LIMS系统在环境监测工作中的应用——以厦门市环境监测中心站为例

2013-05-16厦门市环境监测中心站王秋蓉

海峡科学 2013年7期

关键词：中心站环境监测实验室

厦门市环境监测中心站王秋蓉

厦门市环境监测中心站王秋蓉

该文阐述LIMS系统在厦门市环境监测中心站环境监测工作中的应用情况，包括已有功能、在建功能等。结合LIMS系统建设及运行过程中遇到的问题，提出若干建议，为需要开展LIMS系统建设的实验室提供参考。

LIMS系统环境监测应用建议

1 概述

环境监测客户业务类别多、环境要素特性多、流程环节多、流程时间长、评价标准多、分析方法多且变化大，原来的人工管理模式在这种形势下已显得不太适应。目前环境监测部门多数都在朝着流程化的模式进行改革，以提高工作效率。而国际上相关实验室均已开始朝网络化管理的方向发展。实验室信息管理系统(LIMS)就是在这一背景下产生的集现代化管理思想与计算机技术为一体的用于各行业实验室管理和控制的一项崭新的应用技术。

厦门市环境监测中心站在2004年开始应用LIMS系统，于2010年启动LIMS系统的升级项目，目前一期更新项目已基本完成，待建功能模块放在LIMS系统二期实现。本文主要阐述LIMS系统在厦门市环境监测中心站环境监测工作中的应用情况，包括已有功能、在建功能等。最后，结合LIMS系统建设及运行过程中遇到的问题提出若干建议。

2 LIMS

实验室信息管理系统（LIMS）是英文单词Laboratory Information Management System的缩写。LIMS是由计算机硬件和应用软件组成，能够完成实验室数据和信息的采集、分析、报告和管理。LIMS 基于计算机局域网，专门针对一个实验室的整体环境而设计，是一个包括了信号采集设备、数据通讯软件、数据库管理软件在内的高效集成系统。

在引进LIMS系统之前，厦门市环境监测中心站基于Access软件建立管理，采用的流程如下：

这样的信息管理模式的缺点是模式单一，未实现信息整合、统一管理，只具有记录客户信息、任务单号及超级链接监测报告单等功能。而LIMS系统集成了实验室各管理要素，包括数据、人员、仪器、试剂、文件、标准、客户、服务、质量等，实现从样品采集到分析结束的全过程监测，实时了解实验室检测任务完成状况，并及时处理异常情况，做到有据可查，责任到人，严格确保每一个工作步骤按照标准流程进行，每一个检测任务符合质量规范完成；能够对影响检测数据和质量的关键因素进行严格管理和控制，使之符合实验室标准化管理规范要求，达到提高实验室分析检测水平、确保检测数据准确可靠、提高设备利用率、控制和降低实验成本、完善实验室质量管理体系之目的。

LIMS 系统必须严格遵循国际标准化组织和国际电工委员会发布的 ISO/IEC17025- 1999《检测和校准实验室能力的通用要求》(等同于GB/T 15481-2000)和环境监测站质量管理体系以及相关认证体系, 遵循实验室的质量管理程序与质量方针。

3 厦门市环境监测中心站LIMS已建及待建的功能

3.1 业务基础信息管理

业务基础信息管理包括分析方法管理、分析项目管理、评价标准管理、监测计划管理、计算用表管理、客户信息管理，以及业务表单和分析报表的管理。上述基本信息都是LIMS系统的最基础信息单元。在日常工作中，如人员的变化、岗位的调整、分析方法的增加、检测能力的扩项等，都可以通过对基础信息的维护进行管理。

3.2 业务流程管理

业务流程管理主要包括常规质量监测、监督监测、验收监测、排污监测、仲裁监测、比对监测、自动监测和自送样分析等。

基本业务流程图如图1所示：

图1 委托监测流程图

3.3 业务数据管理

数据管理是LIMS系统中重要的管理功能，也是环境管理的重要基础。包括数据输入、数据审核、数据查询、数据统计、数据图形和数据溯源等。

3.3.1数据输入

数据输入包括手工输入和自动采集数据两种方式。手工输入实现系统自动分样，分析人员只能输入安排给本人的分析项目数据。输入分析数据前可选择实验室内部质控样品，包括实验室空白样、实验室平行样、加标样和替代物。可选择样品分批数据输入，如果存在多张分析原始记录时，可选择不同分析原始记录进行数据输入；在分析结果小于检出限时，可根据检出限自动替换为检出限替换值，支持自动计算、修约，自动查表调用数据。质控样品结果自动判断，可自动判断分析数据是否超标，并进行提醒。自动采集数据为自动化仪器分析样品后通过选择仪器编号自动调用数据。

3.3.2数据审核

系统根据分析数据提交情况自动分配数据审核工作。审核人员登录数据审核模块后只能审核分配给本人的分析数据。支持审核人员的重新分配。如设置了评价标准，可自动提醒分析数据是否超标。针对固定监测点位分析数据，支持分析数据合理性分析，可调用往年数据进行对比。

3.3.3数据查询

数据查询支持按客户、按监测任务、按分析项目、按监测报告、按分析原始记录以及按照监测点位查询分析数据（固定监测点位）。同时支持按各种组合条件进行查询，如企业的控制级别和性质、环境类别、监测类别、样品类别、统计项等，并可以将查询结果导出Excel格式文件进行处理。

3.3.4数据统计

LIMS系统根据已有的监测数据可以自动生成各种周报、月报、季报和年报，也可以将日常监测的噪声数据和自动监测数据导入LIMS系统生成各种统计报表，减少了人工的复杂计算和统计判断，提高了工作效率。

3.3.5数据图形

通过已有的监测数据，LIMS系统可以自动生成常用的数据图形，如趋势图、控制图、直方图、饼图等。

3.3.6数据溯源

LIMS系统中记录了从数据产生到数据利用的所有信息，如采样人员、采样时间、输入人员、输入时间、审核人员、审核时间、数据是否修改、修改原因和修改时间等。通过数据的溯源功能可以很好地监控数据。

3.4 质量控制

质量控制包括质控样品和质控统计报表。质控样品包括全程序空白样、现场平行样、质控标样、密码样和实验室空白样、实验室平行样、实验室加标样。通过LIMS系统对这些质控样品的自动计算和判断，得出相应的质控结果，并进行质控报表的编制（如质量控制原始记录表和质量控制统计表）。

3.5 工作量统计

LIMS系统通过监测任务、监测数据可以进行工作量统计，自动编制统计报表，如监测任务统计表、详细统计表、厂次统计表、样品统计表、项目统计表、分析统计表等。

3.6 实验室资源管理

3.6.1人员管理。LIMS系统实现了对人员基本信息、人员档案、上岗能力、绩效考核的管理，并可对人员基本信息、上岗能力进行统计分析。

3.6.2物资管理。LIMS系统实现了对药品、办公用品、标准物质、标准溶液等物资的管理，包括对物资的采购申请、审批、购买、入库、付款、领用和发放进行严格的流程控制，可查询所有物资的库存、采购记录、入库记录、领用记录，并进行统计和成本分析。

3.6.3仪器设备管理。LIMS系统实现了仪器设备的台帐管理和供应商管理，并且对仪器设备的采购、验收、维修、停用、报废、检定等工作进行严格的流程管理。

3.6.4文件管理。LIMS系统实现了对体系文件、程序文件、质量记录、技术记录、操作规程等文件的管理，实现了文件的电子化、无纸化，对文件的编制、审核、审批进行严格的流程控制，并记录了文件的借阅、发放、回收等事项的记录。

3.7 系统管理

系统管理模块对保证 LIMS 系统的正常运行具有重要的意义。系统管理员的管理行为就是通过系统管理模块来实施的。系统管理包括系统初始化、设定用户权限、系统设定、日志管理、论坛管理和数据维护。

3.8 待建功能

PDA系统可读取LIMS系统中包括任务编号、样品编号、监测项目等在内的监测任务信息，可记录现场监测信息，可利用存储卡或连接线导入现场监测信息进入到LIMS系统中。LIMS系统根据导入的现场监测信息自动生成现场监测记录等报表。

4 关于LIMS系统建设及运行的若干建议

4.1 实验室负责人要重视LIMS系统

实验室负责人应该明确哪些工作由LIMS来管理是可以起到提高工作效率、规范工作行为的作用，而哪些工作不是LIMS擅长的，用其它方式会更加有效。若要求系统做到大而全，将加重系统的负荷，降低运行效率。

4.2 实验室工作要程序化

LIMS系统是按照实现实验室日常工作标准流程来执行的。若实验室尚未具备成形的管理工作流程，如各项管理工作随机性很大，这对今后用信息系统来管理实验室会带来很大麻烦。这是因为，信息系统运作的一个重要基础是工作流程必须要清晰明了，每个人的工作行为必须要按照制定的工作流程来进行，否则工作会在某个环节“卡住”，使流程不能继续，工作不能及时完成。因此在建设LIMS系统之前，实验室应该制定出各项业务工作流程，设计工作表单，使管理工作程序化。

4.3 实验室负责人要任命熟悉业务、工作负责的系统管理员

系统管理员落实各项工作任务、控制项目进度、负责组织参与人员统一进行业务流程讨论、召集工作人员参加定期的工作会议、安排人员收集整理基础资料，组织人员进行技术培训、定期向实验室负责人汇报进度。运行LIMS系统后，系统管理员要担负起维护数据库和客户端软件、报表模块的修改新建、分析仪器自动采集数据等职责。

4.4 LIMS系统的硬件配套要跟上

LIMS系统的硬件配套不能被忽视。建议使用内存大、冗余性功能强大的服务器，保证系统正常运行。服务器资源不足，无法保证网络畅通无阻，将会影响LIMS运行效率。

4.5 用户对待LIMS系统要有共识

LIMS系统面向用户，改变用户已经熟悉的工作模式，需要用户重新学习新知识，接受一个新事物，因此在实施过程中部分用户可能会产生抵触心理。在这个时候，实验室负责人要安排必要的技术培训，让工作人员认识到实验室信息化的重要性，使其能够逐步适应新的工作模式。

4.6 LIMS系统的后期维护要相对容易

LIMS系统在遵循ISO/IEC17025- 1999《检测和校准实验室能力的通用要求》(等同于 GB/T 15481-2000)和环境监测站质量管理体系以及相关认证体系, 遵循实验室的质量管理程序与质量方针的基础上设计，工作流程相对较长，需要多个部门配合，监测任务有相对不确定情况，所以需要的系统后期维护相对容易。