实验室综合信息管理系统建设

实验室综合信息管理系统建设

摘要:根据环境监测站各项业务的特点,设计了实验室综合管理信息系统,该系统实现了环境监测业务从样品任务受理、任务审核、现场样品采样、样品扫码交接、样品数据分析、报告编制及报告领取的全过程监控业务流程的信息化管理,规范了上岗人员、仪器设备、标准、环境要素、认证项目、分析方法依据、质控文件、文件报告、编码规则等各个环节要素资源管理,有效的实现了各业务数据信息共享,进一步深化了信息化技术在环境监测及管理领域的应用。

关键词:环境监测;E-LIIMS;实验室

1背景

随着环保部门对环境监测信息量以及时效性要求的不断提高,环境监测的监测工作量不断增大,监测项目越来越多,覆盖范围也越来越广。由于原始的管理方式存在信息查询不便、数据调入、评价需重新录入整理等弊病,不但严重影响工作效率,而且难以保障监测报告的及时性、准确性和客观性。在这一背景下,设计研发了实验室综合信息管理系统(LaboratoryIntegratedInformationManagementSys-tem,简称为E-LIIMS),该系统集信息技术与现代化管理思想为一体,综合管理监测站实验室的各项业务[1]。

2系统概述

该系统的设计建立在与环境监测站实验室各项业务人员充分沟通的基础上,设计目标是服务于环境监测站各业务的开展与管理。E-LIIMS改变了工作人员在工作过程中许多冗余的工作环节和原始的工作方法,利用现代化信息技术管理实现了环境监测站各监测数据信息的采集、分析、处理和管理,各业务数据的信息共享。各个业务部门人员及审核管理人员不仅能及时获取数据,而且能及时掌握各个业务的进度情况,可以随时查询业务进度信息,同时,该系统还能将这些监测数据生成word报表,增加了数据查询的灵活性和准确性,达到了实验室各项业务自动化运行、信息化和规范化管理以及无纸化办公的目的,提高监测工作效率。

3功能需求

E-LIIMS遵循每个业务部门,由相关人员管理,数据全程共享的策略。整套系统围绕各业务流程为主线,对影响监测结果的诸多环境因素进行分析,建立了11个功能模块,并将每个模块都作为一个业务流程,明确每个环节由谁做、做什么、如何做。所有原始记录被永久保留,为追溯业务人员的责任保留了依据,为采取纠正和预防措施提供依据。系统管理员为不同工作类型的用户分配了不同的权限,不同用户所看到的用户界面是不同的,从而进一步提高了系统的可靠性和安全性,系统所需的功能结构如图1所示。在图1资源管理中包含了在实验室运行过程中的各种编码设置规则,监测类型,样品试剂的管理设置,各种环境要素中计量认证的项目的管理(项目名称、分析方法、方法依据),标准以及人员权限的管理设置等,它是整个系统运行的基础。建立资料管理的目的是规范系统使用标准。环境监测的对象是项目,监测项目的依据来源于标准方法,监测项目与标准方法,标准方法与仪器、监测项目与样品是相互关联的。本模块对它们建立了统一的标准,并让它们内在联系在一起,使它们得到规范。这样保证各业务功能的管理有统一的参考标准,从而便于统一管理数据。该模块在系统中占核心地位,这决定它需要有专人录入、管理和更新,否则会让系统产生混乱[6]。用户管理:对各业务工作人员进行规范管理,灵活的划分了相关人员工作区域。包括人员的基本信息、持证信息、上岗证书以及界面显示内容,并管理分配相关持证人员分析和查看分析相关监测项目的权限,以及校核、审核的权限,工作权限划分十分明确、清晰。

4系统设计

4.1工作流程设计

监测任务分为委托监测、送检监测、例行监测、监督监测,它们的不同之处在于委托监测和送检监测是必须通过任务受理登记进行下达任务,例行监测、监督监测是在现场端直接下达。一个任务的监测过程是:第一,进行任务分配并进行任务登记;第二,为每个样品分配样品编码;第三,对每个样品中的项目进行分析;第四,审核样品分析的数据;第五,自动提取数据进行监测报告的编制;第六,自动进行数据提取和统计每个企业的污染物项目的情况。在任何一个任务到达第五步之前,工作人员如有异议,用特殊颜色标识并追溯到相关责任人,具有很强的可追溯性。工作流程如图2所示。在图2中,我们可以看到相互独立又相互联系的四大块。1)任务受理是完成各种环境要素(水与污水、空气与废气、噪声、煤质、固废等)和各种监测类别的任务登记以及被退回的任务(特殊标注显示),完成自动编制样品编码以及相关标签工作。另外,具有审核功能,审核中错误的信息进行退回并标识,极大提高了工作的可信度。2)现场采样是完成接收委托检测和送检监测的任务以及下达例行监测和监督监测的任务,并且有相关人员完成现场样品采样工作,减少了任务安排的随意性。样品采样有两种录入方式,第一:现场监测是采用手机现场采样,工作人员根据现场采样的情况,采用实时手机传输的方式录入;第二:登陆pc端根据采样的数据进行录入。在现场任务审核中,对于审核不通过的数据,根据接收数据信息的业务数据不同,退回原业务数据录入入口。3)中心分析是完成对现场采样样品交接、样品分析,以及样品校核和审核功能,并且具备样品跟踪、条码标签扫码的支持及与原有环境监测数据之间的数据导入和导出。在样品交接中采用了扫码枪、手机扫二维码标签交接以及系统确认接样。样品分析是完成对交接成功的样品、审核未通过的样品进行分析。界面只显示与登陆用户分析相关的项目,界面清晰,分工清楚。样品分析时自动导入实验仪器测出的样品数据,自动计算样品浓度,并且记录应用校准曲线以及与其相关信息。E-LIIMS不仅可根据仪器的响应值在系统的校准曲线中能够自动计算出最终结果,并且可记录以往不同仪器在系统中生成的各种校准曲线,随时可以查看和调用原来校准曲线的斜率、截距和相关系数,新建立的校准曲线会自动参与下一次样品的浓度计算中,直到新的校准曲线产生[5],实现样品分析全过程自动化管理。4)结果报告是针对各种监测类型的任务在样品分析完成后,系统将任务登记下达数据、现场采样数据和分析数据自动传到报告编制界面中,由相关负责人完成报告编制,经审核,批准后,系统自动进行文件归档,此任务报告结束,对发现错误的数据信息,报告编制人员可以将错误信息标识退回至相关业务负责人。综合图1、图2可以看到E-LIIMS系统的整体设计构思,它能满足本行业实验室的管理要求,各个功能模块之间的工作相互独立,软件架构非常灵活,有很大的扩展性,方便了功能的扩展。E-LIIMS做到了监测业务的全过程管理,全面规范管理,实现了全过程自动化管理,也做到了分析样品中每个环节的可追溯管理。

4.2实验室综合管理信息系统的实现

建成了数据共享,实现了从任务登记、样品采样、交接、保存、实验室分析到数据处理与审核上报的全程序管理工作体系,对进一步健全建设生态网络体系提供有力的保障。E-LIIMS系统及时、有效、快速、准确掌握和规范、制度化管理监测数据信息,它将原本单一、分散、独立管理的数据信息有机地系统地结合起来,建成环境监测数据统一的数据资源信息库,为建设生态环境监测信息集成及共享进行实践,从而支持和促进生态网络的建设和发展。

4.3系统优势

1)系统自动提醒各业务待办任务功能。2)所有业务数据,只需一次录入,全过程复用、查看、监管、可追溯,有效实现了各类监测数据系统互联共享,监测监管协同联动。3)各类监测数据自动统计分析,实现月统计、季统计、年统计、以及各监测点位数据比对统计。4)在样品分析时,系统自动提示超标数据,能及时自动判断出本次样品的分析数据是否是历史数据中最大数据。5)在编辑报告时,系统自动根据标准判定样品数据是否超标,并自动给出评价,结论,生成各种版面格式的监测报告,极大的减轻了工作人员的工作量。

5E-LIIMS建成的作用

E-LIIMS的建成全面促进了环境监测部门的实验室各项业务工作,监测监管协同联动,各类监测数据系统互联共享,监测预报预警,提高了生态环境监测能力,从而进一步全面推进了环境监测,增强环境信息能力、统计能力和业务应用能力。建设E-LIIMS的作用在于:1)提高业务工作的规范化程度,实现从项目委托-任务下达-监测、分析-质量控制-报告报出-条龙转换、管理避免人工操作的随意性、使各工作环节具有可溯源性,从而提升实验室管理水平,加快决策速度。2)替换原有的数据传递模式,自动传递,从而减少分析人员的工作量,提高数据传递的工作效率,增强数据的真实有效性。3)提升业务管理水平,通过对业务流程中各个环节的控制,实现对业务工作的可知、可控管理。4)建立跟踪、督办、评价的科学体系,使得各业务科室的监测工作始终处于快速、准确、通畅的运转状态。5)实现报告自动生成、测试结果及时反馈和数据的快速查询统计、工作自动提醒,从而提高测试结果的准确性和数据的利用率进而提高工作效率、用户满意度及系统的可扩展性和可溯源性。该系统是根据科学的管理思想和信息技术,实现以实验室为核心对监测站各业务的全方位管理。

6结论

E-LIIMS实现了监测数据的管理,以及业务任务全过程控制,具有实用性、追溯性、可靠性和适应性。E-LIIMS经某环境监测站实验室使用后,极大地提高了工作人员的工作效率,使管理者的管理工作更加科学、高效,在实验室现代化管理中发挥了重要作用,并且进一步推进了生态网络建设的发展,为实现生态环境监测与监管提供有力的保障。

参考文献

[1]郎培,郝庭柱,王志江,等.环境监测实验室信息管理系统的设计[J].天津理工大学学报,2007,23(5):55-57.

[2]王向明,伏晴艳,刘红,等.环境监测实验室信息管理系统建设—以上海市环境监测中心为例[J].环境监测管理与技术,2007,19(4):4-7.

[3]林潜.福州市空气质量日报自动化系统的设计应用[J].技术应用,2005,1:30-31.

[4]汤坤,左才科,刘明阳,等.环境监测质量管理信息系统的介绍与研究[J].环境科学与技术,2014,37(120):403-405.

[5]赫元萍,王合生,喻义勇.环境监测业务管理系统(LIMS)建设实践[J].环境研究与监测,2010.9,3(23):25-28.

[6]萨仁图雅,包金刚,王晓荣,等.实验室信息管理系统在企业环境监测中的应用[J].中国新技术新产品,2010.3:40.

[7]沈艺.环境监测实验室信息管理系统的构建与实施[J].环境监测管理与技术,2006,18(4):4-6.

作者:郑伟伟 许彦 单位:中国电子科技集团公司第33研究所 太原市环境监测中心站