基于B/S模式的实验室信息管理系统的构建与应用

广东省兽药与饲料监察总所 林海丹 李小云＊杨超斌

广州市建坤网络科技发展有限公司 孟祥宝 谢秋波 刘海峰

饲料、兽药和畜产品质量关系到食品安全、人民群众的生命安全，关系到社会和谐稳定，面对日益复杂的市场环境和社会各界对食品安全的日益重视，兽药、饲料等农业投入品及畜产品质量的检测和监管工作的任务量和难度都逐渐增大，检验参数和数量激增，数据处理量急速增加，对数据的准确性和检验质量要求也越来越严格，实验室管理面临挑战，传统的管理模式已显得不太适应，如何最大限度地充分利用现有的人员、设备和资源，提高实验室管理水平已成为当前检测机构急需解决的重要课题。本研究开发了一个基于B/S模式的实验室信息管理系统，通过计算机网络规范检测全流程，完成数据的收集、分析和处理，完成实验室的检验检测管理、办公管理、仪器设备管理和绩效管理功能。

1 实验室信息管理系统简介

实验室管理是现代管理学中的一个分支，它是在社会发展、技术进步、实验室的发展过程中发展起来的一门新兴学科。LIMS（laboratory information management system）即实验室信息管理系统是实验室管理科学发展的成果，是实验室管理科学与现代信息技术结合的产物，是利用计算机网络技术、数据存储技术、快速数据处理技术等，对实验室进行全方位管理的计算机软件和硬件系统。LIMS从20世纪60年代末期开始，发展到今天，历经研究，发展，商业化三个阶段，走过了数十年的历程，引发了实验室在管理机制，组织，结构iu，测试技术，数据外推算多方面的变革，已成为实验室自动化，信息化的关键技术 （张志檩等，2006；薛平等，2005；胡西虹，2003）。

1.1 构建实验室信息管理系统的重要性

1.1.1 协调实验室各类资源 任何有授权的工作人员都可在LIMS系统平台了解到实验室设备、方法、技术资料、人员流动动态、委托测试样品数、实验室库存试剂等各自关心的信息。这就为实验室协调各类资源、解决特定问题提供了方便。管理人员可以通过LIMS平台，实时了解实验室内各台设备和人员的工作状态、不同岗位待检样品数量等信息，能及时协调有关方面的力量化解分析流程出现“瓶颈”环节，缩短样品检测周期；调节实验室内不同部门富余资源，最大程度地减少资源的浪费。

1.1.2 提高样品测试效率 应用LIMS可以使实验室内与样品相关的所有信息都能实时反映在LIMS的应用终端上，各类用户凭授权均能很便利地查到自己所关心的信息。对于涉及不同测试项目的样品，相关工作人员可以及时得到所需的信息，从而加快一些关联项目的分析过程。

1.1.3 实现实验数据的集中统一管理 近年来，实验室信息呈现出了爆炸性增长的趋势，采用设备管理信息系统能够有效的实现实验数据的集中统一管理，根据不同类型的任务方便地汇总所需数据，自动生成各种报表，同时可防止实验数据的失窃、篡改和丢失，保证数据的长期安全保存，方便随时随地的网络授权查询。

1.1.4 保障实验过程的质量控制 采用实验室信息管理系统可以有效地控制实验全过程，减少数据输入错误，缩短样品分析周期。其对分析测试标准、分析测试人员、样品和实验结果数据及发生的修改等均可以进行追溯，保证分析测试或研发任务的及时准确完成。

1.1.5 对人员工作实现量化管理 实现检验工作量的自动计算、分析、统计功能，主要包括：检验样品分组检验分值折算；个人检验任务分值管理；批量检验分值折算；基本的检验分值计算参数设置；后勤分值统计；检验分值统计报表等内容。

2 实验室信息管理系统的构建策划

以广东省兽药与饲料监察总所为主要应用对象，进行实验室信息管理系统（LIMS）的需求分析，调查确定实验室的工作流程、各种管理事务、实验室设备状况及其数据接口，为此作为确定软件系统功能模块依据。实验室业务以检验样品为中心，从接收样品、分析检验到完成检验报告为主线来设计整个管理系统框架，其业务处理流程如下所示：

收样登记→检测费用→任务分配→样品检验检测→数据复核→数据审核→编制检验报告→报告审核→报告批准→打印→客户告知→报告分发→归档。

以上为实验室信息管理系统（LIMS）的核心功能需求，完整的实验室业务还需要对实验室的人、财、物等检验资源进行管理，提供日常办公、信息交流、基础设置、统计与报表和系统设置管理等功能。

3 系统设计

3.1 设计原则 以美国试验与材料学会（ASTM）制订的《实验室信息管理系统（LIMS）标准指南》（E1578－93）LIMS标准和实验室的质量管理体系为准则，遵循国际通用的实验室认可准则ISO／IEC17025∶2005《检测和校准实验室能力的通用要求》和 GB／T15481－1999《检测和校准实验室能力的通用要求》以及国家认监委《实验室资质认定评审准则》的要求为设计依据，对实验室的质量管理、技术能力和流程等进行系统设计。该系统分为检验管理、统计与报表、检测资源管理、日常办公、信息交流及系统管理6个子系统。各子系统由相应的模块组成，每个模块都有特定的功能，各个模块的开发可以相对独立，子系统之间具有较强的业务关联性。各子系统的功能图1所示。

图1 系统功能图

3.2 检验管理 检验管理是系统的核心，在检验处理操作过程中，样品从收样，检验，到检验报告的编制的全过程，根据目前国家通用实验室管理标准的要求设计。主要由收样管理、检验管理、报告管理及基础设置四个模块组成：

收样管理模块：包括检验样品的受理、客户材料的审核、收样登记、样品制备和样品的留样管理以及客户关系的处理维护等。系统处理的环节有收样登记、收费管理、留样管理、样品的跟踪和快速查询以及相关的统计报表功能。

检验管理模块：业务科室受理登记完成以后，将制备好的样品送交给相关的职能业务科室进行检验处理，相关的业务科室先要签收样品接受单，根据相关的检验标准要求分配相应的检验任务，再将对应的检验任务分配给具体的检验人员，检验人员签收属于自己的检验任务后，就开始检验工作，检验完成后登记相应原始记录表格。原始记录登记完成后再经过其他检验人员的审核和校核以后相应的检验任务就检验完成了。所有检验项目都检验完成以后，由检验室汇总数据审核后再移交给业务科室编制报告。模块主要功能有：样品的传递和检验状态的跟踪、各检验流程的跟踪管理、原始记录的填写和自动分析计算处理及原始记录的校核等。

报告管理模块：检验科室汇总检测数据移交到业务科室后，经过业务科室编制、审核后传递到授权签字人进行签发。模块包括检验报告的编写、检验报告的审核和批准、客户网上动态查询检测进度、检验结束自动发送信息告知客户、检验样品的注销。

3.3 统计与报表 统计与报表可分为上报统计和业务统计两大类，上报统计可根据不同类型的任务要求方便地汇总所需样本的信息及数据，自动生成各种报表上报任务下达部门。业务统计主要由检验统计、工作量统计、检验分值统计及后勤分值统计四个模块组成：

检验统计模块：兽药、饲料、残留等不同检验类型，不同检验任务的分类统计，包括各类型检验的收样数、已完成数量和未完成数量。

工作量统计模块：统计整个流程中具体人员的工作任务量，包括样品登记量、分配任务数、完成的检测参数名称、数量及任意设定时间段内的个人工作量查询，编制、审核、签发报告及注销归档数等内容。

检验分值统计模块：首先对兽药、饲料和残留检测的所有参数按检测工作量、技术水平、难度等进行综合评定，赋予相应分值，根据评估原则，对评分进行加权汇总建立分值数据库。以各类评估分值作为人员的绩效评级，也是评定人员工资的依据。分值统计包括总分值、已完成、已提交与未完成四类，每一类包括任务数及分值两个指标。

后勤分值统计模块：记录人员的休假、出差、开会、培训等时间，再按照一定的计算方法，系统自动转换成分数进行出勤分值统计。

3.4 检测资源管理 检测资源管理主要由检验标准库、试剂管理、原始记录模板库及检验仪器管理组成。

检验标准库是根据饲料、兽药和药物残留检验标准的特点，建立满足本系统要求的检验标准库，并与标准查新关联实行动态管理，做到管理方便及时，查询浏览便捷。根据各个具体标准的格式和内容的要求，可以采用分类，分标准和检验项目来进行管理，并提供按相关主要信息进行查询处理的功能。

试剂管理模块是对试剂和标准品采购、存储和使用进行记录统计，对常用试剂和标准品的库存量进行安全预警，使试剂管理人员可以即时的购置有需要的试剂和标准品。主要包括：试剂及标准品的入库管理、领用管理、库存统计与报表，安全库存设置与预警等。

原始记录模板库，根据饲料、兽药和药物残留检验原始记录的特点建立满足本系统要求的检验原始记录模板库，包括：饲料检验原始记录模板库、化药检验原始记录模板库、中药检验原始记录模板库、抗生素检验原始记录模板库、残留检验原始记录模板库。

检测仪器综合管理，让检验工作人员根据实际使用情况在系统中选择登记实验仪器，避免了人工登记的重复，对仪器设备的计量检定实行动态管理和到期预警，对仪器的购买、维修、降级使用、停用等实行电子审批和存档。

3.5 日常办公 日常办公由以下几个部分组成：

通告通知：实现系统内所有通知和公告信息和标准信息的发布与管理。

规章制度：包括规章制度发布的功能；规章制度的分类管理；提供快速便捷的查询和浏览页面；可以设置各制度文档的受控等级，对保护的部分只有授权后才能浏览。

人事管理：实现了对人事资料的管理，具体包括人员档案、简历、工作考核、培训和绩效记录等信息资料的管理和信息查询功能。

3.6 信息交流 根据其自身业务特点和需求，将广东兽药信息网、广东饲料信息网的查询系统、中国移动的短信功能整合到系统中来，构建一个自行控制和管理的功能强大的检测进度和结果查询平台，实现了客户可在网上随时查询自己送检样品的检测进度，同时检验结束时系统会自动向客户发出信息，极大地方便了客户，也大大减轻了业务部门的日常工作压力，最大程度提升系统的实时性和快捷性。

3.7 系统安全管理 系统安全设置是将系统用户进行统一的分配和管理。对系统用户进行统一的管理和系统资源的访问授权与认证的安全控制管理。

用户权限设置是通过用户所担任的角色来定义其访问权限的，也可以将权限分配给某个用户组或具体的用户。对系统而言就是按照监察总所具体情况进行分组，如实反映现有的组织结构，最大程度模拟日常操作在系统中的映射。

4 系统实现

4.1 系统结构 根据实验室的实际需求，调整功能模块和设计具体的子功能模块。采用J2EE进行基于B/S模式的Web编程，完成软件系统源代码的编写和功能模块的集成。

4.2 数据库 采用MS SQL Server 2008作为系统后台数据库，它具有界面友好、开发简单、接口灵活和可靠性高的特点。

5 结论

使用信息化手段构建实验室信息管理系统，可大大增强实验室管理的科学性、规范性和透明度，在应对日益繁重的检测任务，保质保量地完成饲料、兽药和畜产品残留国家任务中发挥了重要作用。系统的建设极大地提高了实验室管理水平和工作效率，实现了对检测进度的内部和外部双重监督，规范了整个检测涉及的各个环节，明确了各个部门的职责、权限和工作时限，大大减少了人为因素；强大的统计功能在应对不同部门、不同项目、不同统计要求时显得快捷方便、游刃有余；与外网和电信部门的合作极大地方便了客户，增加了为民服务的手段；在管理系统基础上建立的绩效考核体系实现了检测单位绩效考核的科学化、自动化。实践表明，该系统具有实用性强、简单易学、便于操作、系统稳定、安全性高等优点，为按时、按质、按量完成饲料、兽药畜产品检测工作提供了有力的保障。

[1]胡西虹.LIMS 基于概念[J].上海计量测试，2003，30（2）：1 ～ 2.

[2]薛平，万旻，骆建彬,等.检测和标准实验室的LIMS的设计与实现[J].计算机工程与设计，2005，26（8），2：141 ～ 145.

[3]张志檩，王群，王海芹.化工实验室信息管理系统LIMS[M].北京：化学工业出版社，2006.