一、中、小型實驗室LIMS系統(tǒng)建設背景

實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS，Laboratory Information Management System)基于以實驗室或檢測機構為核心，符合國際規(guī)范的全方位實驗室信息管理系統(tǒng)，它將現代管理思想與網絡技術、數據存儲技術、快速數據處理技術、自動化儀器分析技術有機結合，通過建立以實驗室為中心的分布式信息化管理體系，集任務管理、樣品管理、資源管理、數據管理、報表管理、事務管理等諸多功能為一體，組成一套完整的實驗室綜合管理和質量監(jiān)控系統(tǒng)，對實驗室實行全方位的管理和控制，從而使實驗室的最終產品，即所有的檢測或管理數據、信息均符合相關的質量標準或規(guī)范。

例如：目前環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對樣品數量、分析周期、數據準確性、全程質量控制等方面都提出了很高的要求。環(huán)境監(jiān)測實驗室每天都會產生大量數據和信息，單靠人力來管理與維護這些數據已經顯得力不從心，而且效率低下，錯誤率高，不利于數據的快速科學分析，更不易于數據的跟蹤溯源管理。因此，傳統(tǒng)的基于人工來管理環(huán)境監(jiān)測實驗室的模式已顯得很不適應。應用實驗室信息管理系統(tǒng)---LIMS是環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實驗室必然的選擇。

信息化管理系統(tǒng)建設不僅為單位各級人員提供統(tǒng)一的、直接的信息交流平臺，加快決策速率、提高決策準確率，更重要的是它能促進單位管理現代化，提高單位決策能力，使其更適應快速變化的市場。信息化建設可以加快檢測效率、減少耗材浪費、提高服務質量和客戶滿意度，從管理角度達到降低消耗、提高效率的目的。這些在已成功實施信息化建設的國內外各類單位案例中得到證實。
實驗室檢測能力的不斷提升與檢測任務的不斷增加，以及實驗室認證審核的需要，龐大的實驗數據、記錄，混亂的樣品管理方式使得原先的流程模式已無法滿足實際需求，各個實驗室的檢測數據被分散保存在不同的文件中，無法進行統(tǒng)一數據分析，不便于追溯和查詢。為適應單位整體業(yè)務發(fā)展需要，建立單位的大數據管理，實現數據統(tǒng)一分析、查詢、保存，提高效率和時效性，引入一套完善的實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS系統(tǒng)）已迫在眉睫。

二、實驗室管理問題分析

對實驗室現狀及問題進行分析，以便于全面的理解項目要求并提出合理、全面的解決方案。通過對本項目的了解，將目前存在的問題歸納為以下幾個方面。

1、資源管理

在實際工作中，基于人、機、料、法、環(huán)的管理耗費時間，無法形成體系化管理。如試劑、耗材的庫存、有效期，需要靠人工統(tǒng)計；設備核查、保養(yǎng)周期需要人員查閱；設備空閑狀態(tài)無法有效監(jiān)控，任務下達依靠人工安排，資源利用率低；試劑出入庫信息統(tǒng)計困難；人員培訓考評、培訓資料無法形成體系；文件權限難以管控等。

2、工作效率

大量的實驗數據需要靠人工整理、人工計算、人工修約、人工計算，耗費時間而且容易產生誤差。委托合同、標簽、樣品接收確認表、交費確認表、原始記錄、報告全部依靠人工編制，頻繁抄寫同樣的內容，嚴重影響辦公效率。

3、問題溯源

檢測過程無法體系化、規(guī)范化、透明化管理，當出現質量問題時查找責任人難度大，甚至無法找到責任人，質量問題無法有效閉環(huán)，無法進行檢測過程監(jiān)控。

4、數據共享

各科室之間數據無法互通，如監(jiān)測室調用各實驗室檢測數據難度大，數據易丟失等。內部的原始記錄、檢測數據傳遞需要依靠人工+紙張的形式，不僅浪費資源而且無法保證數據的真實性、時效性。

5、數據管理

儀器設備產生的數據依靠人工整理，涉及的單位換算、公式計算、數據修約、曲線分析工作量大、易出錯。統(tǒng)計查詢工作繁瑣、難度大，無法進行數據多維度分析、可視化展示、實時預警，檢測數據利用率低、存儲難，無法結構化管理。

6、質量管控

無法保證數據的真實性，如檢測數據是否有篡改、虛假。無法對檢測過程進行有效監(jiān)控，質量管理難度大，有問題的報告流入市場后，容易引發(fā)糾紛。

三、實驗室信息管理系統(tǒng)實施目標

通過LIMS系統(tǒng)建設，可幫助中、小型實驗室完成以下建設目標：

1、實驗室信息化管理平臺（LIMS系統(tǒng)）符合實驗室計量認證（CMA）、ISO/IEC 17025 和CNAS有關應用說明要求，符合CNAS認可的要求。

2、業(yè)務流程全程跟蹤管理。

滿足實驗室任務承接，科室能夠把管理科室指令項目和市場委托項目形成明確、清晰的監(jiān)測（采樣）任務單，系統(tǒng)必須具備采、測分離兩種工作模式。與委托項目相關的所有環(huán)境要素的監(jiān)測數據應能集中調閱、分表打印。實現主業(yè)務流程工作記錄無紙化操作。同一監(jiān)測任務現場監(jiān)測數據錄入與實驗室樣品分析過程不應相互影響，樣品交接過程應準確、快速，一般每批次樣品（≤30個）交接不大于0.5小時。系統(tǒng)主要工作流程與本實驗室現行工作流程基本一致。

3、分析數據和報告在各自的生命周期內進行全程記錄，每步操作都有完整的后臺記錄，最大限度地保證其可溯源性。系統(tǒng)應提供的多種質控措施選擇方案，包括現場采樣質控方案、樣品前處理（準備）質控方案、樣品分析質控方案并可溯源，同時還必須具有多種不同的質控手段（如空白、盲樣、加標、平行等）選擇，滿足監(jiān)測項目全程質量控制和實驗室操作全過程的質量保證。并可做出相應的實驗室分析質量水平趨勢分析。

4、系統(tǒng)應實現對環(huán)境監(jiān)測機構運作所涉及到的所有人力資源、物資資源、組織資源、技術資源、經費資源進行全面管理及調度，保障日常工作的順利、可靠運行。

5、提供完整、可追溯的記錄方式并長期保存原始記錄，滿足國家實驗室計量認證（CMA）及國家實驗室認可（CNAS）的要求。

6、對監(jiān)測數據可以按任務、環(huán)境要素、功能區(qū)、站位、時間等進行匯總、統(tǒng)計及趨勢分析。如可按要求生成某個水體、斷面、垂線或站位中不同項目的當前數據及歷年數據的統(tǒng)計報表及趨勢分析報表；也可按檢測項目，分析對象，實驗室科室，分析人員等不同角度，進行數據統(tǒng)計。

7、系統(tǒng)提供開放的用戶輸出接口模塊，使用戶可以自行調整信息的輸入和輸出，如改變樣品標簽文字和式樣、生成和調整數據報表輸出形式并按上級要求形成上報的文件格式（如“.dbf”或“.xls”文件）。

8、系統(tǒng)提供開放的儀器輸入接口模塊，規(guī)定儀器輸入的數據格式要求，使用戶在儀器軟件升級、更新或購置新儀器時，用戶可自行完成儀器數據采集的設置工作。

9、系統(tǒng)適用于環(huán)境監(jiān)測實驗室的監(jiān)測工作流程，能夠便利地單獨或綜合處理水和廢水、環(huán)境空氣、工藝尾氣、工業(yè)爐窯廢氣、噪聲與振動、環(huán)境生物、土壤和固廢等不同環(huán)境要素的監(jiān)測數據。

10、實現全方位預警及提醒，待辦任務提醒、檢測超期預警、設備鑒定核查預警、消耗品庫存預警、檢測數據超標警示等，同時可通過短信、郵件、等多種方式進行預警或提醒。

11、實現數據間的分析、對比、統(tǒng)計，對以往歷史數據進行數據趨勢分析，發(fā)現潛在質控風險。

12、通過系統(tǒng)建設，減少人為傳遞過程中產生的差錯率，提高數據的準確度。實現檢驗分析數據的統(tǒng)計分析及再利用，進行各種周期的分析，有效地指導業(yè)務管理。

四、實驗室信息化建設預期收益分析

通過系統(tǒng)，可引入先進的實驗室管理理念與模式，系統(tǒng)建設基于ISO/IEC 17025 和CNAS-CL25要求，以程序化的方式將影響質量的諸要素進行管理和控制，規(guī)范管理過程，追求理想管理結果，同時將實驗室不易管理的人、機、料。法、環(huán)等因素有效的進行流程化控制，互相之間建立必要的聯系。最終幫助實驗室以標準化模式運行，最大程度減少人為因素的干擾，確保檢測數據的真實可靠。

1、無紙化辦公

通過LIMS系統(tǒng)實施，完成實驗室全部檢驗業(yè)務主流程管理、資源管理、體系管理、數據挖掘、系統(tǒng)管理及實驗室儀器設備數據采集管理等。實驗過程電子記錄，報告?zhèn)鬟f電子化，使實驗室達到信息化管理和無紙化辦公，由傳統(tǒng)記錄方式向無紙化辦公轉變，節(jié)約單位在日常辦公中的紙張、消耗品、通訊等費用，達到開源節(jié)支，增產增效的目的。

2、數據自動采集

通過LIMS系統(tǒng)的實施，實現儀器設備與LIMS系統(tǒng)對接，可達到檢測數據自動錄入系統(tǒng)，系統(tǒng)可自動完成對原始數據的處理，如計算、修約、單位換算、曲線生成、超標判定等；可達到對檢測設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，并通過前端互聯網式UI界面進行展示。

3、數據電子化

通過LIMS系統(tǒng)的應用，將實驗過程產生的數據全部以結構化方式存儲在數據庫中，再通過科學的自動備份技術，實現數據的存儲、查詢、發(fā)布等功能，滿足不同階段對數據溯源的要求，保證數據在單位內部實現共享，加強科室之間信息交互能力。

同時通過LIMS系統(tǒng)可實現豐富的質量控制管理功能，該功能可支持對檢驗數據的判定及警示；超標的數據提醒（短信、郵箱、系統(tǒng)內消息、其他多媒體技術提醒）；數據間的分析、對比、統(tǒng)計；對歷史數據進行趨勢分析等。提高檢測數據利用率，為環(huán)境質量及污染源監(jiān)測提供數據支持。

提供綜合統(tǒng)計查詢和數據分析功能, 并提供豐富的圖表功能增強了數據的表現能力，提供曲線圖、直方圖、餅狀圖等各類圖表，增強數據的的直觀性和表現力。并支持數據導出、大屏投放等展現形式。

4、增強質量控制

質量管控是檢測業(yè)務的生命線，傳統(tǒng)的質量控制方式主要在業(yè)務流程各個環(huán)節(jié)，用人工查看的方式來控制質量。這樣的方式會由于人為的誤差等原因會造成數據的不準確、不完善。隨著業(yè)務的發(fā)展，實驗數據會出現爆炸式增長的情況，業(yè)務工作量大，數據的錯誤率也呈上升趨勢。為控制工作質量，減少錯誤率，必須用信息化管理系統(tǒng)代替人工管理，才能更好的實現對數據的管理和對業(yè)務質量的監(jiān)控。建立信息管理系統(tǒng)后，從工作質量控制角度來說可以帶來以下好處：

一是實現信息采集、處理、傳遞和溯源的自動化，降低人為誤差，確保數據的準確性、及時性。

二是把質量管理人員從原來繁瑣的收集、整理質量信息的工作中解脫出來，使他們可以集中精力關注質量控制業(yè)務。

三是幫助質量管理人員發(fā)現問題、確認問題、解決問題及對質量產生的問題進行追溯。

系統(tǒng)能詳細記錄業(yè)務流程中各個環(huán)節(jié)的數據，對疑問數據能及時溯源，可以確認是否有人為改動的痕跡，從技術上實現了避免人為捏造或修改數據的現象發(fā)生。這樣就提高了數據的真實性和公正性，實現對日常工作全過程的質量控制和監(jiān)管，提升質量管理的水平。

5、達到數據共享

通過LIMS的建設完成系統(tǒng)配置數據與結果數據的全量匹配，同時實現LIMS系統(tǒng)的各科室用戶間數據互通。單位內部實現數據的共享，避免不同科室之間的結果信息傳遞，整體提高工作效率、降低成本；通過知識庫創(chuàng)建，完善單位內部的知識積累、人員培訓、在線考評等。
五、系統(tǒng)功能描述

LIMS應用為用戶提供廣泛的可供選擇的功能，滿足用戶的需求。主要包括以下功能模塊：任務管理、采樣管理、樣品管理、檢測分析、報告管理、數據整合、儀器管理、標準物質管理、質控管理、報價收費、人員管理、文檔管理、工作量統(tǒng)計、綜合數據查詢、系統(tǒng)設置、LIMS移動端、物資管理、數據采集管理，并概括為以下平臺：

檢測流程管理：包括任務登記、任務下達、樣品采集、樣品接收、任務分配、樣品領用、數據輸入、數據審核到報告編審批整套業(yè)務流程。

質量控制管理：包括現場平行樣、室內平行樣、質控樣、加標回收、曲線繪制、人員技能考核等全部實驗室質量控制要求。

實驗室資源管理：包含實驗室人、機、料、法、環(huán)管理。

數據與報表管理：由系統(tǒng)自動完成數據的查詢、評價與分析統(tǒng)計。

綜合管理：包括檢測項目、檢測指標、檢測方法、檢測標準、報表模板等基礎信息庫的創(chuàng)建。