實驗室信息管理系統（LIMS）在環境監測中應用分析

周云飛+顧建祥

摘 要：本文對實驗室信息管理系統的發展現狀進行簡要闡述，在此基礎上對環境監測中實驗室信息管理系統的應用進行論述。通過本文的研究能夠對環境監測整體水平的提升有所幫助。

關鍵詞：實驗室信息管理系統；環境監測；管理

中圖分類號：X321 文獻標志碼：A

1 實驗室信息管理系統及其發展現狀

實驗室信息管理系統簡稱LIMS，這是一種功能較為強大的管理系統，通過計算機和網絡，將實驗室內的各種分析儀器連接到一起，運用數據庫技術、存儲技術以及數據快速處理技術等，實現實驗室環境的全方位管理。系統采用的是模塊化結構，可設計諸多功能模塊，如樣品管理、數據管理等。

近年來，在科技水平不斷提高的推動下，實驗室中使用的各種儀器設備的自動化和智能化程度越來越高，大量理化過程的參數都需要轉化為數字表示，在這一前提下，實驗室的信息量劇增，這部分信息對于實驗室相關工作的開展具有重要的指導價值，對信息進行快速的收集、整理、存儲，并實現資源共享是實驗室亟待解決的首要問題之一，LIMS的出現為該問題提供了解決途徑。

截止到目前，LIMS歷經了30多年的發展，現已非常成熟，系統的各項功能也越來越完善，其對實驗室領域的發展起到了巨大的助推作用。20世紀末，第三代LIMS出現，它采用的是C/S架構，運用的軟件均為商品化軟件，這種軟件最為突出的優點在于不需要使用者自行編寫程序，根據用戶的實際需求通過簡單的設置，系統便可投入使用。實驗室的技術人員在接受簡單培訓后，便可利用LIMS完成工作流程設計、實驗儀器聯結等任務，為實驗室各項工作的開展帶來了極大的便利。在網絡技術不斷發展的推動下，基于互聯網的第四代LIMS出現，該系統采用了當前較為流行的B/S結構，便于在互聯網上部署，無須安裝LIMS軟件，用戶只需要采用互聯網瀏覽器即可，不再需要對系統進行維護，即使用戶的規模再大，分支機構再多，維護和升級的工作量都始終保持不變。同時，還能夠實現遠程升級、維護和數據共享。

2 環境監測中實驗室信息管理系統應用

2.1 系統框架

系統框架設計的合理與否，對其實際應用效果具有一定的影響。因此，可按照環境監測站的具體工作性質進行分類設計：

2.1.1 對于由環保局直接下達的監測任務，可以采用監測計劃管理模式。

2.1.2 對于來自外部的委托監測任務，如環境質量驗收監測、環評檢測、送樣監測等，可以采用綜合任務管理模式。

2.1.3 對于突發事故環境事故的應急監測，可以直接納入到環保局的應急管理系統當中。

2.1.4 對于水質、空氣、噪聲等自動監測任務，可以納入到環保局的在線監控系統當中。

2.2 業務流程設計

對環境監測相關業務流程進行管理是LIMS的主要設計思路，具體流程包括如下內容：任務登記、下達任務、編制與會審方案、現場采樣、數據分析、編寫報告報表并發送。

2.3 功能設計

2.3.1基礎信息管理。在LIMS系統構建中，需要在前期建立基礎信息庫，由于工作量大，所以需要對信息的內容予以全面考慮，如分析方法、樣品的采集量、采集過程中的保護措施、方法檢出限以及數據分析的質量控制要求等全都需要建立到信息庫當中。同時，要確保建立的基礎信息庫便于操作，若是日常工作中，人員發生變動或是崗位調整時，都能通過對基礎信息的維護進行管理。

2.3.2 綜合任務管理。它的主要范圍是外來委托的監測任務，管理平臺可對相關的監測任務進行全過程跟蹤管理，從項目開始到結束中涉及的所有流程和狀態節點的控制。通過綜合任務查詢平臺能夠對監測任務的具體情況進行查詢，如基本信息、監測方案、起止時間、監測報告等；個人工作平臺則可分為待辦、已辦、統計和實行任務等管理機制。

2.3.3 監測計劃管理。環境監測站要嚴格執行上級主管部門下達的各項監測任務，加強監測計劃管理，重點做好環境質量監測和污染源監測工作。在LIMS系統中，要明確各項監測要素和具體配置內容，包括水、氣、聲、土壤、固體廢棄物等監測要素以及其監測定位、性質、來源、頻次、標準等監測內容。在執行監測任務時，監測人員只需輸入監測性質，便可在系統中自動顯示與此相關的監測內容，大幅度提升監測計劃執行效率。

2.3.4 樣品管理。利用LIMS系統可進行樣品管理，該系統提供樣品信息查詢功能，包括樣品在采集、交接、流轉、分析、清理等環節產生的各種信息。同時，在信息查詢平臺還能夠快速搜索到樣品編號、名稱、采樣地點、采樣時間、實驗結果等信息，實現對樣品的全過程管理，便于管理員按照樣品管理要求對樣品進行清理。

2.3.5 實驗室分析管理。LIMS系統可提供自動儀器接口，實現該系統與自動儀器的數據傳輸，滿足數據信息高度共享的需求，提高數據傳遞的準確性和時效性。在該系統中應獨立設計實驗室分析子系統，利用子系統的信息關聯功能自動采集儀器中的數據，對數據相關性、檢出限等進行分析，提高實驗室分析管理工作效率。

2.4 流程管理的實現

2.4.1任務登記。可在業務窗口對新任務的委托信息進行登記，具體包括客戶基礎信息、任務信息等。系統具備特色的標識功能，所有需要錄入的信息可以通過鮮明的綠色進行提醒，這樣能夠有效避免相關信息遺漏的情況發生。在確認輸入信息全部正確后，點擊提交功能鍵，便可完成任務的登記，此時系統會針對該項目自動生成編號。

2.4.2 審核方案。該項目的負責人，可以在系統中對方案進行拆分，使其形成結構化的數據形式，同時，由相關人員在系統中對附件方案和結構化方案進行審核，確認無誤便可進行下達。

2.4.3安排現場采樣?？砂凑枕椖控撠熑讼逻_的方案，在系統中對采樣日期、人員進行安排。采樣計劃可以詳細到每一天，通過系統可對每天的計劃工作進行查詢，現場采樣人員完成樣品的采集后，可將采樣信息輸入到系統中，并提交樣品接收。

2.4.4 樣品接收。負責樣品管理的工作人員，可以利用系統對樣品的交接單進行打印，據此對實際樣品進行核對，從而實現批量接收樣品到實驗室。在對現場采集回來的樣品進行接收的過程中，可對系統提供的條碼掃描功能進行利用，這樣能夠進一步提高樣品接收的工作效率。

2.4.5 錄入分析結果。系統可以提供不同的錄入界面，便于分析和結果的錄入。按照測試結果將相關數據錄入系統，而現場人員則可根據樣品的編號將現場的參數與結果錄入系統。錄入的結果經審批、復核、審核后，確認無誤，便可提交報告編制。

2.4.6 編制報告。系統會根據錄入的結果，對均值進行自動計算，并出具相關的報告。對普通的監測任務，類型不同的樣品可與不同種類的報告模板相關聯，報告的頁數可分為單頁或多頁。編制好的報告經審核后，會簽發提交到業務窗口，從而完成整個流程。

結論

綜上所述，為進一步提升環境監測的工作效率，可引入實驗室信息管理系統，借助該系統強大的功能，可以為相關人員開展環境監測工作提供幫助。目前，實驗室信息管理系統已經基本完善，但隨著環境監測范圍的不斷擴大，各項工作必將隨之增多。因此，在構建系統時，必須充分考慮可擴展性，這樣才能滿足環境監測工作的需要。

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