(7): 83 - 88 88 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên SUMMARY THE AUTOMATIC SYSTEM OF REGISTRATION, CALLING FOR EXAMINE PATIENTS IN HOSPITAL Nong Minh Ngoc  , Nguyen Van Huy Thai Nguyen University of Technology This paper proposed the design and building “The automatic system of registration, calling for examine patients in hospital” based on the model of embedded system with PIC microcontrollers and communication protocols as standard RS485 to solve obstruction not only for management but also for patients service at most clinics in hospitals and clinical centers. This system has been designed towards the applied information technology in management; to changes the traditional management method based on on paper; automatically to calling patients, reducing costs in management and creating the equity for patients and social. Key words: microcontroller, microprocessor, PIC, RS485, embedded system,RS232.  Tel: 0968 595888, Email: ngocnm@tnu.edu.vn