實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用分析

周云飛+顧建祥

摘 要：本文對(duì)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，在此基礎(chǔ)上對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行論述。通過(guò)本文的研究能夠?qū)Νh(huán)境監(jiān)測(cè)整體水平的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；管理

中圖分類號(hào)：X321 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)及其發(fā)展現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)簡(jiǎn)稱LIMS，這是一種功能較為強(qiáng)大的管理系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的各種分析儀器連接到一起，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)以及數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的全方位管理。系統(tǒng)采用的是模塊化結(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)諸多功能模塊，如樣品管理、數(shù)據(jù)管理等。

近年來(lái)，在科技水平不斷提高的推動(dòng)下，實(shí)驗(yàn)室中使用的各種儀器設(shè)備的自動(dòng)化和智能化程度越來(lái)越高，大量理化過(guò)程的參數(shù)都需要轉(zhuǎn)化為數(shù)字表示，在這一前提下，實(shí)驗(yàn)室的信息量劇增，這部分信息對(duì)于實(shí)驗(yàn)室相關(guān)工作的開(kāi)展具有重要的指導(dǎo)價(jià)值，對(duì)信息進(jìn)行快速的收集、整理、存儲(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)資源共享是實(shí)驗(yàn)室亟待解決的首要問(wèn)題之一，LIMS的出現(xiàn)為該問(wèn)題提供了解決途徑。

截止到目前，LIMS歷經(jīng)了30多年的發(fā)展，現(xiàn)已非常成熟，系統(tǒng)的各項(xiàng)功能也越來(lái)越完善，其對(duì)實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域的發(fā)展起到了巨大的助推作用。20世紀(jì)末，第三代LIMS出現(xiàn)，它采用的是C/S架構(gòu)，運(yùn)用的軟件均為商品化軟件，這種軟件最為突出的優(yōu)點(diǎn)在于不需要使用者自行編寫程序，根據(jù)用戶的實(shí)際需求通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)置，系統(tǒng)便可投入使用。實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員在接受簡(jiǎn)單培訓(xùn)后，便可利用LIMS完成工作流程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器聯(lián)結(jié)等任務(wù)，為實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作的開(kāi)展帶來(lái)了極大的便利。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，基于互聯(lián)網(wǎng)的第四代LIMS出現(xiàn)，該系統(tǒng)采用了當(dāng)前較為流行的B/S結(jié)構(gòu)，便于在互聯(lián)網(wǎng)上部署，無(wú)須安裝LIMS軟件，用戶只需要采用互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器即可，不再需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，即使用戶的規(guī)模再大，分支機(jī)構(gòu)再多，維護(hù)和升級(jí)的工作量都始終保持不變。同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)、維護(hù)和數(shù)據(jù)共享。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)中實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)的合理與否，對(duì)其實(shí)際應(yīng)用效果具有一定的影響。因此，可按照環(huán)境監(jiān)測(cè)站的具體工作性質(zhì)進(jìn)行分類設(shè)計(jì)：

2.1.1 對(duì)于由環(huán)保局直接下達(dá)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，可以采用監(jiān)測(cè)計(jì)劃管理模式。

2.1.2 對(duì)于來(lái)自外部的委托監(jiān)測(cè)任務(wù)，如環(huán)境質(zhì)量驗(yàn)收監(jiān)測(cè)、環(huán)評(píng)檢測(cè)、送樣監(jiān)測(cè)等，可以采用綜合任務(wù)管理模式。

2.1.3 對(duì)于突發(fā)事故環(huán)境事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)，可以直接納入到環(huán)保局的應(yīng)急管理系統(tǒng)當(dāng)中。

2.1.4 對(duì)于水質(zhì)、空氣、噪聲等自動(dòng)監(jiān)測(cè)任務(wù)，可以納入到環(huán)保局的在線監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中。

2.2 業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行管理是LIMS的主要設(shè)計(jì)思路，具體流程包括如下內(nèi)容：任務(wù)登記、下達(dá)任務(wù)、編制與會(huì)審方案、現(xiàn)場(chǎng)采樣、數(shù)據(jù)分析、編寫報(bào)告報(bào)表并發(fā)送。

2.3 功能設(shè)計(jì)

2.3.1基礎(chǔ)信息管理。在LIMS系統(tǒng)構(gòu)建中，需要在前期建立基礎(chǔ)信息庫(kù)，由于工作量大，所以需要對(duì)信息的內(nèi)容予以全面考慮，如分析方法、樣品的采集量、采集過(guò)程中的保護(hù)措施、方法檢出限以及數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量控制要求等全都需要建立到信息庫(kù)當(dāng)中。同時(shí)，要確保建立的基礎(chǔ)信息庫(kù)便于操作，若是日常工作中，人員發(fā)生變動(dòng)或是崗位調(diào)整時(shí)，都能通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)信息的維護(hù)進(jìn)行管理。

2.3.2 綜合任務(wù)管理。它的主要范圍是外來(lái)委托的監(jiān)測(cè)任務(wù)，管理平臺(tái)可對(duì)相關(guān)的監(jiān)測(cè)任務(wù)進(jìn)行全過(guò)程跟蹤管理，從項(xiàng)目開(kāi)始到結(jié)束中涉及的所有流程和狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的控制。通過(guò)綜合任務(wù)查詢平臺(tái)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)任務(wù)的具體情況進(jìn)行查詢，如基本信息、監(jiān)測(cè)方案、起止時(shí)間、監(jiān)測(cè)報(bào)告等；個(gè)人工作平臺(tái)則可分為待辦、已辦、統(tǒng)計(jì)和實(shí)行任務(wù)等管理機(jī)制。

2.3.3 監(jiān)測(cè)計(jì)劃管理。環(huán)境監(jiān)測(cè)站要嚴(yán)格執(zhí)行上級(jí)主管部門下達(dá)的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)任務(wù)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)計(jì)劃管理，重點(diǎn)做好環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)和污染源監(jiān)測(cè)工作。在LIMS系統(tǒng)中，要明確各項(xiàng)監(jiān)測(cè)要素和具體配置內(nèi)容，包括水、氣、聲、土壤、固體廢棄物等監(jiān)測(cè)要素以及其監(jiān)測(cè)定位、性質(zhì)、來(lái)源、頻次、標(biāo)準(zhǔn)等監(jiān)測(cè)內(nèi)容。在執(zhí)行監(jiān)測(cè)任務(wù)時(shí)，監(jiān)測(cè)人員只需輸入監(jiān)測(cè)性質(zhì)，便可在系統(tǒng)中自動(dòng)顯示與此相關(guān)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，大幅度提升監(jiān)測(cè)計(jì)劃執(zhí)行效率。

2.3.4 樣品管理。利用LIMS系統(tǒng)可進(jìn)行樣品管理，該系統(tǒng)提供樣品信息查詢功能，包括樣品在采集、交接、流轉(zhuǎn)、分析、清理等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的各種信息。同時(shí)，在信息查詢平臺(tái)還能夠快速搜索到樣品編號(hào)、名稱、采樣地點(diǎn)、采樣時(shí)間、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的全過(guò)程管理，便于管理員按照樣品管理要求對(duì)樣品進(jìn)行清理。

2.3.5 實(shí)驗(yàn)室分析管理。LIMS系統(tǒng)可提供自動(dòng)儀器接口，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)與自動(dòng)儀器的數(shù)據(jù)傳輸，滿足數(shù)據(jù)信息高度共享的需求，提高數(shù)據(jù)傳遞的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。在該系統(tǒng)中應(yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室分析子系統(tǒng)，利用子系統(tǒng)的信息關(guān)聯(lián)功能自動(dòng)采集儀器中的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)相關(guān)性、檢出限等進(jìn)行分析，提高實(shí)驗(yàn)室分析管理工作效率。

2.4 流程管理的實(shí)現(xiàn)

2.4.1任務(wù)登記?？稍跇I(yè)務(wù)窗口對(duì)新任務(wù)的委托信息進(jìn)行登記，具體包括客戶基礎(chǔ)信息、任務(wù)信息等。系統(tǒng)具備特色的標(biāo)識(shí)功能，所有需要錄入的信息可以通過(guò)鮮明的綠色進(jìn)行提醒，這樣能夠有效避免相關(guān)信息遺漏的情況發(fā)生。在確認(rèn)輸入信息全部正確后，點(diǎn)擊提交功能鍵，便可完成任務(wù)的登記，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)針對(duì)該項(xiàng)目自動(dòng)生成編號(hào)。

2.4.2 審核方案。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，可以在系統(tǒng)中對(duì)方案進(jìn)行拆分，使其形成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)形式，同時(shí)，由相關(guān)人員在系統(tǒng)中對(duì)附件方案和結(jié)構(gòu)化方案進(jìn)行審核，確認(rèn)無(wú)誤便可進(jìn)行下達(dá)。

2.4.3安排現(xiàn)場(chǎng)采樣?？砂凑枕?xiàng)目負(fù)責(zé)人下達(dá)的方案，在系統(tǒng)中對(duì)采樣日期、人員進(jìn)行安排。采樣計(jì)劃可以詳細(xì)到每一天，通過(guò)系統(tǒng)可對(duì)每天的計(jì)劃工作進(jìn)行查詢，現(xiàn)場(chǎng)采樣人員完成樣品的采集后，可將采樣信息輸入到系統(tǒng)中，并提交樣品接收。

2.4.4 樣品接收。負(fù)責(zé)樣品管理的工作人員，可以利用系統(tǒng)對(duì)樣品的交接單進(jìn)行打印，據(jù)此對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行核對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)批量接收樣品到實(shí)驗(yàn)室。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集回來(lái)的樣品進(jìn)行接收的過(guò)程中，可對(duì)系統(tǒng)提供的條碼掃描功能進(jìn)行利用，這樣能夠進(jìn)一步提高樣品接收的工作效率。

2.4.5 錄入分析結(jié)果。系統(tǒng)可以提供不同的錄入界面，便于分析和結(jié)果的錄入。按照測(cè)試結(jié)果將相關(guān)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，而現(xiàn)場(chǎng)人員則可根據(jù)樣品的編號(hào)將現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)與結(jié)果錄入系統(tǒng)。錄入的結(jié)果經(jīng)審批、復(fù)核、審核后，確認(rèn)無(wú)誤，便可提交報(bào)告編制。

2.4.6 編制報(bào)告。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)錄入的結(jié)果，對(duì)均值進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，并出具相關(guān)的報(bào)告。對(duì)普通的監(jiān)測(cè)任務(wù)，類型不同的樣品可與不同種類的報(bào)告模板相關(guān)聯(lián)，報(bào)告的頁(yè)數(shù)可分為單頁(yè)或多頁(yè)。編制好的報(bào)告經(jīng)審核后，會(huì)簽發(fā)提交到業(yè)務(wù)窗口，從而完成整個(gè)流程。

結(jié)論

綜上所述，為進(jìn)一步提升環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作效率，可引入實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，可以為相關(guān)人員開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供幫助。目前，實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)已經(jīng)基本完善，但隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)范圍的不斷擴(kuò)大，各項(xiàng)工作必將隨之增多。因此，在構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)，必須充分考慮可擴(kuò)展性，這樣才能滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]曹旭靜.環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)，2016（6）：65-66.

[2]陳爽.實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].天津大學(xué)，2015.

[3]宋良輝，高杰，方智三.基于云端的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在檢測(cè)中的應(yīng)用[J].貴州科學(xué)，2016（4）：54-55.

[4]李海燕.關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）和ORACLE中間件（BPM）整合研究項(xiàng)目[D].北京理工大學(xué)，2016.endprint