物證技術實驗中心信息管理系統的功能設計與系統結構

臺治強

[摘要] 本文從物證技術實驗中心信息管理需求出發，設計了物證技術實驗中心LIMS系統應具備的基本功能，闡述系統平臺的運行環境及數據信息運行的結構層次，根據管理任務的不同把LIMS系統結構分為基礎管理信息單元、實驗教學管理單元、物證鑒定信息單元、物證庫信息單元。

[關鍵詞] LIMS系統 功能設計 系統結構

物證技術實驗中心是公安政法類院校重要的實驗教學基地，其核心組成有刑事圖像技術實驗室、文書物證檢驗實驗室、痕跡物證檢驗實驗室、法醫物證實驗室、模擬犯罪現場勘查實驗室、心理測試室等專業實驗室。LIMS(實驗室信息管理系統LaboratoryInformationManagementSystem)，就是指通過局域網對實驗室的相關信息進行量化管理的計算機軟、硬件系統的總稱，其功能與結構的設計依賴于計算機信息技術的發展，是以科學的管理思想和先進的數據庫技術為基礎，將不同物證技術專業實驗室中各類檢驗儀器通過計算機網絡聯結起來，實現以物證分析檢驗為核心的整體環境的全方位管理，其目的在于強化實驗室的管理、優化實驗室的工作流程、提升檢驗儀器的利用率、保證實驗室數據的安全、實現物證檢驗質量的標準化。

物證技術實驗中心LIMS系統的功能設計

物證技術實驗中心LIMS系統設計應實現以下功能：

1.鏈接式網絡服務管理功能

在物證技術實驗中心LIMS系統的構建中，相關物證技術專業實驗室的人員管理數據、儀器管理數據、樣品管理數據、痕跡物證信息管理數據、網絡安全管理數據和質量管理數據等都要通過計算機服務管理網絡鏈接起來。

2.集成式數據庫服務功能

數據庫管理平臺是物證技術實驗中心LIMS系統構建中的中心環節，負責數據的采集、處理和傳輸。由于各專業實驗室匯總到管理中心的信息類型具有數據來源和格式的多樣性：文字處理文檔、電子表格、演示文檔、圖片、影音文檔、數據流等，因此，集成的信息管理系統要能同時管理不同媒體、不同格式的數據對象。LIMS系統的數據庫服務應當是自動化、動態化的整合型管理模式，通過實驗管理中心控制平臺的數據庫對所有的功能模塊、目標應用、管理工具、信息存儲、信息發布、信息傳輸、安全服務進行數據監控、管理、優化和分析預測。

3．分布式信息檔案管理功能

物證技術實驗中心LIMS系統的信息檔案的存儲可以根據不同的需求進行分布管理。如根據實驗操作服務對象的不同，分為學生實驗管理信息、科研課題管理信息、司法物證鑒定管理信息；根據實驗室物證檢驗專業不同，分為指紋檢驗信息、足跡檢驗信息、工具痕跡檢驗信息、槍彈痕跡檢驗信息、文件檢驗信息、理化檢驗信息、法醫物證檢驗信息、圖像資料檢驗信息、計算機犯罪信息等；根據信息數據來源，分為文字信息、圖形信息、影像信息、語音信息、痕跡信息等；根據信息流程的邏輯結構，分為采集源信息、加工性信息、共享性信息、反饋性信息等；根據用戶的權限和密碼，規定四級即實驗操作員、專業實驗室負責人、實驗中心管理人員以及實驗中心負責人的權限，確保信息的完整、準確、可靠。

4．級別化查詢檢索功能

信息查詢是信息系統必需的功能，信息查詢的性能在某種程度上決定了系統的整體性能，查詢模塊提供了對系統內所有信息的查詢，并且按照各類信息的特點進行了分類，每一類形成一個獨立的模塊，便于迅速從系統中找到所需信息，避免多余信息的出現，同時還提供一個查詢模塊，方便用戶進行特定的、自定義查找。

5．自動化工作統計分析功能

統計分析功能主要作為物證技術實驗中心LIMS系統內部管理的需要，實現管理工作的自動化。通過LIMS系統的子系統在相應的檢查點上形成相應的統計分析報告表單，依據數據庫操作對人員、設備、耗材、程序、內容等自動形成管理方面所需要的信息。如實驗中心及各專業實驗室開通實驗流量統計與查詢、任務分配管理統計、學生實驗考核評價統計分析、科研課題申報與運行狀態統計、鑒定工作總量的統計、鑒定人員的工作量統計與查詢、物證狀態鑒定查詢、鑒定時間預警提示、大型儀器運轉狀態報告、配套實驗設備及耗材運轉狀態報告、綜合分析檢查校驗評審工作流量統計等。

6．高密度系統安全監控功能

系統數據信息的安全監控，是物證技術實驗中心LIMS系統有效運行的保障。通過用戶驗證、地址管理、數據加密、數據備份、客戶端和服務器的加密密鑰更新、固定協議傳輸控制、系統內部訪問和公眾數據網物理上隔離，遠程訪問賬戶和網絡操作系統用戶C2安全級綁定，建立多用戶的數據讀寫安全機制、分布式數據余技術、數據容錯技術、計算機病毒查防技術，使系統數據庫在高密度安全監控下發揮服務器的共享和并發機制作用。

物證技術實驗中心LIMS系統的運行

LIMS系統運行主要解決校級物證技術實驗中心的動態綜合管理問題，就是要把設備流信息、人流信息、資金流信息、物證流信息和動態的運行信息整合起來，建設一個既符合國家重點實驗室標準，又能與公安物證信息管理部門有標準接口的綜合實驗室管理系統。系統平臺的運行環境建立于校局域網絡上，以各專業實驗室為網絡鏈接基本單位，通過實驗教學信息數據庫、基礎管理數據庫、物證數據庫、物證鑒定數據庫的分布數據信息服務交換，以基本TCP/IP網絡協議為標準通信協議與公安網搭載，實現域內外信息的傳遞。

針對物證技術實驗中心建設和鑒定工作的現實需求和未來的發展要求，物證技術實驗中心LIMS系統在數據信息運行結構上分為7個層次:信息資源層、源數據庫層、目標數據庫層、功能模塊層、數據工具層、信息接口層、實體層。將各層按業務實體部門的功能需求和按數據所需，依靠模塊化的組合完成相關單位對物證實驗信息的計劃、采集、處理、統計、交換、協作等工作流程，成為實驗中心LIMS系統管理工作的應用平臺。資源信息層是能為應用系統提供數據來源的各個信息終端和數據庫，主要來源于各專業實驗室基礎工作、實驗教學管理、物證檢驗等信息管理工作；源數據庫層是由實驗教學信息數據庫、基礎管理數據庫、物證流數據庫、物證鑒定數據庫共同組成的，此結構的目的是為了保證物證實驗教學信息與公安實戰信息管理的一致性，為物證技術實驗中心LIMS系統的集中存儲提供集散源，減輕跨網絡數據傳輸對數據抽取的影響，提高數據處理效率；目標數據庫層是通過數據建模工具、信息加載和轉換工具以及數據庫管理工具實現對源數據庫的抽取和轉換，完成LIMS系統目標數據庫的建立；功能模塊層是LIMS系統使用用戶對目標數據庫進行數據查詢、數據處理、數據挖掘的操作服務平臺；信息接口層是實現采集信息、分析信息、交流信息等信息數據傳輸的網絡鏈接口，主要通過實驗室網、校園網、公安網實現物證實驗信息的內外交互與共享；實體層是應用LIMS系統實現物證實驗任務的組織機構管理。

物證技術實驗中心LIMS系統的系統結構

物證技術實驗中心LIMS系統根據管理任務的不同分為4個信息單元：基礎管理信息單元、實驗教學管理單元、物證鑒定信息單元、物證庫信息單元。

1．基礎管理信息單元

基礎管理信息單元由制度管理、隊伍管理、設備管理、耗材管理、用戶管理等子系統組成。制度管理子系統存儲實驗室管理規定、行業管理規定、儀器設備管理規定、實驗室環境安全管理制度等信息；隊伍管理子系統存儲物證實驗中心人員信息、學校物證技術專業教師信息、大型儀器主責教師信息、校內外物證專家信息；設備管理子系統存儲設備基礎數據、使用動態管理、維修狀況管理；耗材管理子系統存儲負責對實驗室購進的實驗耗材及物證樣本進行入庫、出庫管理，通過耗材庫存狀況變化信息統計，結合實驗教學任務的管理系統生成耗材使用方案，及時向管理者發出預警信息；用戶管理可以通過基礎管理信息單元系統完成查詢、鏈接、發布、編輯、打印等工作。

2．實驗教學管理單元

實驗教學管理單元由實驗用戶管理、實驗任務管理、實驗配套管理、實驗評價管理、統計分析管理等子系統組成。實驗任務管理子系統負責管理各專業實驗室承擔的實驗任務。實驗配套管理子系統包括實驗教材管理、經典案例、主要實驗設備和耗材信息、實驗所需檢材和樣本信息、參考信息。實驗評價管理子系統包括學生信息管理、學生出勤管理、成績管理等。統計分析管理子系統主要對實驗室開通率、各專業實驗室分組運行數量、實驗人數進行統計分析，提示實驗室最大開通容量預警，保證實驗教學工作的高效和統一。

3．物證鑒定信息單元

物證鑒定信息單元主要由收案信息管理、檢驗流程信息管理、檢驗物證信息管理、查詢統計管理等分系統組成。收案信息管理：實現統一收案，以物證屬性作為類別單位，采集送檢人、單位名稱、聯系電話、送檢日期、鑒定要求、送檢材料等信息，生成收案號、物證編號等信息。檢驗流程信息管理：實現對送檢案件的物證進行分揀，確定鑒定專業實驗室及鑒定流程，對檢驗過程實行全程狀態管理，生成檢驗點編號、物證類別、檢驗手段、檢驗應用設備、應用時間、初檢結論、復檢結論、檢驗結論、鑒定報告等信息。檢驗物證信息管理：物證在檢驗過程中，物證所處的狀態(收案狀態、檢驗中、檢驗完成)通過條碼接收進行實時顯示其信息狀態。統計查詢管理:包括案件統計查詢、檢驗狀態統計查詢(收案統計查詢、檢驗統計查詢)、物證狀態查詢、鑒定結論統計查詢等。

4．物證庫信息單元

此單元作為物證實驗教學、物證鑒定、案件偵破工作的連接單元，實現物證數據從邏輯上直接進入專業數據庫進行查詢、比對等一系列的檢驗工作，提高學生實驗教學實戰性及為一線辦案提供案件的物證綜合檢驗、鑒定。

參考文獻：

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作者單位: 西北政法大學公安學院 陜西西安