實驗室信息管理系統(LIMS)
1.1 基本概念
簡單地講,實驗室信息管理系統(LIMS),就是指通過計算機網絡技術對實驗的各種信息進行管理的計算機軟、硬件系統。也就是將計算機網絡技術與現代的管理思想有機結合,利用數據處理技術、海量數據存儲技術、寬帶傳輸網絡技術、自動化儀器分析技術,來對實驗室的信息管理和質量控制等進行全方位管理的計算機軟、硬件系統,以滿足實驗室管理上的各種目標(計劃、控制、執行)。
1.1.1 分類
按功能,LIMS一般可以分為兩大類:
第一類是純粹數據管理型,這類的LIMS軟件主要功能一般包括:數據采集、傳輸、存貯、處理、數理統計分析、數據合格與否的自動判定、輸出與發布、報表管理、網絡管理等模塊。但其功能單一,容易實現。
第二類是實驗室全面管理型,除了具有第一類的功能外,還增加了以下管理職能:樣品管理、資源(材料、設備、備品備件、固定資產管理等)管理、事務(如工作量統計與工資獎金管理、文件資料和檔案管理)管理等模塊,組成了一套完整的實驗室綜合管理體系和檢驗工作質量監控體系。其功能比較全面,除了能夠實現對檢驗數據嚴格管理和控制外,還能夠滿足實驗室的日常管理要求;網絡結構相應要復雜一些,實現起來要困難一些,投資比較大,而且往往需要專業單位與實驗室合作開發設計。
1.1.2 研究對象
主要研究對象是實驗室管理活動中信息的規律以及用計算機和網絡技術實現輔助管理的方法,主要研究內容是如何利用計算機和網絡技術來實現信息處理的全過程。
具體來說,包括四方面內容:1、信息需求的研究;2、信息流動過程與信息量的研究;3、LIMS的結構研究;4、主要設計工具的研究。
1.1.3 基本特征
LIMS是圍繞實驗室管理目標而設計的 ;
LIMS的結構化決策支持;
數據集中統一管理;
分析預測和控制功能;
系統觀點。
1.1.4 LIMS與管理軟件
LIMS作為一個信息管理系統,它有著和ERP、MIS之類管理軟件的共性,如它是通過現代管理模式與計算機管理信息系統支持企業或單位合理、系統地管理經營與生產,***大限度地發揮現有設備、資源、人、技術的作用,***大限度地產生經濟效益。
但其也與企業管理軟件存在著差異,首先, LIMS作為實驗室的管理軟件,它是有標準可以遵循的。它的系統方案設計須***嚴格遵循******和******關于實驗室的要求。而ERP、MIS之類的企業管理軟件則沒有相應的標準可以執行,這就使得不同用戶的ERP、MIS之間可以存在巨大的差異。其次LIMS不僅僅能為實驗室提供一個管理的平臺,還能為提升整個實驗室的運行效率、學術水平等等提供更多幫助。現代的儀器是智能的、高度自動化的,這就使得實驗室人員能通過LIMS來操縱儀器,極大的提高工作效率。
1.1.5 發展歷史
LIMS發展至今大體可分為以下幾個階段:雛形期(60年代末期-70年代初期為雛形期,是LIMS設計思想的產生時期,實驗室的數據管理仍然停留在手工記錄階段。) ;商品化時期(這個時代的計算機語言和網絡技術還不夠發達,計算機的價格比較昂貴,需要專業的技術人員編寫與維護程序。);功能完善時期——網絡化產品的興起。
2.1 體系結構
以Web服務器為中心,采用三層架構來實現,即:界面、業務和數據三個功能層次。
用三層架構模式來實現LIMS,系統的界面層與業務層相互分離,無論是界面層的改變還是業務層的改變,都可以做到互不影響,因而,有利于系統的維護和功能擴充,增強了系統的靈活性;業務邏輯在應用服務器實現,而不是在每一臺客戶機上實現,同時,對數據的訪問也可以做到只能通過應用服務器進行,從而增強了系統的安全性,并實現了“瘦客戶端”;客戶端需要的數據可以在應用服務器中進行預先處理或全部處理,然后將處理結果傳給客戶端,降低網絡通信量。
2.2 基本運行環境
2.2.1軟件環境:
①服務器操作系統:Windows NT Server 、UNIX、LINUX 等;數據庫:MSSQL Server 、SYSBASE、ORACLE等。②工作站Windows 98 、Windows 2000 、Windows XP等。
2.2.2 硬件環境:
服務器、PC、打印機以及不間斷電源等設備,可根據單位實驗室的規模進行相應配置。
2.3 系統的網絡結構
實驗室及其內部所有儀器設備都分布在一個單位內各個建筑物內。網絡的拓撲結構一般采用星型以太網式,以100Mbps 速率以太網卡組網,以目前技術發展水平,單位內部完全可以實現100M以上的連接帶寬。因此實驗室的各種設備都可通過網線連接到各層次的網絡設備上,然后與服務器相連。在網絡設備與實驗室儀器設備之間,也需要布置相關的分析儀器數據接口。