【故障分析與處理】醫療場境下無線網絡受微波治療儀干擾
《醫院信息系統典型故障案例解析》一書收集整理了53個醫院信息安全典型案例,內容涉及基礎設施、網絡設備、主機應用系統、數據庫、安全設備、虛擬化等各個方面。該書在CHIMA 2019大會發布后即受到醫療信息化同仁的一致好評。現CHIMA加印了第二版,同時在公眾號發布數期典型案例,為大家分享信息安全事故經驗,避免事故重現,共建醫院信息安全網絡。
【案例概述】
案例關鍵字:WIFI 微波治療儀 信號干擾
在部署無線網絡時,網絡管理員首先要考慮的便是盡量減少環境因素對WIFI信號質量的影響,然而在實際應用中,各種無線信號發射和信號接收常常發生著“無聲的較量”。小L最近碰到了一個微波治療儀干擾WIFI信號導致PDA無法聯網的問題,通過更換不同工作方式的微波治療儀,規劃WIFI信道等措施進行優化并解決問題。
【案例還原】
小L任職的醫院,內科樓的無線場景示意圖如2-1-1所示,無線網絡拓撲圖如圖2-1-2所示,無線核心設備包括無線控制器AC、POE交換機、無線AP等。某日小L到病房巡檢網絡時,康復科一名護士反映了一個“詭異”的現象,一段時間以來該科室經常出現在一段時間內,移動護理系統使用的PDA和醫生查房系統使用的平板電腦均無法連接無線網絡,但過一段時間網絡又恢復正常。
圖2-1-1 無線場境示意圖
圖2-1-2無線系統拓撲圖
第二天,該科室再次出現網絡不穩定的現象時,小L立即到現場排查故障,首先檢查了無線系統的硬件和軟件,均運行正常,再進一步抓包分析,發現無線連接期間,無線信號不連續、失真嚴重,終端無法接收解調信號。經小L在現場觀察、詢問、分析后發現了一個規律,即在無線信號失效期間,該科室某一病房正在使用某型號的醫用微波治療儀為病人做康復治療,當關閉微波治療儀電源后,無線網絡信號恢復正常。
小L上網查找了關于微波治療儀的相關資料,找到了“偷走WIFI信號的兇手”。醫用微波有三個工作頻率分別為2450Mhz、915Mhz、433Mhz,能夠干擾WIFI的微波治療儀主要是工作在2450Mhz頻點,微波治療儀的輸出功率一般可以達到100w。由于普通的射頻器件無法做到只在一個頻點發射信號,所以微波往往會覆蓋整個2.4G~2.5G頻段,導致WIFI的2.4G信道的底噪超標,所有的2.4G頻段均會被微波治療儀干擾,而且WIFI功率只有100mw,由于兩個功率相差可能達到1000倍,所以微波治療儀能夠單方面壓制的干擾。
目前市面上波治療儀射頻輻射分為連續式和脈沖式。連續式的微波治療儀會不間斷發射高信號強度的干擾信號,干擾率100%,導致WIFI系統完全無法工作 。脈沖式的微波治療儀會發一段時間,停一段時間,干擾率為50%,這樣只要脈沖的頻率足夠高,WIFI系統可以在微波治療儀停止的那段時間進行通信,而不會完全無法通信。2.4G的微波治療儀在工作期間產生非常強的干擾,無線信號beacon幀嚴重失真(信號不連續,失真嚴重),終端無法正常接收解調信號,直接導致無線終端體驗時斷時續。該科室用電設備如圖2-1-3所示。
圖2-1-3 微波治療儀
找到故障原因后,小L與康復科醫生、設備科工程師、網絡廠家工程等專業人員一起制定解決方案并分期進行優化:
1.使用脈沖式微波治療儀,脈沖式微波治療儀不管是醫療效果還是對網絡方面的干擾,都優于連續微波治療儀。
2.使用915Mhz的微波治療儀取代2.4G的微波治療儀。
3.屏蔽隔離,建立隔離室,通過物理上的強隔離實現無線系統和醫療器械之間相互隔離。
4.通過部署雙頻零漫游方案,由于醫療設備干擾源一般在2.4G頻段,為無線終端提供多個無干擾5G頻段的無線網絡。
【案例總結】
1.在醫療場境下,應合理規劃無線覆蓋方案,凈化無線信號環境,減少對信號源干擾風險。
2.建設部署雙頻零漫游方案,支持2.4G頻段和5G頻段,無線終端可選擇未被干擾的信道接入。
3.醫用微波治療儀更換成脈站式或使用915Mhz的微波治療儀,避免不必要的信號干擾。
4.醫院在采購微波治療儀等醫療設備時,要充份做好技術調研和規劃工作,盡量避免醫療設備的頻率和WIFI信號的頻率之間的互相干擾。
本文選自《醫院信息系統典型故障案例解析》
主 編 傅昊陽
副主編 馬麗明 賀嘉嘉 高峰
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