医院排队叫号系统的设计与研究

医院排队叫号系统的设计与研究

王雷

南通市第三人民医院信息科

【摘要】目前由于医院业务种类的不断增加和细化，工作量加大，服务内容多，排队服务的问题变得日益突出，医院排队中往往出现不公平、嘈杂、低效、不合理、无序等情况。课题研究的医院排队叫号系统利用了电子信息系统管理的优势，摆脱了医院办理业务排队混乱的情况，该系统可以根据用户需要办理医院不同类型业务做好分类，然后将用户呼唤到相应的业务窗口，这样可以使用户和医院窗口服务人员进行自动匹配，节省办理业务的时间。

【关键词】排队叫号系统；并发服务；多线程；Linux系统

ResearchonHospitalQueuingSystem.

Wanglei

ABSTRACT:Atpresent,duetoincreasingtypesofhospitalbusinessandrefinement,increasedworkload,moreservices,queuingservicesbecomeincreasinglyprominent,thehospitalqueuesareoftenunfair,noisy,inefficient,unreasonable,.Thequeuingsystemofthehospitalqueuingsystemmakesuseoftheadvantagesofelectronicinformationsystemmanagementandgetsridofthequeuingdisorder.Thesystemcanclassifydifferenttypesofservicesaccordingtotheneedsoftheusers,andthencalltheuserstothecorrespondingservicewindow,Sothattheuserandthehospitalwindowservicepersonneltoautomaticallymatch,savetimeforbusiness.

KEYWORD:QueuingSystem,ConcurrentService,Multi-threading,LinuxSystem

【中图分类号】R473【文献标识码】A【文章编号】2096-0867（2016）13-242-02

1引言

现在排队技术已经成为一个专门的服务产业逐渐发展起来，并且形成了相对成熟的行业规范，排队技术的应用领域也越来越宽广，很多需要用户长时间排队等待的行业都需要使用排队机。

我国是一个人口众多的国家，医院各种业务排队的现象一直是困扰着广大群众就医的问题，由于医院业务种类的不断增加和细化，工作量加大，服务内容多，医院排队服务的问题变得日益突出，医院排队中出现的不公平、嘈杂、低效、不合理、无序等情况是困扰医护人员和病患的普遍问题。通过构建医院排队叫号系统能够很好的解决这些问题，该系统是电子排队管理系统的一种，是针对医院服务窗口的特点而设计的。

2医院排队叫号系统结构分析

医院排队系统主要包括取号系统、呼叫系统、显示系统、语音系统、管理系统，各系统根据实际应用情况不同，进行灵活选购和配置，系统组成见图1

图1系统逻辑组成图

1）取号系统。按键式取号机和触摸式取号机是目前主要使用的，触摸式取号机，一般装有操作系统，其实就是带有触摸屏的工控机；按键式取号机通过单片机程序实现对按键的编程，内嵌了单片机，并且已经配备了操作终端，在一些条件较好的场所，可以通过软件采用虚拟取号机实现取号。

2）呼叫系统。呼叫系统的呼叫器主要是窗口人员使用．物理呼叫器内嵌单片机，类似于小键盘，可以实现按键的编程，可以选用虚拟呼叫软件在一些配备了电脑的终端窗口，所有功能可以再物理呼叫器实现。

3）显示系统。显示系统主要由综合显示屏和窗口显示屏组成，显示屏颜色也可以为彩色、三基色，单基色等，可以为点阵屏或数码管，通常主要采用单基色的点阵屏，也可以采用LCD作为显示终端。

4）语音系统。语音系统由功放和喇叭组成，发音语言一般支持中英文，地方方言，在一些特殊的场所，需要提供特殊的语言。

5）管理系统。管理系统主要由管理软件实现，其主要功能为，监控系统的运行，对排队数据的统计分析，并提供报表输出。

3系统通信网络组建

在进行医院排队叫号系统总体设计时，首先要对该系统中由取号机和叫号终端组成的通信网络拓扑结构进行组建。按照几何形状，通信网络的拓扑结构可分为星型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑、分布式拓扑以及网状拓扑等类型[14]。在医院排队叫号系统中，叫号管理中心作为中心节点，负责与各叫号终端进行数据通信，叫号终端之间则没有数据传输需求。结合各种拓扑结构的特点，可发现对于构建有线的医院排队叫号系统来说，总线型拓扑结构比较适合，而对于构建无线网络常用的星形拓扑、网状拓扑以及星-网混合拓扑来构建系统。考虑到系统通信的可靠稳定，以及系统组网的开发成本，本文采用了基于有线无线网络结合的系统组建方案，在取号机与叫号管理中心之间采用有线的组网方式，在叫号管理中心与各窗口的叫号终端之间采用无线的星型拓扑组网方式，而各窗口上方的条形LED显示屏采用RS232总线与本窗口的叫号机相连。医院排队叫号系统整体示意图如2所示。

图2医院排队叫号系统示意图

4系统软件体系结构设计

在本文设计的医院排队叫号系统中，用户通过与触摸显示屏的交互，完成取号及其他相关业务的操作，同时，作为服务主体，医院等部门可通过显示屏完成业务宣传展示等功能，开发人员还可通过触摸屏完成对排队叫号系统的设置。本文采用了嵌入式GUI的系统。在嵌入式系统中嵌入式GUI就是图形用户界面系统，是根据应用环境和硬件资源的特点而设计的。鉴于嵌入式系统中包括了内存空间大小的限制、系统程序存储空间、处理器的运行速度，嵌入式GUI一般要求便于移植、体积小、可配置、耗用资源少等特点，也可以根据实际需求减少系统运行时对RAM空间的占用、安装所需的存储空间、可对GUI进行精简，另外，也要尽可能少对CPU资源的占用在系统运行时。

本文选用MiniGUI来构建医院排队叫号系统的图形用户界面，MiniGUI拥有较快的图形绘制速度。另外，MiniGUI具有优秀的中文支持能力，借助Linux下的Automake和Autoconf接口，MiniGUI可以实现大量的编译配置选项，通过这些选项可对MiniGUI进行定制，比如所运行的操作系统、运行模式、GAL/IAL引擎[30]、字体类型、字符集和控件等。

作为支持嵌入式应用的系统级软件，嵌入式操作系统通常由系统内核、设备驱动程序、图形用户界面、文件系统以及通信协议等部分组成。Linux操作系统虽然可运行在多种硬件平台上，但是在实际特定的硬件环境中，必须要根据目标平台的处理器和具体的外围接口，对其系统内核进行配置裁剪，并编写出相关的底层硬件驱动程序，使其适用于目标平台。医院排队叫号系统的开发，主要包括如下步骤：构建操作系统开发平台，驱动程序开发，最后是用户应用程序的开发。医院排队叫号系统的软件架构如图3所示。

图3医院排队叫号系统软件架构图

5系统测试

医院排队叫号系统的硬件主要包括取号机、通信模块、叫号终端、条形LED显示屏、语音呼叫系统以及微型打印机等设备。论文采用的测试环境采用了显示屏、语音设备、取号机、叫号管理中心、叫号终端等组成了最基本的工作模式。如图4所示。

图4系统测试环境

医院排队叫号系统的性能测试主要采用的是加压测试的方法，测试时使用的模式依然是逐步加压的模式。每20秒启动20个用户取号测试，用户总量为200个，并依据设置的时间间隔反复地进行取号操作。加压曲线图如图5所示：

图5加压曲线图

在加压测试的过程中，本文对每个用户的响应时间进行了分析和统计。考虑到查询延迟问题在数据库数据量过大的情况下，论文对数据库在大数据量和小数据量的情况下查询排号操作的反应时间进行了模拟，系统的响应速度小于5秒，因此医院排队叫号系统的性能符合设计要求。

系统测试结果证明，本文研究的医院排队叫号系统在系统功能上达到了设计要求。在系统性能上响应和处理的速度处于正常范围之内，只有在遇到大数据量的处理和操作时才会发生显示延迟的现象。医院排队叫号系统实现了排队叫号所具备的各种功能。由于医院排队叫号系统比较庞大，论文在系统研究上无法做到全面的覆盖，后续还有很多方面需要继续去改进和增强。

6结论和展望

本课题研究的医院排队叫号系统利用了电子信息系统管理的优势，摆脱了由于医院人员冗杂所造成的办理业务排队混乱的情况，避免了由于个别人的插队而发生排错队和争吵的现象。该系统可以根据用户在医院需要办理的不同类型业务的户做好分类，然后将用户呼唤到相应的窗口，并且根据先后顺序来处理，从而使得相关业务对应着各种窗口，这样可以使用户和医院服务人员进行自动匹配，还可以节省办理业务的时间。这样的话，人们排队就算在用户量比较多的情况下，也可以比较自在和轻松，不会因为排队影响业务的顺利办理，引起人与人之间的矛盾。因此，应用该系统的具有十分重要的意义。

参考文献

[1]肖方，施玉霞，李刚.嵌入式语音控制系统在QT上的实现[J].语音技术.2010,34(10):54-56.

[2]史毓达，曲豪.嵌入式排队系统叫号器终端设计与实现[J].湖北第二师范学院学报,2009,8(3):94-95.

[3]靳荣浩,张刚.SM501多媒体协处理器在嵌入式系统中的应用[J].太原理工大学学报,2008.5(1)12-14

[4]QunliMa.ResearchonEmbeddedWEBServerandItsSecurityMechanism[J].ComputerMeasurement&Control,2013,15(4):538-540

[5]JallineSulliVan.ChoosingaHigh-AvailabilityRTOS[J].Communicationsystemsdesign,2015,7(4):44-52