CN106447244A - 一种水质实验室信息管理系统(lims) - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水质实验室信息管理系统(LIMS)，包括LIMS数据库和质量控制模块(1)、工作效率模块(2)、全局管理模块(3)以及科研支持模块(4)，四个模块在LIMS中的功能依次减弱，其中质量控制模块(1)和工作效率模块(2)属于基本功能模块，全局管理模块(3)属于管理功能模块，所述的基本功能模块包括样品登陆、任务分配、样品管理、检测分析、检验审核、结果输出，所述的管理功能模块包括仪器管理、检测方法管理、资源管理、文档管理、人员管理、质量管理、系统管理、安全管理和客户管理。本发明能够提高水质检测管理工作的效率，提高分析结果的可靠性和可追溯性，实现了水质监测的标准化、程序化、规范化管理。

Description

一种水质实验室信息管理系统(LIMS)

技术领域

本发明涉及一种实验室信息管理系统，特别是一种水质实验室信息管理系统(LIMS)。

背景技术

LIMS即实验室信息管理系统，它是以实验室为中心，将实验室的业务流程、环境、人员、仪器设备、标准物质、化学试剂、标准方法、档案资料、文件资料、用户管理等影响分析数据和分析质量的因素有机结合起来，采用先进的计算机网络技术、数据库技术和标准化的实验室管理思想，组成了一个全面、规范的管理体系。为实现分析数据自动采集、快速分析、信息共享、分析报告无纸化、质量保证体系正常运转、成本严格控制、人员量化考核、实验室管理水平整体提高等各方面提供技术支持，是连接实验室、质管部门及客户的信息系统。

LIMS在国外是从上个世纪80年代后期随着计算机的普及和实验室工作自动化程度的提高，尤其是随着网络技术的飞速发展，伴随着对生产检测管理系统的集成化要求不断加强，为适应检测过程自动化、检测结果共享化、检测手段复杂化、检测样品多样化的发展与要求而被提出来的。针对LIMS，在发达国家已引起了有关人员的高度重视，并有众多的厂商致力于LIMS的研究与开发，在美国已经建立了初步的工业标准。美国实验与材料学会(ASTM)早在1990年重新修订了《实验室信息管理系统(LIMS)标准指南》(E1578-93)。在新批准的《指南》中包括了最新的LIMS概念模型，ASTM E1578-93在将LIMS的基本功能进行分类的基础上，又将其按规模和复杂程度分成了高、中、低三个层次。三个层次的LIMS，其基本功能虽然一样，但内容上有明显差别。完整的LIMS至少应包括数据/信息采集、数据分析、报告生成、实验室管理和系统管理等五项基本功能。

在我国LIMS起步较晚，其开发和应用与西方发达国家相比尚有一定差距。上世纪90年代初，受国外LIMS厂商的影响，开始在我国化工、石油、医药、食品和科学实验等领域应用。从90年代后期至今，国内出现了较成熟的具有自主知识产权的LIMS商品化产品。但是LIMS在水质监测行业的应用相对较晚，大多是LIMS厂商和技术咨询公司把其它行业的应用实施经验推广到水质监测行业，逐步在水质实验室、监测站得到了应用，虽然一定时期内为供水行业的水质检测实验室管理水平和质量控制的提升提供了有利的支持，但随着水质监测行业业务的增大，国家信息化建设的逐步推进，跨行业的LIMS系统越发不能满足水质监测领域的发展。由于水质监测行业的LIMS应用大都来源于其它行业的移植，在产品的适用性、符合供水水质检测特点和业务方面还存在很多不足。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种水质实验室信息管理系统(LIMS)。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种水质实验室信息管理系统(LIMS)，包括LIMS数据库和质量控制模块1、管理功能模块2、全局管理模块3以及科研支持模块4，四个模块在LIMS中的功能依次减弱，数据与信息通过LIMS数据库在不同模块之间流动，其中质量控制模块1和工作效率模块2属于基本功能模块，全局管理模块3属于管理功能模块；所述的基本功能模块包括样品登陆、任务分配、样品管理、检测分析、检验审核、结果输出，所述的样品登陆包括常用信息预制、智能选择录入、批量登陆、自动登录、电子标签识别应用；所述的任务分配功能包括自动分配、人物分配；所述的样品管理功能包括新登录样品管理、留存样品管理，其中留存样品管理的操作包括留存样品的分装、留存样品信息的变更、已到留存期限样品的处理，该留存样品管理包括对因各种原因产生的新的样品需求提供对留存样品进行分装、为满足因各种因素造成的对留存样品状态调整的操作，对留存样品信息进行变更、对已到留存期限的样品进行处理；所述的样品检测分析功能包括样品领取、结果登陆、结果提交、未通过样品再分析；所述的结果输出包括检测结果报告的制作、结果报告生成，输出发布，其中检测结果报告的制作方式包括预制常用报告格式、系统本身带有报告制作的功能、系统集成商业的报表编辑软件，其中输出发布时报表产生的方式包括打印、电子邮件、网上发布、传真；所述的管理功能模块包括仪器管理、检测方法管理、资源管理、文档管理、人员管理、质量管理、系统管理、安全管理和客户管理，其中仪器管理包括所有仪器、设备的名称、型号、出厂编号、出厂日期、设备的状态、价格、制造商、代理商、存放地点、保养人、操作说明书及编号编号、固定资产编号、技术指标、主要用途等，并能够针对不同的种类进行分门别类的管理，且能够生成仪器设备台账、实验室仪器的校验情况包括预先设定的质量控制信息，并根据校验周期，提示工作人员定时校验仪器、实验室仪器的状态维护包括：清理、维护、修理、故障、升级改造等事件和相关信息，并根据维护周期，提示工作人员定时维护仪器；其中检测方法管理包括具体的分析测试项目、与具体样品类别的关联、各分析测试项目的检测范围、项目间的公式定义和计算关系、所采用的仪器、样品处理方法、相关的材料消耗种类和数量、标准操作程序、有效结果设置；其中资源管理包括正在使用的试剂、贮存的试剂、即将失效试剂的自动管理功能；其中质量管理包括实验室各个岗位质量保证手册的编辑、维护和查询、实验室业务管理与运行的组织结构动态查询、检测分析结果的可靠性溯源、检测分析数据质量评估、实验室检测分析质量控制；其中系统管理包括用户和权限管理、系统设定、数据库管理、日志管理；其中安全管理包括安全性、机密性、可审查性、访问控制；其中客户管理包括客户的基本信息、客户的意见反馈、客户抱怨处理、客户送样的历史信息、客户样品测试信息、与客户的自动联系方式、客户与本实验室业务来往统计、费用统计、用户信誉度。

所述的样品检测分析过程中，LIMS系统具备的功能包括标准检测方法库、自动计算、计量单位处理、检测验证、检测数据自动采集。

所述的LIMS的数据获取技术包括自动识别技术、LIMS数据来源、检测仪器数据自动采集、现场数据采集技术。

所述的自动识别技术包括条形码技术、射频识别技术、生物测量识别。

所述的LIMS的数据来源包括仪器数据自动采集、电子数据导入、人工录入和其他系统对接。

所述的检测仪器数据自动采集包括只单向从仪器采集模拟分析数据，经模数转换后发给LIMS、按约定的格式从仪器的工作站或其他形式的数据传输接口(如RS-232)上将分析结果上传至LIMS，同时可以从LIMS上下载待分析样品的样品信息、与分析仪器可以进行双向数据交换，并能对仪器运行状态进行控制，不同类型的数据采集方法软硬件接口不同。

所述的软件的设计处理方案包括直接将原始信号取到LIMS，然后按测定方法的要求在LIMS上将原始数据处理成最终的分析结果、在分析仪器将原始数据处理成最终分析结果后再转给LIMS、在分析仪器将原始数据处理成最终分析结果后再和全部原始数据一起都取到LIMS上。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供的水质实验室信息管理系统(LIMS)能够提高水质检测管理工作的效率，提高分析结果可靠性和可追溯性，提高对复杂分析问题的处理能力，加强水质管理和三级监督体系建设，实现了标准化、程序化、规范化管理，降低水质管理成本，提高了水质预警和事故反应、处理速度，并且能够建立统一的水质历史数据库，建立城市供水水质分析、决策支持平台。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明所述的水质实验室信息管理系统(LIMS)的结构示意图。

图中：1.质量控制模块，2.管理功能模块，3.全局管理模块，4.科研支持模块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

具体模型如图1所示，一种水质实验室信息管理系统(LIMS)，包括LIMS数据库和质量控制模块1、管理功能模块2、全局管理模块3以及科研支持模块4，位于图中心圆圈内的部分代表LIMS软件的数据库，外面被4个环状的模块所包围。数据与信息通过模型中央的LIMS数据库在不同功能部分之间流动，由内向外的四个同心圆代表了LIMS的功能的强弱程度。

其中第1级代表LIMS最核心的质量控制功能，作为检测机构，最重要的就是数据的准确性，所以LIMS系统必须以检测质量控制控制体系为核心，加强对整个数据流的监督和控制，使用户通过系统的使用能贯彻落实原有的质控体系，并得到进一步加强，第2级则代表LIMS外在表现形式：提升工作效率，该功能区包含质量控制的内容之外又以质量控制为中心，所有功能必须在数据准确性的前提下来优化检测流程，不能一味的方便快捷而忽略了原有的质量保证，例如检测流程表单的自动生成、一键化的任务分配、成果汇总、检测报告等功能，提升工作效率的同时，本身也是质量控制的管理体系的一部分，这样才能实现在系统运行的过程中不断的对水质检测的业务流程进行优化。第一级和第二级属于基本功能模块，所述的基本功能模块包括样品登陆、任务分配、样品管理、检测分析、检验审核、结果输出，所述的样品登陆包括常用信息预制、智能选择录入、批量登陆、自动登录、电子标签识别应用；所述的任务分配功能包括自动分配、人物分配；所述的样品管理功能包括新登录样品管理、留存样品管理，其中留存样品管理的操作包括留存样品的分装、留存样品信息的变更、已到留存期限样品的处理，该留存样品管理包括对因各种原因产生的新的样品需求提供对留存样品进行分装、为满足因各种因素造成的对留存样品状态调整的操作，对留存样品信息进行变更、对已到留存期限的样品进行处理；所述的样品检测分析功能包括样品领取、结果登陆、结果提交、未通过样品再分析；所述的结果输出包括检测结果报告的制作、结果报告生成，输出发布，其中检测结果报告的制作方式包括预制常用报告格式、系统本身带有报告制作的功能、系统集成商业的报表编辑软件，其中输出发布时报表产生的方式包括打印、电子邮件、网上发布、传真；样品检测分析过程中，LIMS系统具备的功能包括标准检测方法库、自动计算、计量单位处理、检测验证、检测数据自动采集；LIMS的数据获取技术包括自动识别技术、LIMS数据来源、检测仪器数据自动采集、现场数据采集技术；所述的自动识别技术包括条形码技术、射频识别技术、生物测量识别；所述的LIMS的数据来源包括仪器数据自动采集、电子数据导入、人工录入和其他系统对接；所述的检测仪器数据自动采集包括只单向从仪器采集模拟分析数据，经模数转换后发给LIMS、按约定的格式从仪器的工作站或其他形式的数据传输接口(如RS-232)上将分析结果上传至LIMS，同时可以从LIMS上下载待分析样品的样品信息、与分析仪器可以进行双向数据交换，并能对仪器运行状态进行控制，不同类型的数据采集方法软硬件接口不同，软件的设计处理方案包括直接将原始信号取到LIMS，然后按测定方法的要求在LIMS上将原始数据处理成最终的分析结果、在分析仪器将原始数据处理成最终分析结果后再转给LIMS、在分析仪器将原始数据处理成最终分析结果后再和全部原始数据一起都取到LIMS上。

第3级则代表了LIMS系统对工作全局的管理功能，例如人员工作量统计、签字延迟统计、工作进度、权限管理、检测方法及标准限值等，该功能区是LIMS系统在减少用户基础工作的同时，通过对流程数据整理分析而带来的一些额外优势，所以作为用户方应该在确保第Ⅰ级和第Ⅱ级的基础上再考虑管理方面的提升，不能为了管理而管理，这一级属于管理功能模块，所述的管理功能模块包括仪器管理、检测方法管理、资源管理、文档管理、人员管理、质量管理、系统管理、安全管理和客户管理，其中仪器管理包括所有仪器、设备的名称、型号、出厂编号、出厂日期、设备的状态、价格、制造商、代理商、存放地点、保养人、操作说明书及编号编号、固定资产编号、技术指标、主要用途等，并能够针对不同的种类进行分门别类的管理，且能够生成仪器设备台账、实验室仪器的校验情况包括预先设定的质量控制信息，并根据校验周期，提示工作人员定时校验仪器、实验室仪器的状态维护包括：清理、维护、修理、故障、升级改造等事件和相关信息，并根据维护周期，提示工作人员定时维护仪器；其中检测方法管理包括具体的分析测试项目、与具体样品类别的关联、各分析测试项目的检测范围、项目间的公式定义和计算关系、所采用的仪器、样品处理方法、相关的材料消耗种类和数量、标准操作程序、有效结果设置；其中资源管理包括正在使用的试剂、贮存的试剂、即将失效试剂的自动管理功能；其中质量管理包括实验室各个岗位质量保证手册的编辑、维护和查询、实验室业务管理与运行的组织结构动态查询、检测分析结果的可靠性溯源、检测分析数据质量评估、实验室检测分析质量控制；其中系统管理包括用户和权限管理、系统设定、数据库管理、日志管理；其中安全管理包括安全性、机密性、可审查性、访问控制；其中客户管理包括客户的基本信息、客户的意见反馈、客户抱怨处理、客户送样的历史信息、客户样品测试信息、与客户的自动联系方式、客户与本实验室业务来往统计、费用统计、用户信誉度。

第4级作为最外层的功能区域，主要是对LIMS系统的深度挖掘，这些功能一般不涉及检测业务流程，而是通过对数据的整体分析、分类管理来实现实验室科研业务的支持。这类功能的影响度远低于前三类，甚至多数中小型实验室建设LIMS系统的初期就摒弃了该类功能。从实际使用的角度来看，第四级功能在实验室及LIMS系统发展的前期作用不大，但科研事业本来就是一个漫长的过程，只有通过一点一滴的积累，才能在后期的科研成果提供强有力的支持。因而，第Ⅳ级功能也是一个标准化LIMS系统应该具备的，用户在保证前三阶层正常实施的基础下，可以考虑加强第4级的建设。

Claims (9)

1.一种水质实验室信息管理系统，包括水质实验室信息管理系统数据库规范样品化验分析、质量控制模块(1)、工作效率模块(2)、全局管理模块(3)以及科研支持模块(4)，四个模块在水质实验室信息管理系统中的功能依次减弱，数据与信息通过水质实验室信息管理系统数据库在不同模块之间流动，其中规范样品化验分析的工作流程是LIMS系统最基本的功能模块，质量控制模块(1)和工作效率模块(2)属于基本功能模块，全局管理模块(3)属于管理功能模块，为核心功能模块提供支撑。

2.根据权利要求1所述的一种水质实验室信息管理系统，其特征在于：所述规范样品化验分析包括样品登陆、任务分配、样品管理、检测分析、检验审核、结果输出，所述的样品登陆包括常用信息预制、智能选择录入、批量登陆、自动登录、电子标签识别应用；所述的任务分配功能包括自动分配、人物分配；所述的样品管理功能包括新登录样品管理、留存样品管理，其中留存样品管理的操作包括留存样品的分装、留存样品信息的变更、已到留存期限样品的处理，该留存样品管理包括对因各种原因产生的新的样品需求提供对留存样品进行分装、为满足因各种因素造成的对留存样品状态调整的操作，对留存样品信息进行变更、对已到留存期限的样品进行处理；所述的样品检测分析功能包括样品领取、结果登陆、结果提交、未通过样品再分析；所述的结果输出包括检测结果报告的制作、结果报告生成。

3.根据权利要求1所述的一种水质实验室信息管理系统，其特征在于：所述的管理功能模块包括仪器管理、检测方法管理、资源管理、文档管理、人员管理、质量管理、系统管理、安全管理和客户管理，其中仪器管理包括对仪器、设备的管理主要包括设备档案、设备运行和设备维修三个方面，检测方法管理包括分析测试方法进行设定、修改、增删和管理的功能；所述资源管理对试剂、器皿、标物、标液在内的实验室资源进行多种查询和统计汇总；所述文档管理包括对于实验室相关各类文档、资料、法规制度文件、标准规范和系统帮助信息内容进行管理。

4.根据权利要求1所述的一种水质实验室信息管理系统，其特征在于：样品检测分析过程中，LIMS系统具备的功能包括标准检测方法库、自动计算、计量单位处理、检测验证、检测数据自动采集。

5.根据权利要求1所述的一种水质实验室信息管理系统其特征在于：LIMS的数据获取技术包括自动识别技术、LIMS数据来源、检测仪器数据自动采集、现场数据采集技术。

6.根据权利要求3所述的一种水质实验室信息管理系统，其特征在于：所述的自动识别技术包括条形码技术、射频识别技术、生物测量识别。

7.根据权利要求3所述的一种水质实验室信息管理系统，其特征在于：所述的LIMS的数据来源包括仪器数据自动采集、电子数据导入、人工录入和其他系统对接。

8.根据权利要求3所述的一种水质实验室信息管理系统，其特征在于：检测仪器数据自动采集包括只单向从仪器采集模拟分析数据，经模数转换后发给LIMS、按约定的格式从仪器的工作站或其他形式的数据传输接口上将分析结果上传至LIMS，同时可以从LIMS上下载待分析样品的样品信息、与分析仪器可以进行双向数据交换，并能对仪器运行状态进行控制，不同类型的数据采集方法软硬件接口不同。

9.根据权利要求6所述的一种水质实验室信息管理系统，其特征在于：软件的设计处理方案包括直接将原始信号取到LIMS，然后按测定方法的要求在LIMS上将原始数据处理成最终的分析结果、在分析仪器将原始数据处理成最终分析结果后再转给LIMS、在分析仪器将原始数据处理成最终分析结果后再和全部原始数据一起都取到LIMS上。