CN114139852A - 一种分析实验室信息管理系统及乏燃料后处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分析实验室信息管理系统，包括：任务管理模块，用于得到待测样品所需分析的分析项目及分析任务编码；样品接收流转模块，用于得到待测样品的流转路径方案；数据库，用于存储待测样品的分析项目及其分析任务编码和流转路径方案；扫码器，用于从数据库获取待测样品的分析项目和流转路径方案；数据采集处理模块，用于采集原始数据并对其进行数据处理，得到待测样品的实际分析数据，数据库还用于存储原始数据和实际分析数据。本发明还公开一种乏燃料后处理系统。本发明可实现对乏燃料后处理厂分析实验室样品全过程的质量控制和质量管理，最终提高实验室整体的管理水平。

Description

一种分析实验室信息管理系统及乏燃料后处理系统

技术领域

本发明属于核技术领域，具体涉及一种用于乏燃料后处理厂的分析实验室信息管理系统及乏燃料后处理系统。

背景技术

乏燃料后处理分析技术是乏燃料后处理工艺的“眼睛”，是确保乏燃料后处理工艺安全、稳定运行的关键技术之一。乏燃料后处理厂分析实验室一般需承担日均上千个分析项目，工作量大，并且，分析仪器数量多、种类多，具有样品规模大、分析项目多样化、样品流转繁琐、仪器数据接口复杂、样品管理特殊等特点。

目前，国内外的乏燃料后处理厂分析实验室广泛使用通用型实验室信息管理系统(LIMS)进行管理，这种传统的通用型LIMS至少存在以下问题：

第一，通用型LIMS未嵌入后处理厂分析实验室相关标准规范体系，同时，通用型LIMS从分析数据获取到数据上传的全过程在无人为干预情况下难以实现，难以避免人为因素造成的错误，整个后处理厂分析实验室的质量控制无法保证；

第二，通用型LIMS与后处理厂中的控制中心等其它系统之间不存在接口，导致控制中心无法直接获取分析实验室的分析数据，影响工艺流程；

第三，对于复杂样品的流转，通用型LIMS无法对每个样品需进行的多个分析项目进行流转路径规划；

第四，通用型LIMS的数据采集接口单一，无法解决后处理厂分析实验室中仪器复杂数据采集接口问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种分析实验室信息管理系统及乏燃料后处理系统，可对乏燃料后处理厂分析实验室样品全过程的质量控制和质量管理，满足乏燃料后处理厂分析实验室中复杂样品接收和流转要求，实现多种分析仪器数据采集自动化，确保分析结果全过程无缝溯源，能够提高工艺控制分析时效性和分析数据的准确性、可靠性，最终能够提高实验室整体的管理水平。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

根据本发明的一个方面，提供一种分析实验室信息管理系统，其技术方案如下：

一种分析实验室信息管理系统，包括LIMS系统和扫码器，所述LIMS系统包括任务管理模块、样品接收流转模块、数据采集处理模块、以及系统管理模块，所述系统管理模块包括数据库，其中：

所述任务管理模块，与乏燃料后处理厂中的控制中心相连，用于接收控制中心根据待测样品的分析需求发送的分析需求指令并对其进行解析和编码，以得到待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码；

所述样品接收流转模块，与所述任务管理模块相连，用于根据待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码进行分析路径规划和匹配，以得到该待测样品的流转路径方案；

所述数据库与所述任务管理模块、所述样品接收流转模块分别相连，用于存储待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码和待测样品的流转路径方案；

所述扫码器设于样品收发岗位上并与所述数据库相连，样品收发岗位用于接收待测样品，所述待测样品上设有用于识别待测样品的识别码，扫码器用于读取待测样品上的识别码，并根据所述识别码从数据库获取对应的待测样品所需分析的分析项目和待测样品的流转路径方案，以使得工作人员能够将待测样品分配至对应的分析岗位来完成对待测样品所需分析的分析项目的分析操作；

所述数据采集处理模块，用于采集待测样品所需分析的分析项目在分析操作过程中产生的原始数据并对其进行数据处理，以得到待测样品的实际分析数据，

所述数据库还与数据采集处理模块相连，还用于存储数据采集处理模块中得到的原始数据和实际分析数据。

优选的是，所述控制中心发送的分析需求指令包括例行分析需求指令和特殊分析需求指令，所述分析项目包括例行分析项目和特殊分析项目，所述分析任务编码包括例行分析任务编码和特殊分析任务编码，所述任务管理模块包括样品分析需求单元，所述样品分析需求单元包括例行分析需求子单元和特殊分析需求子单元，其中：

所述例行分析需求子单元，用于接收控制中心发送的所述例行分析需求指令并将其解析成对应的例行分析项目，并对之编码以得到例行分析任务编码；

所述特殊分析需求子单元，用于接收控制中心发送的所述特殊分析需求指令并将其解析成对应的特殊分析项目，并对之编码以得到特殊分析任务编码。

优选的是，所述样品分析需求单元还包括确认子单元，所述确认子单元与所述例行分析需求子单元相连，用于在例行分析需求子单元解析出例行分析项目后对其进行确认，以得到所述例行分析项目；所述确认子单元还与所述特殊分析需求子单元相连，还用于在特殊分析需求子单元解析出特殊分析项目后将其发送至确认子单元的人机交互界面，以在人工确认后得到所述特殊分析项目。

优选的是，所述样品接收流转模块包括样品接收单元和样品流转单元，其中：

所述样品接收单元，与所述样品分析需求单元中的例行分析需求子单元和特殊分析需求子单元分别相连，用于获取例行分析需求子单元中得到的待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码，和，获取特殊分析需求子单元中得到的待测样品所需分析的特殊分析项目及其对应的特殊分析任务编码；

所述样品流转单元，与所述样品接收单元相连，用于根据样品接收单元中获取得到的待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码和特殊例行分析项目及其对应的特殊分析任务编码进行分析路径规划，得到所述流转路径方案，所述流转路径方案包括首选路径方案和备选路径方案。

优选的是，所述数据采集处理模块包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元包括自动采集子单元和手动采集子单元，其中：

所述自动采集单元用于对自身各个接口分别连接的仪器设备归属的组网网络自动采集的各仪器设备在分析过程中产生的第一原始数据；

所述手动采集子单元，用于接收人工手动输入的所述组网网络之外的仪器设备在分析过程中产生的第二原始数据；

所述数据处理单元，与所述自动采集子单元、所述手动采集子单元分别相连，用于对自动采集子单元采集的第一原始数据和所述手动采集子单元采集的第二原始数据进行计算和分析，以得到所述待测样品的实际分析数据。

优选的是，所述LIMS系统还包括质量控制模块，所述质量控制模块包括质控样品单元和质量控制单元，其中：

所述质控样品单元，与所述质量控制单元相连，用于记录质控样品的实际检测数据，并将之发送给所述质量控制单元；

所述质量控制单元用于将质控样品单元发送的实际检测数据与所述质控样品的工艺参考数据进行对比，并根据对比结果判断在对待测样品的分析过程中采用的仪器设备或方法是否合格。

优选的是，所述数据采集处理模块还包括数据分析单元，所述数据分析单元与所述数据处理单元相连，用于根据数据处理单元中得到的不同的待测样品的实际分析数据建立质量信息管理功能集成模型，以反映该待测样品对应的工艺的数据波动情况。

优选的是，所述LIMS系统还包括基本功能模块，所述基本功能模块包括台账管理单元、文件管理单元、环境管理单元、报表管理单元、标准管理单元、以及登录单元，其中：

所述台账管理单元，用于对实验室的分析仪器设备、辅助器具和物资的档案，周期性检定或校准的设备/器具的有效性，仪器设备的使用、维护、保养信息进行管理；

所述文件管理单元，用于建立文件分类目录；

所述环境管理单元，用于管理实验室内的温湿度数据和剂量率数据；

所述报表管理单元，用于自定义不同类型的分析报表格式；所述标准管理单元，用于设置各个分析项目的操作规程；

所述登录单元，用于识别工作人员身份信息，以在登录后可根据其权限查看系统信息。

优选的是，所述系统管理模块还包括人员管理单元、日志管理单元、权限管理单元、字典管理单元，其中：

所述人员管理单元，用于管理实验室工作人员的档案信息；

所述日志管理单元，用于查询工作人员的日志记录；，

所述权限管理单元，用于管理实验室工作人员的工作角色，通过工作角色设置确定其查看系统信息的权限；，

所述字典管理单元，用于管理系统中的常用器具代号、计量单位。

优选的是，本系统还包括打码器，所述打码器设于所述分析岗位上，并与所述数据库相连，用于对分析岗位上完成对应的分析项目中稀释分离、分样后产生的子样品进行打码，以得到子样品的识别码，并将子样品的识别码与数据库中对应所述子样品的待测样品的所有信息进行绑定，以使子样品的识别码赋予数据库中对所述待测样品的所有信息。

根据本发明的另一个方面，提供一种乏燃料后处理系统，其技术方案如下：

一种乏燃料后处理系统，包括控制中心和以上所述的分析实验室信息管理系统，其中：

所述控制中心，用于根据待测样品的分析需求发送分析需求指令；

所述分析实验室信息管理系统，与所述控制中心电连接，用于根据控制中心发送的分析需求指令得到所述待测样品的实验分析数据，并将实验分析数据传送给控制中心。

本发明的分析实验室信息管理系统，能够用于乏燃料后处理厂，可实现对乏燃料后处理厂分析实验室样品全过程的质量控制和质量管理，满足乏燃料后处理厂分析实验室中复杂样品接收和流转要求，实现多种分析仪器数据采集自动化，确保分析结果全过程无缝溯源，提高工艺控制分析时效性和分析数据的准确性、可靠性，提高实验室整体的管理水平，具体可主要体现在以下几个方面：

(1)本系统的样品接收流转模块可以规划实验室内部的所有样品(一般日均上千个分析项目)的流转路径，流转路径可模块化调整，且同一个待测样品可规划和匹配多条流转路径，避免流转路径繁忙而造成样品流转混乱，同时，通过在各个样品收发岗位设置扫码器，对送达的待测样品进行身份信息识别上传与确认，避免发生待测样品传递错误而造成的数据混乱。

(2)本系统的任务管理模块可以自动解析控制中心发送的分析需求指令信息，快速生成对应分析任务编码，并且，根据可将各分析项目分为例行分析项目任务和特殊分析项目任务，例行分析项目任务进行自动确认，避免二次解析，可提高分析效率，特殊分析项目任务进行人工确认，可保证分析的准确性。

(3)本系统的数据采集处理模块可直接自动采集获取80％以上的多种分析仪器的原始数据，可实现分析实验信息和仪器设备之间的无缝对接，确保分析结果的溯源性和保密性，同时，对于无直接接口的仪器，也可以手动采集获取原始数据，提高系统的可靠性和适应性。

(4)本系统的质量控制模块中设有乏燃料后处理实验室相关的标准规范，工作人员可通过查阅相关标准规范，按相关规范标准进行管理，按后处理相关标准进行管理，从而数据采集到数据上传控制中心做到全过程无缝对接，无人为干预，确保数据的可靠性和可溯源性，实现对整个乏燃料后处理厂分析实验室的质量控制和质量保证。

(5)本系统的各模块之间动态关联，人员信息、仪器信息等均可与分析项目任务队列和进行中的分析项目任务动态进行关联，可以实时查询人员状态、仪器运行状态、以及分析进度等信息。

附图说明

图1为本发明实施例的分析实验室信息管理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的分析实验室信息管理系统的总体流程图。

图中：1-质量控制模块；2-样品接收流转模块；3-任务管理模块；4-数据采集处理模块；5-系统管理模块；6-基本功能模块；7-扫码器；8-打码器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。需要说明的是，在相互不冲突情况下，本发明的实施例和实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，方向性术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例公开一种分析实验室信息管理系统，可以用于乏燃料后处理厂，其包括LIMS系统(实验室信息管理系统)和扫码器，LIMS系统包括任务管理模块3、样品接收流转模块2、数据采集处理模块4、以及系统管理模块5，系统管理模块5包括数据库，其中：

任务管理模块3，与乏燃料后处理厂中的控制中心相连，用于接收控制中心根据待测样品的分析需求发送的分析需求指令并对其进行解析和编码，以得到待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码。

具体来说，分析任务编码采用正则表达式(比如匹配字符、定位字符等)进行编码，比如，可以用待测样品的取样日期(比如，2021年1月5日，表示为210105)、子项代码(2位，如AB)、物料代码(优选为最多8位，比如，1ZM2ZXEM)、取样批次(1位，比如，第一批次，表示为1)、瓶次(1位，比如，该批次的第一个待测样品，表示为1)、子样号(1位，如，该批次第一个待测样品的第一个子样，表示为1，当子样号为0时，则代表该待测样品的原样)进行分析任务编码，表示为：210105-AB1ZM2ZXEM-110，即2021年1月5日，AB子项中1ZM2ZXEM物料的第一批样品的第一个待测样品的原样。通过设置任务分析编码，不仅可便于分析实验室工作人员(如，主任和班长)对各个分析项目任务进行分配，以及后期分析项目任务的统一管理，也可以便于执行分析项目任务的分析操作的操作人员匹配属于自己的分析项目任务。

样品接收流转模块2，与任务管理模块3相连，用于根据待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码进行分析路径规划和匹配，以得到该待测样品的流转路径方案。

数据库，与任务管理模块3、样品接收流转模块2分别相连，用于存储待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码和待测样品的流转路径方案。

扫码器7，设于样品收发岗位(即附图1中的样品收发箱室)上，并通过计算机、交换机、以及服务器与LIMS中的数据库相连，样品收发岗位设于乏燃料后处理厂分析实验室中的工艺分析间内，用于接收待测样品，待测样品上设有用于识别待测样品的识别码，扫码器用于读取待测样品上的识别码，并根据识别码从数据库获取对应的待测样品所需分析的分析项目和待测样品的流转路径方案，以使得工作人员能够根据待测样品的流转路径方案将待测样品分配至对应的分析岗位来完成对待测样品所需分析的分析项目的分析操作。

具体来说，待测样品采用样品瓶盛装，样品收发岗位与乏燃料后处理厂中的气动送样系统相连通，待测样品由乏燃料后处理厂中的气动送样系统传输至样品收发岗位，或者，由人工传输至样品收发岗位。识别码优选为二维码，可在待测样品经气动送样系统进行传输之前或人工传输时设置在样品瓶上，优选设于样品的底部。扫码器7通过扫描二维码，对待测样品进行身份识别上传与确认，之后，从数据库获取该待测样品所需分析的分析项目和流转路径方案等信息，工作人员根据所获得的信息将样品分配至对应的分析岗位以完成对应的分析项目的分析操作。数据库还应存储有待测样品的分析状态、分析岗位、分析结果、采用的分析方法、以及对应的分析人员等信息，并且，该信息可以与该待测样品对应的二维码进行绑定。

数据采集处理模块4，用于采集待测样品所需分析的分析项目在分析操作过程中产生的原始数据并对其进行数据处理，以得到待测样品的实际分析数据，数据库还与数据采集处理模块4相连，还用于存储数据采集处理模块中得到的原始数据和实际分析数据。并且，数据处理单元还可以与控制中心相连，用于将实际分析数据传送给控制中心。

在一些实施方式中，控制中心发送的分析需求指令包括例行分析需求指令和特殊分析需求指令，分析项目包括例行分析项目和特殊分析项目，分析任务编码包括例行分析任务编码和特殊分析任务编码，因此，任务管理模块3包括样品分析需求单元，样品分析需求单元包括例行分析需求子单元和特殊分析需求子单元，其中：例行分析需求子单元，用于接收控制中心发送的例行分析需求指令并将其解析成对应的例行分析项目，并对之编码以得到例行分析项目任务编码；特殊分析需求子单元，用于接收控制中心发送的特殊分析需求指令并将其解析成对应的特殊分析项目，并对之编码以得到特殊分析项目任务编码。

具体来说，乏燃料后处理厂对来源于某个地点的待测样品一般都需要分析一个或几个固定的项目，这些都需要分析的固定的项目即为例行分析项目，其对应的任务编码即为例行分析项目编码。特殊分析项目是指对某个待测样品除了上述固定分析项目之外还需要分析的一个或多个的项目，或者，是指当某个待测样品的分析数据有问题，需要重新取样分析时所需进行的分析项目，或者，需要插队分析的待测样品所需的分析项目。

并且，样品分析需求单元还包括确认子单元，确认子单元与例行分析需求子单元相连，用于在例行分析需求子单元解析出例行分析项目后对其进自动确认，以得到例行分析项目，通过自动确认得到例行分析项目，可避免二次解析，从而可提高分析效率；确认子单元还与特殊分析需求子单元相连，还用于在特殊分析需求子单元解析出特殊分析项目后将其发送至确认子单元的人机交互界面，以在通过操作人员人工确认后得到特殊分析项目，即需要人工确认特殊分析项目的样品信息和确认可以分析，以保证分析的准确性。

本实施例中，如图1所示，任务管理模块3还可以包括项目信息维护单元、任务监控单元、以及任务分配单元等功能单元，其中，项目信息维护单元用于对样品分析需求单元中分解得到的不同的待测样品的分析项目信息进维护，更准确来说，主要是对例行分析项目进行维护，比如，当某个待测样品的例行分析项目从五个变成四个时，需要将该待测样品的例行分析项目中的减少的例行分析项目删除；任务监控单元用于对从解析生成分析项目(包括例行分析项目和特殊分析项目)到分析项目检测结束的全过程监测，实时了解实验室中各分析项目完成状况，并及时处理异常情况，严格确保每一个工作步骤按照标准流程进行，确保每一个分析项目都符合质量规范完成；任务分配单元采用三级或者多级任务管理模式，以三级任务管理模式为例，解析出的分析项目首先推送给分析实验室主任，由主任根据各分析项目的不同属性分配给不同的班组长，然后，由班组长根据组员的资质和工作饱和度合理安排合适的工作人员进行具体的分析操作。按照此惯例进行，例行分析项目可由主任进行自动推送，特殊分析项目需要主任根据该特殊分析项目的属性进行分配。

在一些实施方式中，样品接收流转模块2包括样品接收单元和样品流转单元，其中：样品接收单元，与样品分析需求单元中的例行分析需求子单元和特殊分析需求子单元分别相连，用于获取例行分析需求子单元中得到的待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码，和，获取特殊分析需求子单元中得到的待测样品所需分析的特殊分析项目及其对应的特殊分析任务编码；样品流转单元，与样品接收单元相连，用于根据样品接收单元中获取得到的待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码和特殊例行分析项目及其对应的特殊分析任务编码进行分析路径规划，得到所述流转路径方案。

具体来说，由于乏燃料后处理工艺中的每个待测样品所需分析的分析项目(包括例行分析项目和特殊分析项目)不局限于一个，同一个待测样品的分析项目可以达到5个及以上，要完成所有的分析项目一般需要将待测样品流转至不同分析岗位，而样品接收流转模块2是乏燃料后处理厂分析实验室内部放射性样品流转路径的关键部件。根据待测样品的来源、待测样品所需分析的分析项目及完成各个分析项目的所需的仪器设备之间的一一对应和匹配性原则，样品流转单元采用流程图组件对待测样品所需分析的分析项目及完成各个分析项目所需的仪器设备和该仪器设备所处的实验室房间(即分析岗位)进行绑定，并且，样品流转单元设有分析岗位拖拽功能，工作人员通过输入分析项目的名称或分析任务编码，显示该分析项目对应的分析岗位，通过自由拖拽分析岗位快速规划得到待测样品的流转路径方案。流转路径方案包括首选路径方案和备选路径方案，其中，首选路径方案为一条，是每个待测样品流转时优先考虑的流转方案，样品收发岗位优选根据首选路径方案将待测样品分配至对应的分析岗位；备用路径方案可以为一条，也可以多条，当首选路径方案无法实现，比如，当首选路径处于繁忙状态时，则从备选路径方案中匹配得到备选路径，收发岗位根据备选方案将待测样品分配至对应的分析岗位，从而保证待测样品在各个分析岗位依次传递的准确性，直到所有的分析项目完成，相比与现有技术，解决了单一待测样品的多个分析项目的流转问题，提高了分析效率。

在一些实施方式中，数据采集处理模块4包括数据采集单元和数据处理单元，数据采集单元包括自动采集子单元和手动采集子单元，其中：自动采集单元设有多个接口，用于对自身各个接口分别连接的仪器设备(即附图1中的天平、仪器)归属的组网网络自动采集的各仪器设备在分析过程中产生的第一原始数据；手动采集子单元用于接收人工手动输入的所述组网网络之外的仪器设备在分析过程中产生的第二原始数据；数据处理单元与自动采集子单元、手动采集子单元分别相连，用于对自动采集子单元采集的第一原始数据和手动采集子单元采集的第二原始数据进行计算和分析，以得到所述待测样品的实际分析数据。

具体来说，自动采集单元的接口可包括基于TCP/IP的文件型数据交换接口、基于串口RS232/RS485的通讯接口、自带工作站并可自主生成分析报告的仪器接口、以及特殊接口，如图1所示，各接口通过计算机、交换机、以及服务器分别用于连接具有对应的直接接口的仪器设备(简称仪器，如，天平)，以实现组网，得到组网网路，自动采集单元通过各仪器设备归属的组网网络自动采集各仪器设备在分析过程中产生的第一原始数据，其中：(1)基于TCP/IP的文件型数据交换接口，用于读取由具有对应接口的仪器生成的数据文件，经过格式转换，并保存到数据库中；(2)基于串口RS232/RS485的通讯接口，用于接收由具有对应接口的仪器生成的数据，并保存到数据库中；(3)自带工作站并可自主生成分析报告的仪器接口，通过服务器提取相关数据，并写入数据库；(4)其他类型的特殊接口包括并行打印端口、数字显示端口等，该类型仪器端口一般比较适合需采用个性化方法解决数据采集问题时使用。通过上述自动采集子单元一般可直接获取80％以上的分析仪器的原始数据(即第一原始数据)，可实现分析实验信息和仪器设备之间的无缝对接，确保分析结果的溯源性和保密性。手动采集子单元一般用于无直接接口的仪器的数据的采集，通过人工输入方式采集原始数据(即第二原始数据)。并且，自动采集子单元和手动采集子单元均与数据库相连，以将采集到的各个分析项目的原始数据(包括第一原始数据和第二原始数据)传送至数据库进行存储。

数据处理单元中设有相应的数据处理软件，数据处理软件可具体根据实际需求进行选择安装，比如，数据处理软件可以是包括origin、SigmaPlot、Excel、ChemDraw等软件中的一种或多种，通过数据处理软件自动计算分析得到各个待测样品的实际分析数据，并传送至数据库进行存储。

在一些实施方式中，本系统中的LIMS系统还包括质量控制模块1，质量控制模块1包括质控样品单元和质量控制单元，其中：质控样品单元，与质量控制单元相连，用于记录质控样品的实际检测数据，并将之发送给质量控制单元；质量控制单元中设有质控样品的工艺参考数据，用于将质控样品单元发送的质控样品的实际检测数据与质控样品的工艺参考数据进行对比，以根据对比结果判断待测样品在分析过程中采用的仪器设备或方法是否合格。

具体来说，质控样品是一种或多种特性值足够均匀的物质，通过质控样品的实际检测数据来检查用于分析的仪器设备或方法的性能，从而为乏燃料后处理厂分析实验室判断自身检测能力提供的重要技术依据。质控样品的实际检测数据不进行结论判断，只作为实验室内部检查分析仪器设备或分析方法的性能的依据。本实施例中，质控样品单元需要对质控样品的编号、名称、类型、参数、定值依据、检测项目、管理人、有效期，预警天数以及状态等数据进行记录和管理。质量控制单元将质控样品的实际检测数据和质控样品的工艺参考数据进行对比，若质控样品的实际检测数据在质控样品的工艺参考数据的允许范围之内，则说明分析实验室内用于分析的仪器设备或方法的性能合格；若质控样品的实际检测数据与质控样品的工艺参考数据相差较大，则说明分析实验室用于分析的仪器设备或方法的性能不合格，即检测出现问题，或者，能够反映出该质控样品来源的工艺出现了问题，从而帮助工作人员快速确定检测数据出现波动的原因。本实施例中，质量控制模块1还可以包括报警单元，用于在质量控制单元对比发现质控样品的实际检测数据与质控样品的工艺参考数据相差较大时，发出警示。

在一些实施方式中，质量控制模块中还具有存储单元，存储单元中存储有乏燃料后处理实验室相关的标准规范，以便工作人员查阅。工作人员通过查阅相关标准规范，按相关规范标准进行管理，按后处理相关标准进行管理，从而数据采集到数据上传控制中心做到全过程无缝对接，无人为干预，确保数据的可靠性和可溯源性，实现对整个乏燃料后处理厂分析实验室的质量控制和质量保证。

在一些实施方式中，数据采集处理模块4还包括数据分析单元，数据分析单元与数据处理单元相连，用于根据数据处理单元中得到的不同的样品的实际分析数据建立质量信息管理功能集成模型，以反映待测样品对应的工艺的数据波动情况。

具体来说，数据分析单元具有大数据处理功能，比如，通过多次测量的不同工艺点的不同样品的不同分析项目，通过数据统计的方法，将多次测量的数据进行统计，最后通过图表的形式展现出该工艺点在一定时间(如，一个月内)内的工艺数据的波动情况，从而帮助工作人员快速确定该段时间内的工艺数据波动是正常波动还是非正常波动，并协助工艺人员快速发现影响波动的原因，从而实现全面质量管理。

在一些实施方式中，本系统中的LIMS系统还包括基本功能模块6，基本功能模块6包括台账管理单元、文件管理单元、环境管理单元、报表管理单元、标准管理单元、以及登录单元，其中：台账管理单元包括分析仪器设备、辅助器具和物资等档案管理，周期性检定或校准的设备/器具的有效性管理，仪器设备的使用、维护、保养管理等等；文件管理单元，用于建立文件分类目录，具体可包括受控的体系程序文件、记录性文件、检测方法资料、各种文件修改一览清单、以及部门和个人的受控文件登记记录等；环境管理单元，用于管理实验室内的温湿度数据和剂量率数据，具体来说，通过对实验室的温湿度计进行数据管理，实时监测温湿度，保证环境的稳定性，通过对实验室内部设置的便携式气溶胶取样装置测量数据的管理，以进行放射性环境的状态分析；报表管理单元，用于自定义不同类型的分析报表格式，具体可包括原始记录单、检测报告单等等；标准管理单元设有各个分析项目的操作规程(简称SOP)等标准性文件，比如，可设有酸度分析的操作规程；登录单元采用输入账号密码或者刷脸识别等多种方式识别工作人员身份信息，工作人员登录后可根据其权限查看分析项目任务、流转状态、以及对应的样品编码等信息，比如，台账管理员登入后可查看台账管理单元的信息。

在一些实施方式中，系统管理模块5还包括人员管理单元、日志管理单元、权限管理单元、以及字典管理单元，其中：人员管理单元包括分析实验室人员基本档案库(比如，个人账户、密码、权限等信息)，为保证系统安全，当实验室人员发生增减或权限发生变更时，需在线上履行相应的审批流程方可发布生效，人员信息可与当前的分析项目任务队列和进行中的分析项目任务的动态关联，通过查询，除可以获得实验室工作人员的静态信息外，还可获得实验室工作人员当前的分析项目和进行中的分析项目，并且，人员管理单元中还可以嵌入警告提示，当实验室工作人员操作错误次数较多时，对其进行约束警告；日志管理单元以IP地址、操作行为、用户、时间等内容为约束条件，快速地查询工作人员的日志记录。日志管理，提供了溯源、查错、分析等功能。权限管理单元用于对实验室中的不同用户进行工作角色的设置，从而相应地对不同用户的权限进行设置，权限采用用户自定义模式，可以根据相应要求进行业务权限的管理，权限更改须经审批方可生效；字典管理单元用于实现对系统中常用器具代号、计量单位等进行添加、删除和维护等功能。

在一些实施方式中，如图1所示，本系统还包括打码器8，打码器8设于分析岗位上，并与LIMS中的数据库相连，用于对分析岗位上完成对应的分析项目中稀释分离、分样后产生的子样品进行打码(即图2中所示的分样/处理)，以得到子样品的识别码，并将子样品的识别码与数据库中对应该子样品的待测样品的所有信息进行绑定，以使子样品的识别码赋予数据库中对所述待测样品的所有信息。

具体来说，分析岗位设于乏燃料后处理厂分析实验室中的工艺分析间内，分析岗位用于提供具体分析操作所需的场所，其内设有完成具体分析操作所需的天平等各种仪器、以及计算机，LIMS系统安装在计算机内，打码器8与计算机中的LIMS系统的数据库相连，并且，不同的分析岗位上的计算机通过交换机、服务器等硬件设备相连进行组网，从而可通过扫码器8扫描二维码后在各个计算机内从数据库中获取与该二维码的相关信息。当某个待测样品(母样)有A、B、C、D、E五个分析项目需要分析，该待测样品通过气动送样系统传输到分析岗位后，首先分析A项目，分析完成后，将母样稀释分离或者分样，此时，母样分成了1#和2#两个子样，子样品采用新的空样品瓶盛装，采用打码器8对装有1#和2#子样的样品瓶进行打码，得到子样品的识别码，子样品的识别码可采用二维码，通过将二维码与数据库中对应该子样品的待测样品的所有信息进行绑定，使该子样品的二维码内赋予数据库中对该待测样品(母样)的所有信息，比如，分析状态、分析岗位、分析结果、采用的分析方法、以及对应的分析人员等所有信息，通过扫二维码能够获取识别该待测样品的上述信息，打码后再流转到下一个分析岗位进行剩余的B、C、D、E项目的分析，直到把五个项目分析完毕。本实施例中，打码器8打码过程优选采用激光刻蚀方式在样品瓶的底部打二维码。

为了更加直观的说明本实施例的乏燃料后处理厂的分析实验室信息管理系统的特殊性，下面对本实施例系统的工作流程进行详述，具体如下：

如图2所示，乏燃料后处理厂中的控制中心根据待测样品的分析需求，下发送“分析需求指令”给任务管理模块3；

任务管理模块3中的样品分析需求单元接收控制中心发送的分析需求指令(即指令接收)，并将其进行解析和编码(即任务分解)，其中，在样品分析需求单元中的例行分析需求子单元中将分析需要指令中的例行分析需求指令解析成对应的例行分析项目，经样品分析需求单元中的确认子单元自动确认后，得到例行分析项目，并对例行分析项目进行编码，得到对应的例行分析任务编码，并将例行分析项目及其对应的例行分析任务编码传送至数据库存储；在样品分析需求单元中的特殊分析需求子单元中将分析需要指令中的特殊分析需求指令解析成对应的特殊分析项目，并发送到分析需求单元中的确认子单元，经过人工在确认子单元的人机交互界面进行人工确认后，得到特殊分析项目，并对特殊分析项目进行编码，得到对应的特殊分析任务编码，并将特殊分析项目及其对应的特殊分析任务编码传送至数据库存储；

样品接收流转模块2中的样品接收单元通过数据库获取待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码和特殊例行分析项目及其对应的特殊分析任务编码，样品接收流转单元中的样品流转单元根据样品接收单元中获取的待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码和特殊例行分析项目及其对应的特殊分析任务编码进行分析路径规划(即路径规划)，得到待测样品的流转路径方案，并将待测样品的流转路径方案传送至数据库存储，其中，流转路径方案包括首选路径方案和备选路径方案；

待测样品通过乏燃料后处理厂中的气动送样系统或人工传输到收发岗位并对待测样品进行编码(即样品编码，如，二维码)，收发岗位的工作人员通过使用扫码器7识别待测样品上的二维码进行认证(即接收样品、样品扫码)，认证成功后从数据库获取该待测样品的流转路径方案等信息，并根据该待测样品的流转路径方案将该待测样品依次传输到对应的分析岗位上，若认证不成功，则发出警示；

待测样品传输至分析岗位后，由对应的工作人员完成对应分析项目的分析操作(即接收任务、调取任务、以及分析作业等)，在分析操作过程中可随时通过当前分析项目的操作规程(SOP)进行作业指导，当该待测样品第一个分析项目分析完成，并确认数据合格后，将待测样品继续流转到下一个分析岗位(即样品流转)，通过扫码器7扫码获取该待测样品的第二个分析项目的操作规程(SOP)进行分析操作，并确认数据合格后，依次类推，按照规划的流转路径方案将待测样品依次流转至对应分析岗位以完成进行第三个分析项目、第四个分析项目等分析作业操作，直到分析完成该待测样品所需分析的所有分析项目，并对剩余的待测样品进行回收或者清洗处理(即剩余样品处理)。并且，每完成一个分析项目，填写分析记录处理数据，并在该待测样品的所有分析数据并判断合格后，将该待测样品的数据上传至控制中心(即报送分析数据)，并根据需要选择是否生成分析报告(即生成分析报告)，至此该待测样品的分析任务完成。

当该待测样品的某个分析项目数据通过系统自动判断或者人工判断为异常数据时，则进行不合格流程，判断原则以质量控制模块1提供的对比结果为基础。若需要重新分析该项目，则继续进行当前的操作规程；若当前分析项目先不重新分析，则继续进行该待测样品其余项目的分析，当所有分析项目完成后，针对出现的不合格数据进行重新分析，或者由对应的工艺重新发送相同的样品，针对不合格数据进行多次分析，并将该待测样品的所有记录，包括合格分析数据和不合格分析数据均上传控制中心，至此完成该待测样品的不合格流程。

本实施例的分析实验室信息管理系统，可实现对乏燃料后处理厂分析实验室样品全过程的质量控制和质量管理，满足乏燃料后处理厂分析实验室中复杂样品接收和流转要求，实现多种分析仪器数据采集自动化，确保分析结果全过程无缝溯源，提高工艺控制分析时效性和分析数据的准确性、可靠性，提高实验室整体的管理水平，具体主要体现在以下几个方面：

(1)本系统的样品接收流转模块可以规划实验室内部的所有样品(一般日均上千个分析项目)的流转路径，流转路径可模块化调整，且同一个待测样品可规划和匹配多条流转路径，避免流转路径繁忙而造成样品流转混乱，同时，通过在各个样品收发岗位设置扫码器，对送达的待测样品进行身份信息识别上传与确认，避免发生待测样品传递错误而造成的数据混乱。

(2)本系统的任务管理模块可以自动解析控制中心发送的分析需求指令信息，快速生成对应分析任务编码，并且，根据可将各分析项目分为例行分析项目任务和特殊分析项目任务，例行分析项目任务进行自动确认，避免二次解析，可提高分析效率，特殊分析项目任务进行人工确认，可保证分析的准确性。

(3)本系统的数据采集处理模块可直接自动采集获取80％以上的多种分析仪器的原始数据，可实现分析实验信息和仪器设备之间的无缝对接，确保分析结果的溯源性和保密性，同时，对于无直接接口的仪器，也可以手动采集获取原始数据，提高系统的可靠性和适应性。

(4)本系统的质量控制模块中设有乏燃料后处理实验室相关的标准规范，工作人员可通过查阅相关标准规范，按相关规范标准进行管理，按后处理相关标准进行管理，从而数据采集到数据上传控制中心做到全过程无缝对接，无人为干预，确保数据的可靠性和可溯源性，实现对整个乏燃料后处理厂分析实验室的质量控制和质量保证。

(5)本系统的各模块之间动态关联，人员信息、仪器信息等均可与分析项目任务队列和进行中的分析项目任务动态进行关联，可以实时查询人员状态、仪器运行状态、以及分析进度等信息。

实施例2

本实施例公开一种乏燃料后处理系统，其包括控制中心和实施例1所述的分析实验室信息管理系统，其中：

控制中心，用于根据待测样品的分析需求发送的分析需求指令；

分析实验室信息管理系统，与控制中心电连接，用于根据控制中心发送的分析需求指令完成得到待测样品的实验分析数据，并将实验分析数据传送给控制中心。

本实施例的乏燃料后处理系统，由于包含了实施例1所述的分析实验室信息管理系统，可实现对乏燃料后处理厂中的分析实验室样品全过程的质量控制和质量管理，满足乏燃料后处理厂分析实验室中复杂样品接收和流转要求，实现多种分析仪器数据采集自动化，确保分析结果全过程无缝溯源，能够提高工艺控制分析时效性和分析数据的准确性、可靠性，最终能够提高实验室整体的管理水平。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分析实验室信息管理系统，其特征在于，包括LIMS系统和扫码器(7)，所述LIMS系统包括任务管理模块(3)、样品接收流转模块(2)、数据采集处理模块(4)、以及系统管理模块(5)，所述系统管理模块包括数据库，

所述任务管理模块，与乏燃料后处理厂中的控制中心相连，用于接收控制中心根据待测样品的分析需求发送的分析需求指令并对其进行解析和编码，以得到待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码；

所述样品接收流转模块，与所述任务管理模块相连，用于根据待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码进行分析路径规划和匹配，以得到该待测样品的流转路径方案；

所述数据库与所述任务管理模块、所述样品接收流转模块分别相连，用于存储待测样品所需分析的分析项目及其对应的分析任务编码和待测样品的流转路径方案；

所述扫码器设于样品收发岗位上并与所述数据库相连，样品收发岗位用于接收待测样品，所述待测样品上设有用于识别待测样品的识别码，扫码器用于读取待测样品上的识别码，并根据所述识别码从数据库获取对应的待测样品所需分析的分析项目和待测样品的流转路径方案，以使得工作人员能够将待测样品分配至对应的分析岗位来完成对待测样品所需分析的分析项目的分析操作；

所述数据采集处理模块，用于采集待测样品所需分析的分析项目在分析操作过程中产生的原始数据并对其进行数据处理，以得到待测样品的实际分析数据，

所述数据库还与数据采集处理模块相连，还用于存储数据采集处理模块中得到的原始数据和实际分析数据。

2.根据权利要求1所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，所述控制中心发送的分析需求指令包括例行分析需求指令和特殊分析需求指令，所述分析项目包括例行分析项目和特殊分析项目，所述分析任务编码包括例行分析任务编码和特殊分析任务编码，

所述任务管理模块包括样品分析需求单元，所述样品分析需求单元包括例行分析需求子单元和特殊分析需求子单元，

所述例行分析需求子单元，用于接收控制中心发送的所述例行分析需求指令并将其解析成对应的例行分析项目，并对之编码以得到例行分析任务编码；

所述特殊分析需求子单元，用于接收控制中心发送的所述特殊分析需求指令并将其解析成对应的特殊分析项目，并对之编码以得到特殊分析任务编码。

3.根据权利要求2所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，所述样品分析需求单元还包括确认子单元，

所述确认子单元与所述例行分析需求子单元相连，用于在例行分析需求子单元解析出例行分析项目后对其进行确认，以得到所述例行分析项目；

所述确认子单元还与所述特殊分析需求子单元相连，还用于在特殊分析需求子单元解析出特殊分析项目后将其发送至确认子单元的人机交互界面，以在人工确认后得到所述特殊分析项目。

4.根据权利要求2所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，所述样品接收流转模块包括样品接收单元和样品流转单元，

所述样品接收单元，与所述样品分析需求单元中的例行分析需求子单元和特殊分析需求子单元分别相连，用于获取例行分析需求子单元中得到的待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码，和，获取特殊分析需求子单元中得到的待测样品所需分析的特殊分析项目及其对应的特殊分析任务编码；

所述样品流转单元，与所述样品接收单元相连，用于根据样品接收单元中获取得到的待测样品所需分析的例行分析项目及其对应的例行分析任务编码和特殊例行分析项目及其对应的特殊分析任务编码进行分析路径规划，得到所述流转路径方案，所述流转路径方案包括首选路径方案和备选路径方案。

5.根据权利要求1-4任一项所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，所述数据采集处理模块包括数据采集单元和数据处理单元，

所述数据采集单元包括自动采集子单元和手动采集子单元，

所述自动采集单元用于对自身各个接口分别连接的各仪器设备归属的组网网络自动采集的各仪器设备在分析过程中产生的第一原始数据；

所述手动采集子单元，用于接收人工手动输入的所述组网网络之外的仪器设备在分析过程中产生的第二原始数据；

所述数据处理单元，与所述自动采集子单元、所述手动采集子单元分别相连，用于对自动采集子单元采集的第一原始数据和所述手动采集子单元采集的第二原始数据进行计算和分析，以得到所述待测样品的实际分析数据。

6.根据权利要求5所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，所述LIMS系统还包括质量控制模块(1)，所述质量控制模块包括质控样品单元和质量控制单元，

所述质控样品单元，与所述质量控制单元相连，用于记录质控样品的实际检测数据，并将之发送给所述质量控制单元；

所述质量控制单元用于将质控样品单元发送的实际检测数据与所述质控样品的工艺参考数据进行对比，并根据对比结果判断在待测样品的分析过程中采用的仪器设备或方法是否合格。

7.根据权利要求6所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，所述数据采集处理模块还包括数据分析单元，

所述数据分析单元，与所述数据处理单元相连，用于根据数据处理单元中得到的不同的待测样品的实际分析数据建立质量信息管理功能集成模型，以反映待测样品对应的工艺的数据波动情况。

8.根据权利要求6所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，所述LIMS系统还包括基本功能模块(6)，

所述基本功能模块包括台账管理单元、文件管理单元、环境管理单元、报表管理单元、标准管理单元、以及登录单元，

所述台账管理单元，用于对实验室的分析仪器设备、辅助器具和物资的档案，周期性检定或校准的设备/器具的有效性，仪器设备的使用、维护、保养信息进行管理，

所述文件管理单元，用于建立文件分类目录，

所述环境管理单元，用于管理实验室内的温湿度数据和剂量率数据，

所述报表管理单元，用于自定义不同类型的分析报表格式，

所述标准管理单元，用于设置各个分析项目的操作规程，

所述登录单元，用于识别工作人员身份信息，以在登录后可根据其权限查看系统信息；

所述系统管理模块还包括人员管理单元、日志管理单元、权限管理单元、字典管理单元，

所述人员管理单元，用于管理实验室工作人员的档案信息，

所述日志管理单元，用于查询工作人员的日志记录，

所述权限管理单元，用于管理实验室工作人员的工作角色，通过工作角色设置确定其查看系统信息的权限，

所述字典管理单元，用于管理系统中的常用器具代号、计量单位。

9.根据权利要求6所述的分析实验室信息管理系统，其特征在于，还包括打码器(8)，

所述打码器设于所述分析岗位上，并与所述数据库相连，用于对分析岗位上完成对应的分析项目中稀释分离、分样后产生的子样品进行打码，以得到子样品的识别码，并将子样品的识别码与数据库中对应所述子样品的待测样品的所有信息进行绑定，以使子样品的识别码赋予数据库中对所述待测样品的所有信息。

10.一种乏燃料后处理系统，其特征在于，包括控制中心和权利要求1-9任一项所述的分析实验室信息管理系统，

所述控制中心，用于根据待测样品的分析需求发送分析需求指令；

所述分析实验室信息管理系统，与所述控制中心电连接，用于根据控制中心发送的分析需求指令得到所述待测样品的实验分析数据，并将实验分析数据传送给控制中心。

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