實驗室信息管理系統在環境監測中的應用研究

孫義峰 曲偉 王鑫

（青島市環境監測中心站 山東青島 266000）

1 前言

實驗室信息管理系統（LIMS），是一套以數據庫為核心的信息技術與實驗室管理需求相結合的信息化管理工具。系統以實驗室樣品分析任務為中心，通過運用科學的管理理論和先進的信息技術，通過網絡將實驗室的分析儀器連接，形成完善實驗室分布式管理體系和質量保證體系，實現實驗室監測數據的網絡化共享、無紙化記錄與辦公、資源與設備的管理、人員的量化考核，為全面實現實驗室的信息化管理提供先進的技術支持[1]。

2 青島市LIMS系統基本情況

青島市環境監測中心站監測業務管理系統（LIMS）是B/S體系結構的內聯網業務流程管理系統，系統采用MVC三層架構設計，基于Intranet的Web技術，通過SQLServer 2000數據庫，綜合運用JAVA技術實施組件化開發，以實現監測中心站實驗室數據的網絡傳輸、網絡存儲和資源共享，進一步規范和完善環境監測業務流程體系，提高監測中心站各部門的辦公效率和辦公自動化水平。LIMS系統對提升實驗室工作效率，實現樣品分析自動化、信息化管理和無紙化辦公有著積極作用。

LIMS系統按照工作流程分為6個基本模塊：系統設置、監測計劃管理、待審核計劃任務、詳細監測任務管理、監測任務管理、分析報告管理。其中，監測任務管理模塊包括：現場采樣管理、樣品加密管理、樣品分析管理、樣品解密管理4個子模塊。系統業務流程清晰，按權限設立工作流程，共分為普通科員、科長、站領導、監督員和管理員五種角色，由管理員在系統初始化時設立。

3 LIMS系統運行中存在的問題

3.1 設計不具有開放性

目前環境監測領域的實驗室LIMS系統大部分是由外國公司設計，系統不具有開放性，源代碼設計程序無法共享，軟件的設計構架與數據結構只有開發公司掌握，其他軟件公司很難在原有基礎上進行二次開發。如果選擇了一家軟件公司開發設計，后期的運行維護、軟件升級、人員培訓只能交給該軟件公司完成。

3.2 各功能模塊均對可能影響系統整體的正常運行

LIMS系統的功能強大，各功能模塊構成一個有機的整體，系統6個模塊雖然屬于獨立的輔助模塊，但一旦實驗室基礎信息設置中出現故障，會直接影響系統從流程上的每個進程，導致任務不能正常流轉。

3.3 開發時間周期較長，后期運行、維護的費用昂貴

LIMS系統是以實驗室樣品分析任務為中心，在項目實施過程中會遇到由于種種復雜問題，從開發到真正投入使用至少需要一年以上。費用主要產生在選擇開發軟件、軟件功能實現、后期運行維護、業務技術培訓四個環節上。目前，青島LIMS系統項目開發投入至少在150萬元以上，投入使用后每年的運行維護費用約為項目開發投入的25%左右。

3.4 從設計開發到投入使用階段的測試工作任務繁重

LIMS系統開發前期，需要將所有符合要求的質量體系文件錄入系統；在實際測試中，同一項監測任務，實驗室人員需要對原始記錄、交接記錄、分析記錄、同時進行人工錄入和計算機錄入，進行重復勞動[2]。

4 對策及建議

LIMS系統可以實現實驗室的自動化運行，信息化管理，無紙化辦公，是實驗室日常管理和數據應用的有效方式，對提高實驗室的工作效率，降低運行成本，推動環境監測信息化建設具有重要意義。為進一步提升實驗室的管理水平，必須在以下幾方面做好LIMS系統的完善工作：

4.1 從實驗室管理的實際出發，做好需求分析

認真做好實驗室的需求調研的工作，加強與LIMS系統使用者的溝通，充分了解使用者對系統的實用性、便捷性、可操作性等方面的實際需求[3]。以科學定位為基礎，充分考慮到現有的實驗室任務需求，還應顧及到原有任務及數據的整合與匯總，更要長遠考慮到未來可能增長的實驗室任務需求，增強軟件自身的拓展能力，減少人力、物力和時間上的重復與浪費。

4.2 完善實驗室質量管理體系，提升實用性

建立統一規范的環境監測質量標準和信息管理體系，結合具體實驗室業務流程細節，完善環境監測LIMS系統基礎模塊中的作業指導書和通過資質認定的計量認證項目表，明確環境監測技術規范的編碼體系和數據規則，將質量體系文件通過LIMS信息系統落實到具體監測業務中，實現儀器校準、標準物質、人員持證上崗的信息化管理，進一步提升實驗室管理的信息化水平。

4.3 完善系統的基礎構架和功能，加強標準化建設

嚴格按照環境保護信息化要求和環境監測行業標準，從數據庫的升級、數據結構算法的完善、數據基礎字典的規范化、數據內容的審核等4個方面入手，對現有LIMS系統數據架構和功能模塊進行升級，通過數據報表自動計算生成提高實驗室樣品分析的工作效率，在保證監測數據的準確性的基礎上，簡化數據填報、計算、審核、管理等流程步驟，突出LIMS系統的實用性和便捷性。

4.4 加強與開發單位的溝通，提升完善的針對性

在LIMS系統的調研階段，要求項目開發公司指定專人參與到具體的環境監測業務中。在系統的開發階段，單位內熟悉監測業務的人員要參與項目開發，在開發過程中發現具體問題立即指出，確保LIMS系統二次開發工作的順利完成[4]。

[1]劉鵬,曹紅.環境監測信息化思考[J].環境保護科學,2010,(3）.

[2]鄧愛萍.環境監測LIMS系統建設中的問題剖析[J].環境科學與管理,2010,(3）.

[3]張璠.論IT規劃在環境監測信息化建設中的應用[J].中國信息界,2011,(12）.

[4]張杰,包丹鳳,梁金明.實驗室信息管理系統（LIMS）的二次開發與應用.廣東化工,2011,(11）.