5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统的应用

薛永妍

(山西华阳集团新能股份有限公司 选煤质量管理中心中心实验室，山西 阳泉 045000)

21世纪是网络信息时代，各行各业利用信息化系统对工作流程进行规划已经是必然趋势，随着国家对煤炭质量要求的提高，煤炭企业也要尽快建立完善适合的煤质化验管理信息系统，提高煤炭质量，降低企业成本。传统煤质检测的整体流程为：采样(人工手写采样记录)—接样(人工编号)—制样(人工手写制样记录)—化验(人工手写计算原始记录)—出具测试报告(人工填写测试结果)[1]。目前，国内大多数的煤质检测都是以人工操作为主，也因此造成了手写记录时间太长、记录不及时、数据计算容易出错、数据传递时间太长、人为因素干扰太多等多种问题，不仅影响最终测试结果的准确性，而且效率低，还无法及时统计煤质信息，因而不能及时发现煤质的变化情况，导致不能及时将煤质情况反馈给矿方[2]。为了解决上述问题，提高阳煤集团商品煤的市场竞争力和山西华阳集团新能股份有限公司选煤质量管理中心(以下简称“中心”)的工作效率，节约人工成本，提高工作质量，建设煤质信息化管理系统显得尤为重要[3]。2019年，中心引进了5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统，以煤炭实验室日常检测工作为背景，系统地将实验室业务划分为若干模块，综合处理整合实验室业务。利用先进的网络和技术，最大限度的避免数据重复录入，保证了数据的安全可靠，实现了煤质检测信息的及时准确传送[4]。

1 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统的建设依据

目前中心管控有中心实验室及下属13个质检站共计14个实验室，属于多地点检测的工作模式。其中有9个实验室是经过了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可审核的专业实验室，所有实验室的管理工作全部按照CNAS的认可准则、认可规则、认可要求等相关要求开展。中心依据CNAS-CL01：2018《检测和校准实验室能力认可准则》和CNAS-CL01-A002：2018《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》的相关规定建立了一整套体系文件，其中包括《质量手册》、《程序文件》、《作业文件》和《记录表格》。5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统的各项功能开发需要对照CNAS-CL01：2018《检测和校准实验室能力认可准则》中7.11 数据控制和信息管理以及中心体系文件的相关要求，检测工作的依据则是国家标准，每一项具体功能对应的技术要求都需要参照最新的标准和文件进行设计开发。

2 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统的系统设计

2.1 系统架构

根据中心煤质检测的工作流程，5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统包括：煤样接收、煤样检测、检测数据管理、质量控制、煤样存查处置、数据上传等多个模块，系统主体结构如图1所示[5]。

图1 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统主体结构

2.2 功能分类

5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统主登录界面如图2所示。

图2 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统主登录界面

2.2.1 数据汇总

数据汇总功能涵盖了整个化验检测范围，测试项目包括：全水分、水分、灰分、挥发分、全硫、发热量等，化验员通过天平称量系统登录系统，根据测试项目不同建立相应的化验数据信息，其中煤样编号由化验员扫码录入，称量数据由天平端上传，测试结果计算机自动计算并显示，测试完毕确认数据无误后，上传数据[6]。此时上传的数据全部由计算机自动计算并显示，全部是空干基，即测试结果的原始状态。如平行样的测试结果出现超差，则系统会自动标红提示[7]。数据汇总功能确保了测试过程的标准化和原始数据的准确性，及时性。数据汇总界面如图3所示。

2.2.2 数据管理

数据管理功能是管理数据汇总功能提交的数据。数据管理包含了数据审核、数据撤销、数据上传、数据报表生成等功能[8]。数据从数据汇总上传到数据管理后，可根据内置的公式将空干基的数据计算到干基、干燥无灰基或者收到基，管理人员根据最终的计算结果和数据的相关性(如灰分和发热量)以及煤种、来样单位等信息，来判定该数据是否准确，如发现异常，可以撤销该数据，要求重新测试[9]；如合格，则生成相应的报告并上传。数据管理功能集审核和批准功能于一体，确保了最终报告的准确性[10]。数据管理界面如图4所示。

图3 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统数据汇总界面

图4 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统数据管理界面

2.2.3 煤样接收

煤样接收功能包含了商品煤样、抽查煤样、汇编煤样、综合煤样、标样、管理煤样、自查煤样、互查煤样、调查煤样和其他煤样等11种煤样。在各煤样接收界面输入信息，点击“确定”按钮即可完成样品接收[11]。数据接收界面如图5所示。

图5 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统煤样接收界面

2.2.4 样品存查

样品存查功能包括了存查样注册、查询、领用申请、领用审核、处置申请、处置审核等功能。记录了煤样的全部流转过程，避免出现煤样混淆、私自处理煤样等情况的发生。样品存查界面如图6所示。

图6 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统样品存查界面

2.2.5 其它功能

5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统中还包括了标煤曲线分析、热量标定、温湿度曲线分析、标准物质比对、设备使用率统计等，主要用于质量控制、监控设备使用情况等。系统自动汇总每次测试使用的标准物质和内部管理样的数据，自动生成质量控制曲线图，管理人员可以通过质量控制曲线图监控仪器设备是否正常，测试数据是否存在显著性差异等，如果发现问题，可以及时查找原因，基本实现了煤质检测过程全覆盖。

3 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统的优势

2019年4月，中心引进了长沙开元公司的5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统，经过一年多的实际运行，根据中心业务的实际需要进行了多次修改，目前基本实现了从“接样—检测—报告”的覆盖，基本满足了中心煤质检测方面的需求，检测过程根据实际要求进行了流程管控，最大限度的减少了人工录入环节的工作量。

3.1 过程控制

5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统通过多个功能的紧密联系，主要实现了控制检测流程、保证结果准确以及确保数据真实的成果。

3.1.1 控制检测流程

使用5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统进行检测工作，所有原始数据、设备信息等全部自动上传到系统中，测试结果由系统内置公式自动计算，杜绝了人为因素的干扰，每次检测均带有标准物质或内部管理样进行监控，根据标准物质或内部管理样的检测结果来判断此次的检测结果是否准确。

3.1.2 保证结果准确

5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统是严格按照CNAS-CL01：2018《检测和校准实验室能力认可准则》中7.11 数据控制和信息管理以及中心的体系文件相关要求来进行设计的，涉及到的检测方法、检测流程、管理体系都是标准化的，并且在测试过程中全部使用煤标准物质和内部管理样进行监控，以保证测试结果的准确性。

3.1.3 及时传递数据

5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统的检测结果都是通过计算机将所有国家标准内的计算公式、计算流程设置到系统中，通过系统来完成对数据的自动计算及校正，避免出现人为计算错误导致最终结果错误，并且实现了数据的自动上传，保证了数据传递的及时性，实现了数据不落地。

3.1.4 确保数据真实

5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统中的数据都是可以选择日期对当天的所有数据进行一键追溯的，可以保证数据的真实性和可靠性。

3.2 效益分析

3.2.1 节省工作时间

传统煤质工作需要人工填写纸质记录，人工计算、人工填写报告等工作量很大，因此需要花费较多时间来完成相关工作。5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统的数据进行自动采集以及自动计算，所有环节均由计算机完成，杜绝了人为因素对测试数据的影响，节省了大量的时间。

3.2.2 提高工作效率

应用5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统，数据的采集、分析、计算和统计等速度大大加快，有效提高了工作效率。

4 5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统存在问题与改进意见

4.1 存在问题

(1)中心使用的是由国家煤炭质量监督检验中心生产的煤标准物质，煤标准物质每年会重新定值一次，同一编号的煤标准物质重新定值后标值会发生变化，而系统中如果按新标值修改了数据，则以前按照旧标值生成的标准物质曲线上下限无法保存，而是随着修改的标值一起修改，只能靠员工下载保存之前的曲线图片来保存记录。

(2)同一煤样进行多次测试，系统无法根据测试日期和测试设备的不同进行区别，而是将所有数据全部汇总到同一煤样编号下，员工只能在煤样编号后手动加“-1、2、3……”来进行区分；

(3)煤样流转、数据流转的流程在系统中没有自动提示功能，只能靠员工口头互相通知；

(4)客户提供的数据无法在接样时直接输入，只能在数据管理功能中由有权限的员工手动输入数据进行计算；

(5)目前系统生成的原始记录、测试报告未实现根据登录账户直接区分相关人员的功能，只能人工区分。

4.2 改进意见

(1)能够根据检测时间的不同，自动保存按照旧标值生成的标准物质曲线，无需人工下载保存。

(2)同一煤样可以根据测试日期、测试设备或测试人员的不同自动区分。

(3)设置煤样流转、数据流转程序，如当前程序未完成则无法进入下一程序。

(4)客户提供的数据在接样时可以同步输入，以便于计算测试结果。

5 结 语

5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统通过需求分析和功能设计，目前在试运行阶段已初见成效。系统功能基本可以满足中心的常规工作项目的实际工作需要，提高了工作效率，节省了工作时间，控制了检测过程，保证了数据的真实性和准确性，实现了煤质检测数据不落地。

另外在使用该系统时，需要注意以下几方面：

(1)制度建设。5E-CLIMS 2.0版标准化实验室系统只是一种工具，凡是工具就需要操作人员严格按照标准要求来操作才能发挥作用和价值，都必须按配套的制度来管理，因此，中心必须制定相应的管理制度，保证系统可以发挥其应有的作用。

(2)循序渐进持续更新。信息化作为一种新的技术手段引入，应该在工作中稳健推进、循序渐进，不能抱有一劳永逸的想法。既要充分考虑实验室现有的工作需求，还要考虑到未来可能出现的工作需要，既要持之以恒，还要有的放矢。

(3)人员培训。在引入系统的同时，必须做好员工的培训工作，帮助员工迅速解决在系统使用过程中出现的问题，杜绝员工因不熟悉系统操作而产生抵触心理。