LIMS系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用——以廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站為例

廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站 王秋蓉

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LIMS系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用——以廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站為例

廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站 王秋蓉

該文闡述LIMS系統(tǒng)在廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用情況，包括已有功能、在建功能等。結(jié)合LIMS系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行過程中遇到的問題，提出若干建議，為需要開展LIMS系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室提供參考。

LIMS系統(tǒng) 環(huán)境監(jiān)測 應(yīng)用建議

1 概述

環(huán)境監(jiān)測客戶業(yè)務(wù)類別多、環(huán)境要素特性多、流程環(huán)節(jié)多、流程時間長、評價標(biāo)準(zhǔn)多、分析方法多且變化大，原來的人工管理模式在這種形勢下已顯得不太適應(yīng)。目前環(huán)境監(jiān)測部門多數(shù)都在朝著流程化的模式進(jìn)行改革，以提高工作效率。而國際上相關(guān)實(shí)驗(yàn)室均已開始朝網(wǎng)絡(luò)化管理的方向發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)就是在這一背景下產(chǎn)生的集現(xiàn)代化管理思想與計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的用于各行業(yè)實(shí)驗(yàn)室管理和控制的一項(xiàng)嶄新的應(yīng)用技術(shù)。

廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站在2004年開始應(yīng)用LIMS系統(tǒng)，于2010年啟動LIMS系統(tǒng)的升級項(xiàng)目，目前一期更新項(xiàng)目已基本完成，待建功能模塊放在LIMS系統(tǒng)二期實(shí)現(xiàn)。本文主要闡述LIMS系統(tǒng)在廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用情況，包括已有功能、在建功能等。最后，結(jié)合LIMS系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行過程中遇到的問題提出若干建議。

2 LIMS

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）是英文單詞Laboratory Information Management System的縮寫。LIMS是由計(jì)算機(jī)硬件和應(yīng)用軟件組成，能夠完成實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和信息的采集、分析、報告和管理。LIMS 基于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，專門針對一個實(shí)驗(yàn)室的整體環(huán)境而設(shè)計(jì)，是一個包括了信號采集設(shè)備、數(shù)據(jù)通訊軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件在內(nèi)的高效集成系統(tǒng)。

在引進(jìn)LIMS系統(tǒng)之前，廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站基于Access軟件建立管理，采用的流程如下：

這樣的信息管理模式的缺點(diǎn)是模式單一，未實(shí)現(xiàn)信息整合、統(tǒng)一管理，只具有記錄客戶信息、任務(wù)單號及超級鏈接監(jiān)測報告單等功能。而LIMS系統(tǒng)集成了實(shí)驗(yàn)室各管理要素，包括數(shù)據(jù)、人員、儀器、試劑、文件、標(biāo)準(zhǔn)、客戶、服務(wù)、質(zhì)量等，實(shí)現(xiàn)從樣品采集到分析結(jié)束的全過程監(jiān)測，實(shí)時了解實(shí)驗(yàn)室檢測任務(wù)完成狀況，并及時處理異常情況，做到有據(jù)可查，責(zé)任到人，嚴(yán)格確保每一個工作步驟按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行，每一個檢測任務(wù)符合質(zhì)量規(guī)范完成；能夠?qū)τ绊憴z測數(shù)據(jù)和質(zhì)量的關(guān)鍵因素進(jìn)行嚴(yán)格管理和控制，使之符合實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范要求，達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)室分析檢測水平、確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、提高設(shè)備利用率、控制和降低實(shí)驗(yàn)成本、完善實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系之目的。

LIMS 系統(tǒng)必須嚴(yán)格遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際電工委員會發(fā)布的 ISO/IEC17025- 1999《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》(等同于GB/T 15481-2000)和環(huán)境監(jiān)測站質(zhì)量管理體系以及相關(guān)認(rèn)證體系, 遵循實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量管理程序與質(zhì)量方針。

3 廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站LIMS已建及待建的功能

3.1 業(yè)務(wù)基礎(chǔ)信息管理

業(yè)務(wù)基礎(chǔ)信息管理包括分析方法管理、分析項(xiàng)目管理、評價標(biāo)準(zhǔn)管理、監(jiān)測計(jì)劃管理、計(jì)算用表管理、客戶信息管理，以及業(yè)務(wù)表單和分析報表的管理。上述基本信息都是LIMS系統(tǒng)的最基礎(chǔ)信息單元。在日常工作中，如人員的變化、崗位的調(diào)整、分析方法的增加、檢測能力的擴(kuò)項(xiàng)等，都可以通過對基礎(chǔ)信息的維護(hù)進(jìn)行管理。

3.2 業(yè)務(wù)流程管理

業(yè)務(wù)流程管理主要包括常規(guī)質(zhì)量監(jiān)測、監(jiān)督監(jiān)測、驗(yàn)收監(jiān)測、排污監(jiān)測、仲裁監(jiān)測、比對監(jiān)測、自動監(jiān)測和自送樣分析等。

基本業(yè)務(wù)流程圖如圖1所示：

圖1 委托監(jiān)測流程圖

3.3 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理是LIMS系統(tǒng)中重要的管理功能，也是環(huán)境管理的重要基礎(chǔ)。包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)圖形和數(shù)據(jù)溯源等。

3.3.1數(shù)據(jù)輸入

數(shù)據(jù)輸入包括手工輸入和自動采集數(shù)據(jù)兩種方式。手工輸入實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動分樣，分析人員只能輸入安排給本人的分析項(xiàng)目數(shù)據(jù)。輸入分析數(shù)據(jù)前可選擇實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)控樣品，包括實(shí)驗(yàn)室空白樣、實(shí)驗(yàn)室平行樣、加標(biāo)樣和替代物?？蛇x擇樣品分批數(shù)據(jù)輸入，如果存在多張分析原始記錄時，可選擇不同分析原始記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入；在分析結(jié)果小于檢出限時，可根據(jù)檢出限自動替換為檢出限替換值，支持自動計(jì)算、修約，自動查表調(diào)用數(shù)據(jù)。質(zhì)控樣品結(jié)果自動判斷，可自動判斷分析數(shù)據(jù)是否超標(biāo)，并進(jìn)行提醒。自動采集數(shù)據(jù)為自動化儀器分析樣品后通過選擇儀器編號自動調(diào)用數(shù)據(jù)。

3.3.2數(shù)據(jù)審核

系統(tǒng)根據(jù)分析數(shù)據(jù)提交情況自動分配數(shù)據(jù)審核工作。審核人員登錄數(shù)據(jù)審核模塊后只能審核分配給本人的分析數(shù)據(jù)。支持審核人員的重新分配。如設(shè)置了評價標(biāo)準(zhǔn)，可自動提醒分析數(shù)據(jù)是否超標(biāo)。針對固定監(jiān)測點(diǎn)位分析數(shù)據(jù)，支持分析數(shù)據(jù)合理性分析，可調(diào)用往年數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。

3.3.3數(shù)據(jù)查詢

數(shù)據(jù)查詢支持按客戶、按監(jiān)測任務(wù)、按分析項(xiàng)目、按監(jiān)測報告、按分析原始記錄以及按照監(jiān)測點(diǎn)位查詢分析數(shù)據(jù)（固定監(jiān)測點(diǎn)位）。同時支持按各種組合條件進(jìn)行查詢，如企業(yè)的控制級別和性質(zhì)、環(huán)境類別、監(jiān)測類別、樣品類別、統(tǒng)計(jì)項(xiàng)等，并可以將查詢結(jié)果導(dǎo)出Excel格式文件進(jìn)行處理。

3.3.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

LIMS系統(tǒng)根據(jù)已有的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以自動生成各種周報、月報、季報和年報，也可以將日常監(jiān)測的噪聲數(shù)據(jù)和自動監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入LIMS系統(tǒng)生成各種統(tǒng)計(jì)報表，減少了人工的復(fù)雜計(jì)算和統(tǒng)計(jì)判斷，提高了工作效率。

3.3.5數(shù)據(jù)圖形

通過已有的監(jiān)測數(shù)據(jù)，LIMS系統(tǒng)可以自動生成常用的數(shù)據(jù)圖形，如趨勢圖、控制圖、直方圖、餅圖等。

3.3.6數(shù)據(jù)溯源

LIMS系統(tǒng)中記錄了從數(shù)據(jù)產(chǎn)生到數(shù)據(jù)利用的所有信息，如采樣人員、采樣時間、輸入人員、輸入時間、審核人員、審核時間、數(shù)據(jù)是否修改、修改原因和修改時間等。通過數(shù)據(jù)的溯源功能可以很好地監(jiān)控數(shù)據(jù)。

3.4 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制包括質(zhì)控樣品和質(zhì)控統(tǒng)計(jì)報表。質(zhì)控樣品包括全程序空白樣、現(xiàn)場平行樣、質(zhì)控標(biāo)樣、密碼樣和實(shí)驗(yàn)室空白樣、實(shí)驗(yàn)室平行樣、實(shí)驗(yàn)室加標(biāo)樣。通過LIMS系統(tǒng)對這些質(zhì)控樣品的自動計(jì)算和判斷，得出相應(yīng)的質(zhì)控結(jié)果，并進(jìn)行質(zhì)控報表的編制（如質(zhì)量控制原始記錄表和質(zhì)量控制統(tǒng)計(jì)表）。

3.5 工作量統(tǒng)計(jì)

LIMS系統(tǒng)通過監(jiān)測任務(wù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)可以進(jìn)行工作量統(tǒng)計(jì)，自動編制統(tǒng)計(jì)報表，如監(jiān)測任務(wù)統(tǒng)計(jì)表、詳細(xì)統(tǒng)計(jì)表、廠次統(tǒng)計(jì)表、樣品統(tǒng)計(jì)表、項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表、分析統(tǒng)計(jì)表等。

3.6 實(shí)驗(yàn)室資源管理

3.6.1人員管理。LIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對人員基本信息、人員檔案、上崗能力、績效考核的管理，并可對人員基本信息、上崗能力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.6.2物資管理。LIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對藥品、辦公用品、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)溶液等物資的管理，包括對物資的采購申請、審批、購買、入庫、付款、領(lǐng)用和發(fā)放進(jìn)行嚴(yán)格的流程控制，可查詢所有物資的庫存、采購記錄、入庫記錄、領(lǐng)用記錄，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和成本分析。

3.6.3儀器設(shè)備管理。LIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了儀器設(shè)備的臺帳管理和供應(yīng)商管理，并且對儀器設(shè)備的采購、驗(yàn)收、維修、停用、報廢、檢定等工作進(jìn)行嚴(yán)格的流程管理。

3.6.4文件管理。LIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對體系文件、程序文件、質(zhì)量記錄、技術(shù)記錄、操作規(guī)程等文件的管理，實(shí)現(xiàn)了文件的電子化、無紙化，對文件的編制、審核、審批進(jìn)行嚴(yán)格的流程控制，并記錄了文件的借閱、發(fā)放、回收等事項(xiàng)的記錄。

3.7 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊對保證 LIMS 系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要的意義。系統(tǒng)管理員的管理行為就是通過系統(tǒng)管理模塊來實(shí)施的。系統(tǒng)管理包括系統(tǒng)初始化、設(shè)定用戶權(quán)限、系統(tǒng)設(shè)定、日志管理、論壇管理和數(shù)據(jù)維護(hù)。

3.8 待建功能

PDA系統(tǒng)可讀取LIMS系統(tǒng)中包括任務(wù)編號、樣品編號、監(jiān)測項(xiàng)目等在內(nèi)的監(jiān)測任務(wù)信息，可記錄現(xiàn)場監(jiān)測信息，可利用存儲卡或連接線導(dǎo)入現(xiàn)場監(jiān)測信息進(jìn)入到LIMS系統(tǒng)中。LIMS系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)入的現(xiàn)場監(jiān)測信息自動生成現(xiàn)場監(jiān)測記錄等報表。

4 關(guān)于LIMS系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行的若干建議

4.1 實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人要重視LIMS系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人應(yīng)該明確哪些工作由LIMS來管理是可以起到提高工作效率、規(guī)范工作行為的作用，而哪些工作不是LIMS擅長的，用其它方式會更加有效。若要求系統(tǒng)做到大而全，將加重系統(tǒng)的負(fù)荷，降低運(yùn)行效率。

4.2 實(shí)驗(yàn)室工作要程序化

LIMS系統(tǒng)是按照實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室日常工作標(biāo)準(zhǔn)流程來執(zhí)行的。若實(shí)驗(yàn)室尚未具備成形的管理工作流程，如各項(xiàng)管理工作隨機(jī)性很大，這對今后用信息系統(tǒng)來管理實(shí)驗(yàn)室會帶來很大麻煩。這是因?yàn)?，信息系統(tǒng)運(yùn)作的一個重要基礎(chǔ)是工作流程必須要清晰明了，每個人的工作行為必須要按照制定的工作流程來進(jìn)行，否則工作會在某個環(huán)節(jié)“卡住”，使流程不能繼續(xù)，工作不能及時完成。因此在建設(shè)LIMS系統(tǒng)之前，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該制定出各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作流程，設(shè)計(jì)工作表單，使管理工作程序化。

4.3 實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人要任命熟悉業(yè)務(wù)、工作負(fù)責(zé)的系統(tǒng)管理員

系統(tǒng)管理員落實(shí)各項(xiàng)工作任務(wù)、控制項(xiàng)目進(jìn)度、負(fù)責(zé)組織參與人員統(tǒng)一進(jìn)行業(yè)務(wù)流程討論、召集工作人員參加定期的工作會議、安排人員收集整理基礎(chǔ)資料，組織人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)、定期向?qū)嶒?yàn)室負(fù)責(zé)人匯報進(jìn)度。運(yùn)行LIMS系統(tǒng)后，系統(tǒng)管理員要擔(dān)負(fù)起維護(hù)數(shù)據(jù)庫和客戶端軟件、報表模塊的修改新建、分析儀器自動采集數(shù)據(jù)等職責(zé)。

4.4 LIMS系統(tǒng)的硬件配套要跟上

LIMS系統(tǒng)的硬件配套不能被忽視。建議使用內(nèi)存大、冗余性功能強(qiáng)大的服務(wù)器，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。服務(wù)器資源不足，無法保證網(wǎng)絡(luò)暢通無阻，將會影響LIMS運(yùn)行效率。

4.5 用戶對待LIMS系統(tǒng)要有共識

LIMS系統(tǒng)面向用戶，改變用戶已經(jīng)熟悉的工作模式，需要用戶重新學(xué)習(xí)新知識，接受一個新事物，因此在實(shí)施過程中部分用戶可能會產(chǎn)生抵觸心理。在這個時候，實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人要安排必要的技術(shù)培訓(xùn)，讓工作人員認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)室信息化的重要性，使其能夠逐步適應(yīng)新的工作模式。

4.6 LIMS系統(tǒng)的后期維護(hù)要相對容易

LIMS系統(tǒng)在遵循ISO/IEC17025- 1999《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》(等同于 GB/T 15481-2000)和環(huán)境監(jiān)測站質(zhì)量管理體系以及相關(guān)認(rèn)證體系, 遵循實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量管理程序與質(zhì)量方針的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，工作流程相對較長，需要多個部門配合，監(jiān)測任務(wù)有相對不確定情況，所以需要的系統(tǒng)后期維護(hù)相對容易。

5 結(jié)語

廈門市環(huán)境監(jiān)測中心站自運(yùn)行新的LIMS以后，基本實(shí)現(xiàn)了辦公自動化和無紙化辦公，執(zhí)行了嚴(yán)格的業(yè)務(wù)流程管理和質(zhì)量控制，極大地提高了工作效率和信息化管理水平。