县级站环境监测LIMS系统应用的实践与探索

瞿薇

（江苏省靖江市环境监测站，江苏 靖江214500）

1 引言

实验室信息管理系统（LIMS系统）由计算机硬件和应用软件组成，是一个信息存储、交换和统计分析的网络化平台。靖江市环境监测站在建章立制、质量管理等主干规范化建设任务完成后，针对手工统计辅以孤岛式计算机应用效率低的问题，积极探索，利用计算机网络和信息技术，结合该站质量体系运行情况，于2007年年底开发了适合该站使用的LIMS系统，至今，系统运行成熟，协同工作数据共享的信息化应用系统已成为处理全靖江市环境监测工作必不可少的工具。

本文以靖江市环境监测站推进使用LIMS系统的实践为例，重点探讨开发LIMS系统的过程及运行效果。

2 规划阶段

2.1 开发设想

随着《环境保护法》的贯彻执行，有关环境保护和环境监测的法律、法规标准技术规范和管理制度不断完善，对环境监测工作也提出了更高要求，由于县级环境监测站人员少，工作任务重，为了更好地完成主管部门的各项工作要求，适应形势变化的需求，创造性地开展环境监测工作，靖江市环境监测站提出了开发适合县级站使用的LIMS系统这一设想，将网络技术融合到实验室的管理与控制中，以此来提高工作效率，增强技术力量，提高业务管理水平，同时可以使该地区环境监测信息整合，更有利于监测成果的分析应用。

2.2 可行性研究

该项目的开发可在 WindowsXP、Windows 2000、Windows 2003等操作系统下运行，采用B／S结构和C／S混合模式，网络通信协议为TCP／IP和UDP，系统的更新、维护，数据库的管理可在环保局内部局域网上实现。系统结构见图1。

图1 系统结构

3 开发阶段

经过可行性研究，在信息化进程路线确立后，接下来面临系统开发及需求分析，这是信息化进程中最实在和最艰难的环节。如果分析不完整或不透彻，就会给开发者传递错误信息，造成系统开发的整体失败。靖江站在开发业务管理系统时，既重视需求的可操作性，也充分考虑到需求的发展性，并将两者充分协调。

3.1 定位分析

从广义的角度看，理想的环境监测管理系统，应涵盖ISO／IEC17025实验室管理全要素，同时还包括全部监测业务及行政管理等内容。然而，广义的环境监测管理内容是复杂和繁多的，如果将环境监测相关的所有业务流程和行政流程组合成一个完整的工作流，达到运行环境一致和数据共享，这将面临一个十分难解决的技术问题。同时县级站经费少，人员的计算机操作水平参差不齐，过分求大求全，可能会使开发周期长，成本高，项目难以实施。针对这些问题，靖江站定位只开发能满足质量管理体系，提高工作效率和规范水平的基于数据、报告、质控管理的小型LIMS系统。

3.2 开发理念

设计思想。开发一个适用周期长的LIMS系统，使之能适应业务内容、管理体系、工作流程等因素的经常变化，并确保这种适应性调整用户能够控制，即该系统投入运行后，用户不需要编写任何程序，只需要进行简单的设置和鼠标的点击。

并行开发。由于LIMS系统存在专业性强、内容复杂、细节繁多等内在问题，再加上还要考虑到系统的适用周期、可继承性、可扩展性等实用性问题，加之开发前很难提供一个能满足开发者与使用者进行充分交流的平台，很多有效的需求信息得不到充分归纳和提炼，系统研发不可能一步到位，因此，需要有一种合适的开发路线，在技术条件允许的前提下，根据监测业务管理的需求，合理考虑各种变化因素，以逻辑模块化程序结构设计系统的整体框架，采用开发和测试并行的手段，通过不断的测试、修改与完善，使复杂需求逐渐清晰，系统日趋完善。

3.3 明确目标

LIMS系统要初步实现监测类别管理、基础信息、样品管理、数据处理、监测仪器信息、标准方法、质量控制、报告管理、统计查询等监测工作核心流程。在初步目标实现、系统运行成熟后再进行其他如仪器信号自动采集、数据达标与否判断、综合分析等模块开发。

3.4 功能实现

靖江市环境监测LIMS系统包括以下主要功能。

（1）系统维护。系统维护主要包括系统初始化、用户设置、权限设置、数据备份及恢复等功能。其中用户设置和权限设置可以对各部门建立角色权限，所有操作权限都可以指定到人，从而有效保护了重要数据的安全。

（2）基础数据信息管理。基础数据信息管理对仪器设备、样品、人员、分析项目、分析方法、相关参数等一些基础数据、输入模板进行统一设置。系统除默认提供的几类标准流程外，还给用户自由定义工作任务流程的功能，用户可以随时修改自己的流程，审批人可以随时查询该业务的当前状态，并保存各流程步骤的历史数据资料以备追朔，使环境监测站各个部门能在网络上实现每一项业务的跟踪管理。

（3）样品管理。样品管理包括样品的性状、编号、保管、处置、传递等信息。由采样人员进入采样录入管理界面输入样品相关信息，根据系统流程进行信息传递。

（4）数据管理。数据管理包括数据的输入、审核、传输等，实验室分析人员从项目分析管理界面得知监测项目，在分析工作完成后进入权限界面输入分析结果，分析结果做到一次输入，全程有效且具有可追溯性。

（5）报告管理。报告管理包括监测报告的审核、修改、签发、打印等，报告为系统自动生成，可对报告模式进行选择，按需打印。

（6）查询统计。查询统计主要是对监测成果进行分类查询、汇总、数据导出等。程序可对预录好的基础数据及用户录入的相关资料进行无限次调用、查询、自动计算、统计和打印，并配有表格编辑器，用户可以对系统界面中的任何表格进行格式的编辑。

4 成功应用

根据LIMS系统的设计定位，通过并行开发的手段，靖江市环境监测站完成了一个具有实用性好、适用周期长的适合县级监测站使用的小型LIMS系统，该系统包含了监测任务、基础信息、监测采样、实验分析、质量管理、监测报告的灵活处理及管理、统计分析等一级功能模块，涵盖了包括流程自定义、标准库自定义、污染源资料管理、权限管理等二级功能模块。系统于2008年投入使用，经过磨合和完善，目前运行稳定、效果良好，从根本上改变了监测业务管理的手工模式，实现了业务系统初步开发目标。经过几年的成熟运行、各类监测数据的积累、基本资料的丰富，该系统的优点得到充分体现。按照ISO／IEC17025认可的质量体系准则要求，任务下达、样品编码、样品流转、实验分析数据、报告编制、审核和签发等都在业务系统中进行，通过权限设制对流程进行监控，有效地对在流程和数据中可能出现的异常情况进行控制，通过信息平台监测站各室能实现协同工作，相关人员可根据权限查阅或输出监测报告、报表，可以按日常工作要求定制统计报表，也可以根据业务发展需要对统计内容、统计报表格式、统计方法等进行灵活安排来实现新统计报表的制定。数据库资源的充分利用使监测工作更加得心应手，工作效率得到显著提高。

［1］ 沈亦钦，马 微，陈 倩，等.Lims系统在环境监测中的建设和应用［J］.环境监测管理与技术，2009，21（2）：12～13.

［2］ 王合生.对环境监测信息化建设工作的思考［J］.环境监测管理与技术，2008，20（4）：57～59.

［3］ 白志青，张 银.实验室信息管理系统综述［J］.科技情报开发与经济，2007，17（12）：240～241.