前言：中文期刊网精心挑选了实验室管理系统发展趋势范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
实验室管理系统发展趋势范文1
关键词：隧道工程；监测；信息系统；数据库；GIS；可视化；
作者：李元海等
中国是世界上隧道最多、发展速度最快、地质及结构形式最为复杂的国家，在建和待建的山岭隧道、地铁隧道、水底隧道、水电压力隧道等不计其数[1-2]。众所周知，隧道工程与地面工程的一个重要区别在于其处于特殊的岩土地质环境中，工程设计和施工中存在很多尚不完全清楚的问题，主要原因在于：(1)岩土地质条件千变万化，难以把握；(2)岩土结构与人工支护系统的相互作用关系尚不明确；(3)大量城市隧道工程周围环境影响十分复杂。由于岩土力学理论与技术发展和经济条件的限制，要准确预测隧道及周围环境在施工过程中的动态响应几乎是不可能的。当前一个有效的手段就是在施工中加强过程监测，以岩土层、隧道结构与周围建、构筑物的变形和受力以及地下水的变化信息为依据来优化或修改设计与施工方案，即信息化施工，它在隧道工程施工的安全和风险控制方面起着重要作用，尤其是对于繁华城市地铁或长大复杂隧道，信息化施工是必不可少的关键施工技术[3-4]。
然而，信息化施工在早期实施过程中存在的一些问题[5]现在似乎依然没有得到多少改观，特别是施工安全监测是否完全发挥了应有的作用还值得反思。在信息化施工中，施工监测存在的一些问题主要集中在2个方面：一是数据采集；二是信息管理，本文主要讨论后者。我们知道，地下工程的监测目标都具有一个共同的地理特征，它们总是位于某个空间位置，监测目标和监控测点之间都有一个相对空间位置关系，工程师对于安全问题的关心主要是发生在什么时间和什么地点，而地点与空间地理信息紧密相关，因此，在对隧道工程监测信息管理方面，融合地理信息与数据库管理的GIS技术应是一个最佳的选择[6]，它以地图的形式形象直观地将工程、监测点与地面上下环境信息统一集成，能够对施工监测及其相关信息进行高效管理与快速分析，从而可提高施工监测的工作效率和信息化施工的技术水平。GIS在空间维度上包括二维和三维应用，在应用环境方面涵盖桌面、网络和移动终端，能够满足监测时空信息管理的多方面和多层次需求。基于GIS的隧道施工监测信息管理是信息化施工技术发展的必然趋势，笔者主要对其研究与应用现状、存在问题及发展方向进行综合分析与探讨。
1隧道工程监测信息分类与管理方法
现有隧道施工监测管理工作中的信息传递方式通常是在项目参与各方(如业主、设计、监理、施工和监测单位)之间进行，采用的形式有表格、单据、文件等纸质形式和电话、会议等传播形式，因此，信息收集、整理、加工、传递、检索和使用等整个周期较长，甚至出现重复和交叉工作，效率较低。这里，借鉴孙玉国[7]提出的以“数据”为中心的理念，笔者提出施工监测管理应以“信息”为中心的原则，加强信息分类与组织，借助网络技术实现信息管理平台的创建和应用，有利于提高监测信息管理的工作效率，充分发挥监测信息对设计与施工的指导作用。
1.1安全监测信息分类组织
信息的合理分类是为了高效管理，隧道施工监测及其相关信息种类繁多且来源广泛，按不同的分类标准有不同的分类方法，分类既不必过于精细，也不能过于简单，应从满足工程应用和便于信息管理的角度来适度划分。这里，建议以监测项目为中心，考虑重要影响因素，将监测信息划分为：(1)监测项目；(2)工程信息；(3)周围环境；(4)施工工况；(5)控制基准；(6)工程措施(类似知识库)；(7)其他信息。根据信息随着时间是否变化，又可分为静态信息与动态信息两大类。其中，测点数据与施工工况是与时间有关的典型动态信息，而控制基准、工程地质和环境等可近似认为是基本不变的静态信息。
1)监测项目：
有的根据监测对象分为地表沉降、地层位移、地下水位、净空收敛、拱顶沉降、土压力、钢筋轴力、混凝土应变、桩柱结构沉降与受力等；有的根据监测目标的受力和变形简单划分为A项和B项两大类。
2)工程信息：
包括工程基本概况、施工方法以及工程水文地质等，这些内容有助于了解工程的基本情况。
3)周围环境：
分为地面建(构)筑物、道路、桥梁、河流、地下管线及地下硐室等，这些与施工监测的目标和环境影响分析紧密相关。
4)施工工况：
这是结合施工情况来分析监测数据变化规律及原因的必需信息，主要包括施工进度、开挖与支护情况及周围场地环境变化(如超载)，通常以文字、数据、图片和影像等形式表达，是分析监测数据最重要的动态关联信息。
5)工程措施：
可以针对具体工程出现的常见事故或问题，建立一个对应的技术措施数据库，以便在为安全监测进行分析时能初步给出工程建议，供施工和设计单位参考；目前多数监测工作都会在监测报告，如日报、周报或月报表中包含这一项内容，但缺少一个全面、系统的数据库或知识库支持。
6)控制基准：
这是安全预警的重要依据，一般采用规范中的标准，但实际上，很多具体工程有一个自己的设定标准，依据工程条件的不同，或严格或宽松，所以，在控制基准设计时应充分考虑这2种情况。
7)其他信息：
上述内容之外的与监测有关的信息。
1.2监测信息的分析与预测
数据整理分析的目的是从平静中找出变化、从变化中找出规律、由规律预测未来，防患于未然是施工安全控制的核心目标，因此，基于监测信息的科学分析与有效预测至关重要。但众所周知，隧道及地下工程围岩与地质水文条件千变万化，非常复杂，即便是一个区段、一个工程获得的施工监测数据及由此得到的规律，很多情况下，也不能直接用于其他类似区段或工程。一个简单且有效的方法是采用回归分析，但回归分析目前多是获得了足够数据(即包括了稳定阶段的数据)，在后期进行数据整理时经常做的一项工作，而在施工过程中，尤其是变形初期(数据量有限)似乎仍然不能解决后期变形的预测问题。除此之外，还有一些比较复杂也有着先进理论基础的预测方法，如人工神经网络、模糊数学、时间序列和粒子群优化理论等[8]，这些方法似乎还主要停留在研究层面上，尽管很多文献给出的预测结果和实测结果曲线吻合得非常完美，但真正在实际复杂工程条件下的应用可靠性恐怕还存在很多疑问，应做进一步研究，此外，未来类似于联机分析处理(OLAP)等数据挖掘(DM)和知识发现(KDD)的综合智能分析技术的应用值得关注[9]。
1.3监测信息管理支撑技术
隧道施工监测工作包括信息采集与信息管理两部分。信息采集是信息系统的数据来源，当前，基于普通水准仪和收敛计等常规隧道净空位移量测虽然简单实用，但不能满足实时监测的要求，因此，一些具有实时与远程传输功能的诸如全站仪、静力水准仪在隧道监测中被作为一种新技术进行研究、应用和推广[10-11]。早期的隧道施工监测信息管理基本上停留在文字、表格和图形文档方面，这些信息往往都是分散的，查询和统计分析都要花费很多时间，管理工作的效率很低，而计算机信息技术的发展，特别是数据库、GIS、网络以及移动通信技术，使得监测信息的集成化和网络化管理日渐成为基本需求，同时基于三维空间与虚拟现实技术的形象化与可视化管理对工程师产生了很大的吸引力。可以说，计算机与信息技术是大步提升监测信息管理技术的重要支撑，其应用水平也是衡量信息化施工技术水平高低的重要标志，充分利用信息技术是未来隧道安全监测信息管理的技术发展方向。
2隧道工程施工监测信息管理系统研究与应用
2.1研究现状
隧道施工监测信息管理系统主要以程序或软件开发为核心，目前国内有众多研究人员开展了大量的研发工作，并取得了很多成果，当然也存在一些问题。
信息管理系统研发主要涉及系统运行的环境、系统功能的设计、系统的可视化功能和预测分析方法等几个方面。施工监测信息管理的发展可以分为早期替代手工计算的计算机数据计算与分析、采用数据库进行简单管理、以GIS(含WebGIS)技术应用为代表的集成多源信息的可视化管理等几个阶段；程序或软件应用从早期的DOS环境到当前的Windows(或Linux、OS)，从单机到网络，从二维可视化发展到三维空间，可以说，监测信息管理技术的进步与计算机信息技术的发展和应用密不可分。
作为我国隧道信息化施工技术研究的前辈，王建宇[12]对信息化设计的原理以及监测数据的处理与分析方法较早进行了全面研究，此后，有不少研究人员相继开展了相关监测信息系统的研发工作。如邝明[13]开发的隧道施工信息监测及计算机辅助系统，基于FoxPro平台开发，在MS-DOS下运行，主要包括建立观测档案、量测数据输入、数据回归分析、超限报警及查询、输出打印等功能，同时创建有规范数据库，可作为早期系统开发特点的代表之一。张强勇等[14]采用VisualC++和SQLServer作为开发工具，考虑了网络运用，设计了基于C/S架构的网络版系统；崔健等[15]采用基于C#的面向对象方法和GIS二次开发组件MapX开发的系统，引入了GIS技术，利用Oracle进行数据库管理，考虑了数据远程传输和离线更新模式。杜年春[16]研究设计的监测信息系统也是基于网络应用环境，其中，WebGIS信息管理利用基于跨平台的Java语言进行开发的。蒋树屏等[17]研究建立的隧道现场监控量测数据管理系统能够生成围岩和支护结构的应变、应力在隧道开挖过程中的时间-空间分布曲线以及深孔量测项目在围岩内部的分布图，由此判断围岩与支护结构的稳定情况，系统包含基于扩张卡尔曼滤波器有限元耦合算法的反演分析是其主要特色。陆轶[18]、孙中伟[19]采用ArcGIS提供的二次开发组件包ArcEngine和ArcView创建了隧道监测GIS信息系统，是ArcGIS的典型应用之一。贺跃光等[20]研制开发的基于WebGIS的城市地铁施工监测信息管理系统提供以下功能：数据入库、数据处理及精度评定，报表与图形生成，回归分析与变形预报预警，网上信息及信息交流；系统分为系统应用、基础数据库、电子地图3个服务器节点；从功能结构上划分为6个子系统：地铁线路、站点基坑管理，监测数据管理，预警、预报信息管理，WebGIS信息管理，系统用户及日志管理以及信息交流平台，功能设计相对比较齐全。此外，王浩等[21]以采用全站仪进行洞室围岩表面三维收敛变形非接触监测为例，建立了一个功能相对专一的施工期监测信息管理系统。李天斌等[22]结合川-藏公路二郎山隧道围岩稳定性研究，初步建立了隧道信息化监测、预测和决策系统(TMFS)，提出了围岩稳定性“综合集成分析”的理念，系统的基本功能组成体现了公路隧道新奥法信息化施工的工作流程，即施工跟踪测试与监测—评价与预测预报—信息反馈—信息化决策。国外有以意大利GeoDATA公司为代表的地下工程施工风险信息化管理平台GDMS，它包括监测数据管理系统以及文件管理系统，但该系统并不完全适合国情。
上述研究成果都考虑了隧道监测数据管理的基本功能需求，如数据计算、回归分析和图表绘制、预测预报等，主要区别在于开发方法、系统的结构、功能的多少、运行的环境、可视化的强弱以及实用性等几个方面。
笔者在隧道监测信息管理系统方面的研发历程，似乎也可作为该项技术阶段发展的一个小小缩影。在1995年采用Pascal编制了一个DOS环境下运行的简单程序[23]，实现了监测数据计算与图表绘制的自动化；随后采用具有快速开发和数据库特色功能的Delphi[24-25]，在1997年开发了一个Windows下运行的监测数据库管理程序，实现了菜单操作，将数据库(Foxbase)技术应用于监测数据的管理，这些系统的功能相对简单，但在日常数据计算、图表绘制和报表自动生成方面都明显提高了工作效率；在以可视化为显著特征的GIS开始盛行时，借鉴GIS思想，使用高级语言从底层(未采用GIS软件)初步开发了一个图形平台[26]，具备类似AutoCAD的二维基本功能，包括点、线、面的绘制和复制、平移、镜像、捕捉等功能，实现了在监测地图上测点与监测数据的链接关系，底层开发的优点是系统独立于GIS、AutoCAD等相关平台软件，灵活性强、升级方便；缺点是研发与系统维护的工作量大，研发周期长。为解决这一问题，基于专业人员重在解决专业问题的思路，可以选择合适的通用GIS软件[6]为基础平台来进行二次开发，这样综合数据集成管理的效率高，开发出来的系统可视化功能强。近年来，笔者借助于商业GIS软件提供的SDK，基于桌面与网络环境进行了一些新的研发，并在工程现场中进行了应用，研究成果有待发表。
GIS无疑是隧道监测信息可视化的重要技术，此外，未来虚拟现实技术(VR)的应用也将是提升监测信息管理可视化的一个重要方向[27-28]，引入VR和网络技术，通过对隧道现实环境的计算机再现，实现本地或远程隧道虚拟漫游、实时监测、信息管理于一体的隧道施工监测信息反馈系统，可以使用户能够运用鼠标和键盘突破物理、空间和时间的限制，直观方便地查看监测仪器与监测目标及周围环境的位置、范围和数据，在虚拟场景中监控管理监测目标，提高监测的直观性和临场感。
现在，移动通信终端设备的发展将为隧道监测信息的快速传输和高效服务提供技术支撑，尽管相关研究很少，但也有少数人员开始了一些探索，如邹进贵等[29]基于WindowsCE掌上电脑开发了一个沉降监测与管理信息系统，实现了数据移动传输和终端查询。移动通信设备上的信息系统开发也许不能理解为从PC到移动设备上的简单移植，隧道监测移动信息管理系统在开发工具、开发平台、信息系统框架设计、信息存储与传输等方面与PC系统都有所不同。目前流行于智能手机上的Android系统[30]未来在隧道监测信息移动管理方面的应用潜力很大，值得研究。
2.2现状分析
2.2.1研究开发方法
软件系统设计应遵循以下原则：功能实用性、可扩展性、灵活性、可重用性、可靠性和安全性。系统开发要解决的关键问题是数据信息的组织与管理，以及为用户提供一个友好的人机界面和满足网络化和可视化的需求。当前，数据管理平台或引擎通常采用MicrosoftAccess、SQLServer或Oracle等数据库，在Windows操作系统环境下，采用开放数据库互连(ODBC)方法，利用开发工具提供的应用数据接口ADO技术实现对数据库的创建、访问、编辑和查询等功能。具体选择何种数据库支撑软件，与数据量的大小和应用成本考虑有关。数据量小、应用简单可用Access，反之，可选用SQLServer等大型数据库。软件系统的人机交互界面一般采用通用高级开发语言(如Delphi、C#、VB和Java)进行设计开发，具体选择根据个人喜好或对软件的熟悉掌握情况。因为，一些开发工具在功能和软件界面设计效率方面区别不大，软件界面设计难度不在于工具本身的复杂性，而在于开发者一个良好的用户界面框架结构设计，良好的用户界面体现出对系统功能合理的层次组织，是便于系统应用推广的关键。网络化主要是满足监测信息的共享与远程监测两个需求，可以通过建立网站借助于Internet来实现监测信息的远程传输与查询；可视化除了简单的数据图形、影像与视频外，更重要的是GIS技术的广泛应用，通常借助于GIS基础软件的二次开发功能，如国外的ArcGIS[18-19]和国内的SuperMapGIS软件[31]都提供了相应的SDK(二次开发工具包)，供开发人员采用通用开发工具来创建一个反应测点空间位置与周围环境的类似电子地图的图形平台[31]，在此平台上集成多源信息，可以提高复杂信息的管理工作效率。
2.2.2系统功能结构
根据隧道工程监测信息管理的功能需求和综合现有研究成果，加上个人的认识与理解，笔者认为一个功能相对完整齐全的信息管理系统框架结构如图1所示。系统应以“信息”为中心，通过研发与应用，使得任何一位相关技术人员或主管领导(Anybody)在任何时间(Anytime)、任意地点(Anywhere)，只要能够接入互联网即可访问本系统，完成系统中涵盖的所有管理工作(Anything)，从而实现基于WebGIS的隧道工程施工监测的4A服务[32]。
需要说明的是，一个具体的监测信息管理系统不一定要包括图1所示的所有功能，可以针对工程应用的具体要求进行开发。当前很多相关系统大多也只是实现其中的部分功能，要建立图1所示的隧道施工监测信息管理的完整技术体系，还有很多工作需要做，其中，未来在移动终端、实时监测和虚拟现实仿真应用以及监测数据的可靠性预测分析方面都需要进一步研究。
2.2.3可视化技术
可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的方法，它已成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。对于施工监测信息来说，根据文本数据绘制出监测历时曲线是最早实现的简单可视化，当然，简单并不意味着没有继续研究的必要，实际上在可视化灵活操作方面，还可以做些细致的工作，例如在监测曲线图上，移动鼠标就能即时显示监测相关数据信息的丰富变化，就是一个非常实用的功能。当前GIS已经成为信息可视化的重要手段，可以采用GIS创建一个集成管理多源监测信息的图形平台，将具有空间属性的监测点与周围环境集成到一张电子地图上，实现测点信息与周围监控对象管理的可视化。目前GIS应用可以分为二维、二维半及三维，三维应用主要强调地上、地面以及地层的三维集成可视化，其中地面以上主要包括房屋、桥梁等建构筑物，地面主要包括道路、河流、绿地等，地下则包括地层以及地下管线等。地下部分的可视化能够直观地反映工程所在区域的地质情况，而施工监测信息的变化则与地质条件紧密相关，三维地层建模技术为此提供了技术支撑[33]。地面及地上三维可视化，可以应用目前广泛应用的三维地图技术。除此之外，VR也可作为隧道施工监测信息管理的三维虚拟现实平台，以更加直观、形象地显示监测信息与周围工程环境的空间立体关系，增强对于监测信息与安全风险控制的深入理解。VR与三维电子地图的一个重要区别是其具有临场真实感，例如，在隧道施工中如果地面房屋建筑结构的沉降监测超限，可以采用房屋出现开裂、倾斜，甚至倒塌再配合声音来模拟可能出现的风险，并发出预警，感同身受。VR应用系统也可以独立于GIS技术，这样做的好处是系统研发与维护都相对简单，也便于应用推广。但目前虚拟现实在隧道监测信息管理方面的应用研究还不多见。
这里值得说明的是，对于技术的先进性与实用性问题的平衡考虑和认识，二维GIS的技术发展最为成熟，功能最实用，成本最经济；真、假三维GIS(2.5维通常也称为假三维)立体感强，更形象、更逼真，在技术方面代表进步和提升，因此，来自现场的应用需求比较强烈，但并不能完全取代二维GIS技术的成熟性、稳定性、简便性和经济性。三维GIS代表隧道监测信息管理图形平台可视化的发展方向，但二维GIS现在和将来也都值得进一步研究与应用，不能也不应厚此薄彼，理想的可视化集成平台模式是二、三维GIS的一体化应用。
2.2.4系统运行环境
按系统运行环境的不同，可以把基于GIS的隧道施工监测信息管理系统分为两大类：一类是桌面系统(单机版)；另一类是基于Internet的网络系统(网络版)。这两类系统各有优缺点，网络系统显然能够最大限度地实现监测信息共享，同时方便远程查询与管理，但是系统运行环境的构建比较复杂，比如要进行专门的网站创建和网页系统设计，需要服务器支持，此外，基于网络的数据实时分析能力要比桌面系统低很多；相反，桌面系统可以充分利用本地计算机进行强度较大的计算，数据处理与分析能力强，同时，对于工程现场应用，例如，现在很多城市地铁工程项目现场都设有监控室，安装这样一套系统作为安全监控系统的一部分，很简单也很实用。因此，在施工监测信息系统网络版开发越来越多的情况下，单机版的系统在日常监测数据的处理、分析与管理方面，仍然起着不可替代的作用。实际上，单机版和网络版可以联合并用，如单机版作为网络版的数据信息加工处理工厂，而网络版作为单机版处理后的信息集散地，当然，它们也可以针对不同的需求独立应用。
2.2.5系统的实用性
如果单从研究的角度来说，系统研发更注重技术的先进性和创新性，然而，系统研究的目的最终是为了应用，系统的实用性对工程应用更为重要。在隧道施工监测信息系统研发方面，虽然有不少成果公开发表，但是从一般的文献中，很难了解和判别相关系统的实用性到底如何。监测信息管理系统的核心是软件，如果以软件商业化作为系统成熟和实用标志的话，遗憾的是，当前还没有看到相关通用商业软件系统，换句话说，迄今为止，实用性很强的系统可能很少。原因可能很多，其中一个方面应该和系统研发应用的持续性有关，不少系统由高校和科研院所研制开发，以一些政府部门或企业委托的科研项目作为支撑。如果把系统类型按发展阶段分为研究型、试用型和实用型，往往在项目结束之际，很多系统研发最多还处于试用型阶段，有的甚至还在研究阶段，随着项目的结题、验收或鉴定，完成相关科研成果报奖等使命，其改进、完善和推广由于得不到进一步的后续研发支持而中断。原因有两方面：一是对于研发人员来说，初步取得的成果不尽理想未能引起委托单位进一步投入的兴趣；二是委托单位可能对于系统持续研发投入的必要性认识不足，从而导致在系统从研究到应用的发展过程中，半途而废，实际上这是对前期人、财、物等投入的一个很大浪费。软件系统从研发到实用是一个持续不断投入和长期不断升级的过程。
3存在问题及发展趋势
3.1存在问题
综合现有研究现状分析可以看出，当前隧道施工监测信息管理主要存在以下几个问题：
1)监测信息以及与其相关信息种类繁多，信息的特性与处理方法不尽相同，基础数据库信息的有效分类、组织需要加强，这是整个信息系统研发和运转是否高效的重要基础。
2)科学预测旨在防患于未然，当前无论是简单或复杂的预测方法在真正应用于实际工程的有效性方面还存在一些问题，尽管相关文献展示的预测与实测符合完美，但工程应用的真实性和可靠性还存在疑问。
3)施工监测信息在快速反馈与及时指导施工方面，存在不足，依赖信息管理系统不能完全解决这一问题，但应通过集成实时监测功能、快速数据分析和科学预测、及时预警来提供足够的辅助决策技术支持。
4)从技术的先进性来说，隧道施工监测信息管理三维可视化平台目前并不多见，尤其是三维GIS和虚拟现实技术的应用开发，还处在初步研究阶段。
5)从技术的实用性来看，隧道监测信息系统在软件功能的完备性、易用性、健壮性和安全性等实用性方面距离成熟商业软件标准还存在明显差距。
针对上述问题，需要紧密结合隧道工程信息化施工的技术需求，按照软件系统的基本要求和研发规律，充分利用现代计算机信息技术，进行持续不断地研究、开发和应用。
3.2发展趋势
未来的发展趋势笔者认为有以下几个方面：
1)在数据库合理组织和科学预测分析前提下，借助于可视化技术，创建运行稳定、易用和安全可靠的实用性系统，至关重要。
2)结合不同的应用需求，系统在单机版、网络版、二维GIS可视化和三维GIS可视化等研发方面，齐头并进，不应厚此薄彼。
3)隧道施工监测信息系统如丰富监测信息的管理功能，可考虑对于实时监测设备和元器件采集数据的实时接收、显示与分析，以及对于相关施工工况(如施工进度)的辅助显示，通过适度扩大相关应用功能，增强其工程实用价值。
4)利用虚拟现实技术，开发出隧道施工监测信息管理的虚拟现实平台，能够提升隧道监测信息管理可视化水平和管理工作效率。
5)未来基于手机、PDA等移动通信终端和类似Android、iOS等移动操作系统的移动监测信息管理技术值得研究开发，有望真正实现施工监测信息的随时、随地一切尽在“掌握”之中，有助于对隧道工程施工安全风险的管理与控制。
4结论
1)隧道工程施工监测信息管理技术发展经历了从纸质文本与图形文档管理、计算机简单数据处理、数据库管理、GIS与网络应用到虚拟现实技术应用等几个重要阶段，系统应用已从单机逐步扩展到网络，信息管理的可视化从简单的图形图像发展到二维和三维GIS空间。
2)当前隧道工程施工监测信息管理系统存在的主要问题包括多源相关信息的有效分类组织、数据预测与预警方法的可靠性、对工程的实际指导作用和应用软件系统的实用性，都有待于进一步提高。
实验室管理系统发展趋势范文2
[关键词] 高校设备；实验室设备；管理；信息化
中图分类号：G482 文献标识码：B 文章编号：2055-5200（2014）01-077-03
Doi： 10.11876/mimt201401020
A Discussion on the Future Development of University Equipment Informatization Management System ZHANG Yu-bo，ZHANG Yuan. （Office of Laboratory and Equipment Management， Peking University，Beijing 100871）
[Abstract] From analyzing the current situations of the purchasing management， equipment management， funds management and the laboratory management exists in the University equipment management departments，we summarized the experience and deficiency of all kinds of university equipment informatization management systems（UEIMS）. Therefore，the development model of the informatization management systems were suggested，that is，the model of which the equipment as the core，departments and users as the involved factors，the equipment life period as the whole process will be the development direction of the UEIMS.
[Key words] University equipment； Laboratory equipment； Management； Informatization
目前，高校设备管理信息化方式多种多样，为提升管理水平，保证设备管理工作有序高效运转，各高校开发设计出适合自身特色的设备管理信息化系统。目前，虽各高校设备管理系统内容不尽相同，但从未来发展趋势看，高校设备管理信息化建设方向应该是“以设备为核心，涉及多用户，多部门，按设备生命周期全流程[1]模式管理”。
1 高校设备管理信息化现状分析
依照目前各高校设备管理部门的职责，以及设备管理信息化系统的现状，设备管理信息系统主要包括4个方面：
1.1 设备采购管理
围绕设备采购的各环节、涉及到的用户，多种信息化管理系统被开发应用。比如合同、档案、论证、招标以及设备采购管理系统等[2-6]，高校设备管理部门可以依托这些管理系统快速高效的完成设备采购任务。
1.2 设备管理
设备管理的信息化[7-10]是设备管理信息系统的基础性任务之一，随着近年来国家对教学科研的投入的增加，仪器设备，特别是大型科学仪器设备在高校的保有量持续增加，通过信息化手段提高它们的使用效率与开放共享、促进大型科学仪器平台的建设[11]是提高设备管理水平的必由之路，也是高校办学水平的重要任务和标志。
1.3 实验室管理
信息化与数字化时代的到来，作为衡量高校教研水平和管理水平的重要标志，高校实验室管理技术的信息化是[12-16]大势所趋，实验室建设与管理的信息化建设对于切实提高高校实验室信息化管理水平、优化实验教学、实现资源共享等方面有实际的指导意义，同样高校实验室信息化管理水平也是高校实验技术队伍建设与管理水平的标志之一。
1.4 经费管理
单独的经费管理信息化系统应该属于高校财务部门的任务，作为高校设备管理部门在实现设备管理信息化的同时，必然要考虑到设备采购、仪器维护、运行经费的管理及信息化，高校设备管理部门必然要在设备采购以及后续管理系统中要涉及到经费管理的
信息化[17-18]。
上述4个方面的工作相互关联，涵盖了高校设备管理部门的全部任务。设备采购完成后自然转入设备的管理流程，至最终报废，同时，仪器设备也是高校实验室建设的一个重要组成部分，而如何提高采购经费的投资效益，落实采购经费的执行也是高校设备管理部门的工作内容之一。
2 高校设备管理信息化系统目前的不足
设备管理系统所包含的4个方面主要涉及8个主要部门和用户（图1：设备管理系统框架图）。对于不同的管理方向，用户的含义和实际意义是不同的。在设备采购管理方面，用户是购买者，需要系统提供购买设备的相关信息；在设备管理方面，用户是设备使用者，需要提供设备使用相关信息，包括与设备相关的成果信息以及教学科研情况；在实验室管理方面，用户是实验室管理者，需要提供实验室仪器设备装备情况和使用情况；经费管理方面：用户是设备经费拥有者，需要提供经费使用情况。
同样，在不同的管理方面，设备包含的信息也有所不同。对于采购管理来说，它包含的信息是具体的数据，比如品牌，名称，型号，价格等；对于设备管理来说，它包含的信息是价格，机时数，产出的科研论文数；对于实验室管理来说，它包含的信息是数量，是完好率，是对教学科研的价值；对于经费管理来说，它包含的是价值、维修维护折旧费用、运行费等。
通过上面的分析，可以看出，某种程度上，高校设备管理就是“管理设备，管理用户”，不同设备，不同用户在不同管理方面担当着不同的角色，提供不同的信息数据，承担不同的管理任务，高校设备管理信息化的任务就是要在不同的管理方面，在不同的角色中准确把握自身在其中的作用，完成不同的管理任务。
目前，每一个具体的设备管理信息化系统都有比较强的针对性，虽然确实解决了很多高校设备管理上的不足，提高了采购及管理的水平，但不可否认的是它们仅仅是某一方面或者几方面的信息化系统[20-21]，是多个独立功能的分散的信息系统，还没有形成一个完备的包含所有部门和用户的管理系统，从设备管理信息化全局的观点来看，还存在着缺陷和不足，主要有以下几方面：
1）数据的唯一性及真实性方面：保证数据的唯一性，就需要保证数据进入系统通道是唯一的，独立分散的管理系统，往往存在两条以上的通道，那么数据的唯一性就会遭到破坏，唯一性导致的可能结果往往是矛盾或者是不真实的数据，就会为我们的管理提供错误的结论和指导。
2）数据的完整性方面：设备在不同的管理方面具有不同的表征，也就是说它们有着不同的数据信息，这样就需要各个部门和用户来根据各自的性质来完成相对应的数据，不完备的信息化系统对于数据的完整性也必然是片面的。
3）数据的时效性方面：信息是动态的、实时变化的，当信息有了变动时，需要户将改变的信息数据及时的补充入系统中，过时的数据对决策者与管理者都是误导。
3 高校设备管理信息化发展趋势及目标
高校设备管理信息化应该是“以设备为核心，涉及多用户，多部门，按设备生命周期全流程”管理的信息化系统。以设备为核心，是高校设备管理部门的本质属性和使命，所有的信息化工作都是围绕着设备这个核心要素来开展的，偏离这个核心就是偏离我们的工作中心。
信息化系统应该是全面完整的设备管理系统：它首先是设备数据的全面，其次是设备具体的使用人的全面覆盖，最后，它还应包括高校的设备管理部门，以及与之关系密切的各级财务部门，审计监督和纪委部门等，以及高校决策层。目前，高校设备管理中已经有众多的部门参与进来，但是却疏忽了校外的因素，比如厂家和外贸的参与，这一方面也是以后信息化工作中应当加以重视的一个方面。
最后，信息化系统应该是“设备生命周期全流程”的一个面向过程的信息化管理系统[22]。同时，高校设备管理人才的培养与使用也应该我们的目标之一，高素质的高校设备管理人才是关键因素，业务过硬，具有现念的优秀人才加入高校设备管理工作，是高校设备管理信息化的的智力保证。
4 总结
高校设备管理信息化经历了一个漫长的过程，因为有了理论上对设备管理的深刻认识、科技的大发展，高素质人才的加入，才有了今天的高校设备管理信息化的众多模式。高校设备管理信息化的探索还将继续下去，但必不可少的因素是管理模式转变与体制创新、人才培养及科技进步，只有构建高校设备管理的理想平台，实现信息资源共享，才能提高我们高校设备管理部门的管理效率，创建一流的高校设备管理信息化模式。
参 考 文 献
[1] 陈敬德，于海燕，刘小芳，等.基于设备全生命周期管理的多部门协同探讨[J].实验技术与管理，2011，28（10）：190-193.
[2] 落巨福，张纪莹，张向东，等.高校设备采购合同管理系统的设计与实现[J].实验室科学，2008，（2）：98-100.
[3] 王健，谭锦才.高校设备购置论证与购置审批管理系统建设的探讨[J].实验技术与管理，2011，28（11）：368-371+374.
[4] 刘洋，李青，马晓亮.高校设备采购管理信息系统研建[J].中国现代教育装备.2013，（5）18-20.
[5] 宋菲，吴兵，黄松等.充分利用物资采购管理软件提高设备采购执行效率[J].实验技术与管理.2009，（12）：96-97.
[6] 殷元元，赵丽清.高校设备供应办公自动化系统的设计与实现[J].中国现代教育装备，2008，2009（7）：61-63.
[7] 卞晶，周勇义，邢承杰.基于三级管理模式的设备建账系统设计[J].实验技术与管理，2011，28（4）：277-279.
[8] 侯艳君，马子领.基于Ajax的高校设备管理系统设计与实现[J].实验室研究与探索，2011，30（12）：183-186.
[9] 赵昕，崔静.基于分布式数据库的高校设备管理系统的设计与实现[J].计算机与现代化，2011，（7）：165-167+175.
[10] 徐远卫，左楠，陈然.完善高校设备管理的构思与探讨[J].实验技术与管理，2009，26（7）：160-162.
[11] 石彦杰，刘运臣，高玉平.高校大型科学仪器设备网络共享平台的开发[J].电脑知识与技术（学术交流），2007，（3）：712-714.
[12] 盛苏，英堵俊，吴晓高.校实验室信息化管理的研究与实践[J]. 实验室研究与探索，2012，（12）：184-187.
[13] 侯亚彬，徐建斌.高校重点实验室信息化统计系统研究[J].实验室科学，2012，15（2）：126-127.
[14] 海涛，王钧，廖炜斌，等.基于物联网的高校实验室信息化管理技术[J].实验室研究与探索，2012，31（9）：166-169.
[15] 蔡海燕，刘昭.实验室信息化管理初探[J].实验室研究与探索，2010，29（11）：373-375.
[16] 佟颖，白海会，吴晓荣.实验室信息化管理系统的设计与实现[J].现代教育技术，2008，（2）：101-104.
[17] 卞晶.基于经费控制的设备采购管理系统实现[J].中山大学学报（自然科学版），2009，48（S1）：204-206.
[18] 李小寒，权利宁.大型仪器开放测试基金管理系统的设计与应用[J].实验技术与管理，2009，26（3）：107-111.
[19] 朱建峰.关于高校教学仪器设备过程管理的探讨[J].实验技术与管理，2010，27（9）：200-201.
[20] 张黎伟.北京大学实验室与设备信息管理服务系统的设计与实现[J].武汉大学学报（理学版），2012，58（S1）：224-228.
实验室管理系统发展趋势范文3
LIMS是英文单词LaboratoryInformationManagementSystem的缩写，意为实验室信息管理系统，它是由计算机硬件和软件构成，将以数据为核心的信息化技术与现代实验室管理需求相结合，针对实验室整体环境设计的信息化管理工具。实验室管理系统采用了先进的数据库技术、计算机网络技术结合现代实验室管理思想组成了一整套完善的管理体系，以实验室为中心，将实验室的业务流程、人员、环境、设备、管理等因素进行了有机的结合，实现了实验室科学、高效的管理，是未来实验室的发展方向。
二、实验室信息管理系统的作用
1.提高了样品测试的效率。实验样品的测试需要很多相关资料和信息的辅助，来确保测试结果的准确和可靠。以往人工查询所需信息的方式不仅耗时费力，而且容易出现一些偏差和失误。现在采用了基于相关实验信息库而建立的信息管理系统，使检测人员可以随时、很方便地来查询自己所需的信息，大大提高了获取信息的速度和准确度，并且避免了一些可能出现的人工失误，使实验可以较快地得到分析结果。将分析结果输入LIMS后，系统可以自动对分析结果进行汇总，生成分析报告。
2.提高了分析结果的可靠性。对实验样品的测试和分析是一项严谨的工作，其结果的偏差必须要控制在一定的范围内。LIMS的自检报错功能有效地降低了出错的概率，实现了智能化分析。此外，LIMS还可以自动上传各种数据，并对数据进行计算和自检，避免了很多人为因素可能造成的错误，使分析结果更具可靠性。
3.提高了实验室各类资源的利用率。以往的实验室管理中，由于缺少对实验室各类资源和待检样品类型、数量以及各岗位工作情况等信息详细、有效的了解，致使管理缺乏协调性，造成了实验室中很多人员、设备的闲置和一些资源的浪费。现在通过LIMS平台，可以使实验室管理人员对实验室内所有设备和人员的工作状态以及待检样品信息等有一个全面、清晰的把握，使管理人员可以科学、有效地分配和利用各种资源，合理安排检测顺序，从而缩短了样品检测周期、提高了检测效率、减少了资源浪费，实现了实验室协调、高效的管理。
4.实现了实验室的量化管理。LIMS可以对实验室中各种抽象的数据和信息进行统计和分析，并将其量化，比如设备的使用率、维修率、各岗位工作量、各环节工人操作的出错率、检测项目信息分布情况、实验室试剂和经费的消耗情况等等。信息化管理系统可以将这些信息以数字的形式表现出来，实现了实验室信息的量化，对比相应的考核标准，可以对实验室各方面的情况进行相关的量化考核和评价，有利于管理人员了解和评估实验室各环节的工作状态，从而对实验室各方面进行有效地、针对性地管理。
5.提高了分析处理问题的能力。在实际的试验工作以及很多新的检测项目中都会遇到一些新的、复杂的问题，如果仅凭操作人员的经验去处理遇到的复杂问题会觉得比较吃力，并且容易出现错误。实验室信息管理系统有效提高了实验中处理复杂问题的能力，它可以将实验室内各类信息和资源进行存储，并进行有机的结合，通过系统存储的实验数据可以对相关问题进行检索，利用系统对实验室曾做过的试验项目的样品和结果进行查询，可以得到很多对解决问题有重要价值的信息，帮助分析。
6.提高了实验信息的保密性。保密工作一直是实验室工作的重要内容，很多重要的实验信息和结果都需要进行相当程度的保密，过于单一的保密方式除了保密性差以外，还给工作造成了一些不必要的麻烦。实验室信息管理系统实现了实验信息的分级别保密，通过系统可以设置不同的保密权限和不同的密码，不同级别和不同岗位的工作人员只可以查看自己权限范围内的实验信息，在提高了实验信息保密性的同时，实现了保密的合理性。
三、如何发挥好LIMS在实验室管理中的作用
再先进的系统都是由人来操作的，人都是需要制度去约束的，因此，要在实验室的管理中利用好信息管理系统，必须要制定与之相适应的管理制度，并严格执行和落实，才能使其发挥出最大的作用。例如广东某兽药企业为了解决产品检测和管理方面存在的问题，提高企业检测效率和服务质量，早在2003年就建立了与企业相适应的兽药与饲料产品质量安全检测管理系统，但由于没有相应的管理制度，员工又懒于把检验数据输入系统，系统一直没有得到全面应用，企业存在的问题也没有得到解决。2008年，企业领导下决心，狠抓LIMS的建设与实施，在系统中重新对检验流程和检验任务进行了分解、梳理，并融入考核评估标准，重新启动了LIMS的使用。为了配合系统的使用，企业加强了制度管理并采用了薪酬激励，LIMS终于在该企业得到了成功的应用。
四、结语
实验室管理系统发展趋势范文4
关键词:信息化;实验室建设;发展趋势
中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)18-5007-02
1 概述
现如今,高等学校教育事业迅速发展、办学规模不断扩大,对办学质量得要求越来越高。而实验教学是各高校本学教学必不可少的部分。良好的实验室管理可以提高教学质量、促进学生自主学习,培养学生的创新能力。
2 目前高校实验室管理存在的问题
当前,各高校对实验室的管理,大多数还是采用传统的手工方法,用手工来记录信息。大量的数据不利于保存,也不利于信息的快速查询,工作效率极为低下。随着办学规模的不断扩大,实验室的运行和使用也不可避免的存在一些问题:
1)传统观念影响深厚。在传统的儒家思想中,学礼、学道、学诗、学易是非常重要的。纲常理论、典章制度被看做是重要的知识,而自然科学技术往往被轻视为雕虫小技。长期以来这种思想深深影响着我们。例如:在教学过程中,人们过多的看重理论教学而忽视了地位同样重要的实践教学。实验技术师资队伍人员相对于理论教学师资队伍在学校教学活动中也是处于“辅助”的地位。要改变这种观念还需要有一个艰苦的努力过程。
2)各实验室利用信息化程度不同。高校实验室教学资源丰富,但是由于各实验室对信息化理解比较片面,导致各实验室并没有充分的利用信息化管理系统,大部分实验室仅对实验室设备实现了信息化的统计和管理,而对实验教学和实验室利用方面并没有真正实现信息化的管理。
3)实验室规模小,重复建设多。高校实验室专业性强,分割过细过小,各实验室之间没有统一的管理,实验技术人员缺乏良好的沟通。同时以学科、课程设置的实验室专业跨度小。由于开设的实验针对性较强,验证性实验较多,综合性、创新性实验少,同时实践课程学时较少,实验室仪器设备大多数时间处于闲置状态,造成人、才、物的极大浪费。
3 实验室管理发展的趋势
现如今,高等教育信息化已被纳入国家重点工程。教育部高校非物理专业物理基础课程教学指导委员会在“大学物理实验课程教学基本要求”中明确提出:“充分利用包括网络技术、多媒体教学软件在内的现代教育技术丰富教学资源,拓宽教学的时间和空间,提供学生自主学习的平台和师生交流的平台,加强现代化教学信息管理,以满足学生个性化教育和全面提高学生科学实验素质的需要。”因此,对于实验室的发展趋势,应该朝着以下几个方面发展:
1)实验室管理与建设方面
随着信息化技术的不断普及,越来越多的高校开始注重现代化的管理手段。实验室也不例外。实验室信息管理系统LMS就是利用计算机网络技术、数据存储技术、快速数据处理技术来对实验室进行全方位管理的计算机软硬件系统。LMS一开始,功能仅限于完成数据的存储,随着技术的进一步发展,目前的LMS不但可以处理海量的数据,还可以提供一些管理功能,甚至进行互联网远距离的访问和浏览。这样就极大的提高了实验室的运行效率,方便管理员的管理,同时也可以大幅度节约实验室的管理成本。
2)实验室开放
应用实验室管理信息系统,不仅仅局限于实验室设备、仪器的网络化管理,对于实验室的各科实验,同样可以采取网络化的管理手段。开设“开放服务实验室”,利用管理信息系统实现对实验室开放时间上的预约,可以充分的利用实验室资源,增加学生进实验室实验的机会。
此外,学生可以充分利用实验室,根据所学内容,完成相应的实验。或是自己设立题目,成立讨论小组,实施一些创新型的实验。这样可以激发学生的实验兴趣,提高学生的动手能力和创新能力。
3)实验教学方面
在实验教学方面,利用实验室管理信息系统,可以实现“实验远程教学”。学生利用网络教学平台,对实验内容进行预习和复习,便于对每次试验内容的掌握。另外,随着实验室管理系统的不断完善,虚拟实验仪器和虚拟实验室将慢慢被普遍采用。进入虚拟实验室,学生可以针对某些实验内容在网络平台下完成实验,记录实验结果,以大大减小试验设备的损耗和资源的浪费。
4 信息化条件下实验室发展对管理者提出的要求
首先要转变观念、解放思想。俗话说,理论来源于实践。一切重要的发明创造都是在实践中产生的,而实验室又是完成各种创新型实验的重要阵地。一个完善的,开放的实验室可以给学生提供良好的实验环境。充分培养学生的动手能力和创新能力。所以在教育教学过程中,应该切实在教育教学过程中我们应该把实验教学和理论教学放在同一重要位置,建立起一套完整的实验室管理制度。将实验室向学生全方位开放,自如的使用各种实验设备,完成各种综合性的创新性的实验。这是能够实现信息化条件下实验室共享的第一步。
其次需要改革考试方案。目前,之所以从老师到学生都不注重实验课程和实践教学,主要是由于实验课程教学和实验成绩并没有和教学成果,考试成绩挂钩。所以我们需要改革考试方案,将实验课教学纳入学校教学质量考核,将实验课成绩同时也纳入学生的考试成绩。此外,对于一些动手性较强的课程,例如计算机基础和一些语言类的课程等。应该将原来的书面考试改革为上机考试。以促进学生的学习的过程中更加注意对一些实际操作能力的掌握。
第三要充分借鉴国外经验。在实验室开放共享的过程中,国外很多高校都利用实验室培养创新型人才。各高校不仅提供各种验证性实验,还建设了大量综合性的跨学科的研究中心。譬如,为了提高学生的动手能力和解决实际问题的能力,麻省理工学院建立了跨学科研究计划、本科生科研计划等各种机制。跨学科研究计划主要是让各专业的学生突破专业的限制,多专业共同研究某个项目,从不同的角度综合解决某个问题。他们这种教学模式对培养学生的创造性能力是非常有益的。学生能够和各专业学生建立联系,根据兴趣开展某个潜在专业方向的研究,直面真实世界的某个问题等等。相比较而言,在实验教学这一方面我们应该进一步的学习。
5 总结
实验室是一个学校办学水平的重要体现,也是学生动手能力和创新能力培养的重要基地。面对21世纪的到来和知识经济的新挑战,社会需要大批高素质的人才,国家目前正在实施教育体制改革,改革的目的就是为了培养出更多的综合型、创新型和开拓型应用人才。那么实验室正是完成这样一个目标的重要阵地。建立一套完整的实验室管理体系任重道远。需要我们在改革中不断的探索、不断创新。以期最大限度的满足信息化条件下实验室管理和建设的需要。
参考文献:
[1] 安顺科技.服务高校[J]. 高校实验室工作研究,2009,(02):79.
实验室管理系统发展趋势范文5
新时期高等教育取得了优异的改革成就，高校不仅要编制一套完整的专业教学体系，还要注重校内配套设施的调控应用，建立完善的专业教学辅助系统，才能更好地开展专业教学活动。实验室是高校现代化教学不可缺少的一部分，借助实验室可完成理论与实践教学的相互集合。为了更好地利用实验室资源，需将信息技术应用于实验室智能管理系统，扩大实验室工作的教育服务职能。
1高校实验室建设存在问题
高等教育为国家培养了多类专业人才，每年根据教育部门政策要求开展教学活动，扩大了社会专业人才的培养范围。从目前来看，高校实验室建设依旧存在着诸多问题，这类问题将限制实验室教育功能的全面发挥。高校实验室正处于深化市场机制的过程中，还未采用各种现代化管理手段，作为实验室主管，无法快速、全面、准确地掌控合同状况、试验进度、人员管理等实验室信息;人员和任务分配过程较复杂;检验任务书、试验报告、原始记录等信息需要重复录入，而且查询、生成不方便;实验仪器设备的查询、维修、校准、各种标准文本的发放、查询等管理手续繁琐;从检验任务书的传递、检验，以及检验报告等都由人工处理;虽然各部门都配备了电脑，但是大多数部门的计算机都是独立使用，没有很好地实现资源共享。
2智能管理软硬件系统设计
实验室是服务于高校专业教学的配套设施，也是教育科研人员工资的主要场所。由于高校教育体制改革存在的缺陷，造成实验室管理工作未受到足够的重视。结合高校实验室建设存在的种种问题，面对信息时代改革发展趋势，高校实验室建设必须要朝着信息化方向转变，借助信息科技搭建智能化实验室管理平台，满足高等教育事业的快速发展需求。
2.1硬件系统
实验室构建数字化操控模式，需先配备专用硬件设施，才能进一步提升高校调度中心办事处理水平，从而实现数字化控制模式的最佳状态。硬件系统构建中，主要是根据实验室工作要求设置计算机设备，从数量、配置、性能等方面选择，为管理操作提供良好的硬件平台。比如，选用高配置计算机为实验数据处理提供硬件功能。
1)服务器。实验室是用于高校科研教育的场所，每天产生了大量的专业领域数据，硬件系统必须配备大内存服务器，以及时收集相关的数据信息。实验室服务器应分为实时服务器、历史服务器等两类，前者用于现有数据的收录与处理，后者用于存储实验室早期产生的数据。
2)子站点。我国高校已经发展成为综合式的教育体系，各所高校分为多个不同的校区，每个校区实验室之间存在着密切的关联性。基于互联网科技应用下，实验室智能管理需设计总站点、子站点等分布式模式，由中心校区实验室对分校区实验室进行调控管理。因此，子站点是实验室硬件系统的服务终端，也是硬件规划不可缺少的一部分。
2.2软件系统
软件是决定信息管理系统运行速率的关键因素，数字化系统要考虑软件设施的升级改造，配备专用软件辅助实验室管理办公操作。现代计算机网络区域智能化改造，软件系统逐渐配备了多种实用型软件产品，并且根据用户操作要求执行动作指令。现有软件系统科采用超大容量数据库为支撑，及时处理高校实验室内产生的数据信息。
1)接收端。实时收录实验室操作相关的数据，对高校实验室信息化建设具有价值意义，也是现代教育科研工作取得的有效成果。软件系统设计数据接收层，重点对端口数据完成收集、处理等工作，强调了数据结构的总体性。软件系统中的数据接收层，主要是实验室管理员、教师、师生之间的三方联用，如图1，扩大了智能数据传输的工作范围。
2)处理端。无论是实时数据或历史数据，在软件系统里都要经过详细地处理，按照程序编码完成指令操作，为智能实验室建设创造技术性条件。数据处理层采用人工智能识别技术，对实验室建设相关数据及时收取，让实验室数据库运行流程更加规范化。比如，实验室远程控制安装人机工程系统，代替管理员执行人工指令操作。
3实验室智能管理系统的主要功能
实验室智能管理是利用计算机技术、电子传感技术、无线网络技术等共同组建的信息管理模式，在主要科学技术推动下实现了数字改造进程，为现代化实验室升级改造搭建了高科技平台。基于软硬件系统设计，智能实验室管理系统主要功能如图2。
3.1处理功能
包括数据收集和输入、数据传输、数据存储、数据加工和输出。高校建立数字化调度中心，对信息化管理所得数据实时自动化处理，维持了实验室监控区域内作业流程的规范化。调度中心主要结合计算机设备执行调控方案，重点解决实验室作业区的监控难点，创建更加宏观的工程信息化平台。比如，机算计远程网络科对教学期间实验室内部实施全程观测，24h监控可及时发现实验室内的异常情况，向调度管理人员输送可靠的数据信号。
3.2计划功能
根据高校提供的约束条件，合理地安排各职能部门的计划，按照不同的管理层，提供不同的管理层，提供相应的计划报告。“安全化”是在高校实验室信号传播条件下，利用数字式控制系统对智能管理进行改造，进一步提升实验室运行流程的安全作业水平。软硬件系统是智能实验室尤为关键的组成部分，设计人员要根据专业实验教学的具体情况，编制切实可靠的软硬件结构模式，全面提升高校实验室运行的工作效率。
3.3控制功能
根据各职能部门提供的数据，对计划的执行情况进行检测、检测、比较执行与计划的差异，对差异情况分析其原因。长期以来实验室在推动高校发展方面的作用显著，作为高校教育事业的基础服务设施，实验室功能得到了最优化升级。根据现有实验室作业模式，实验器材与配套设施是实验室信息化改造的核心构成，这是监控平台建设的主要对象。可采用远程视频监控系统，对实验室内部运行状态进行全程监测，由无线网络载入视频监控信号，为调度中心作业提出可靠的指导。
3.4辅助功能
采用各种数学模型和所存储的大量数据，及时推倒出有关问题的最优解或满意解，辅助各级管理人员进行决策，以期合理利用人财物和信息资源，取得较大的经济效益。此外，运用现代数学方法、统计方法和模拟方法，根据过去的数据预测外来的情况。
4高校实验室智能管理系统的具体应用
在科学技术改革条件的推动下，我国高等教育事业朝着数字化方向转变，全面实现了实验室工作模式的科技化改造，帮助管理人员解决了诸多信号处理方面的难题。高校实验室信息化建设，不仅设置了高端的软硬件系统构架，同时结合信息管理系统设定处理、计划、控制、辅助等功能模块，进一步完善了高校实验室管理体系，如图3。结合实验室日常使用情况，智能管理系统主要应用包括：
4.1人机管理
高校管理科技改革区域智能化，这种管理系统实现了计算机代替人工操控，减小了实验室管理员日常工作的难度。智能系统科根据实验室内部工作要求，设定不同的人机工程操作模块，主要包括：公告管理、用户管理、数据字典等系统。人机管理是人与计算机的协调运行，借助智能平台提升了实验室相关事务的处理效率，方便了实验室管理人员的多项工作。
4.2教学管理
专业教学、科技研究等是实验室的主要应用功能，高校建设实验室多数是为了满足专业教学要求，智能系统对实验室内教学管理业有很大的帮助。智能教学管理是指对老师教学过程的整体管理，包括对教学计划、教学资源、上传文档、学生数据报表、成绩的管理等，都可以利用实验室智能系统进行识别、存储。实验室教学是培养学生实践能力的关键，由智能实验室设计专项教学方案，提高了高校专业教育的工作水平。
4.3设备管理
实验器材是高校投资的采购对象，实验设备损坏则会造成较大的经济损失。智能实验室采用了数字化设备管理体系，对实验设备的加入、存储、使用、维修、损耗的管理。比如，实验设备器材采购管理中，智能系统可对建设规划步骤、设备采购流程等优化管理;设备分为三种：办公设备、科研设备、教学设备。如需申购，填写申购表格，然后根据审批流程进行审批，由采购部门统计生成采购清单。
4.4数据管理
对专业实验中产生的有价值数据，智能管理系统能够实时收录、存储，在系统内配备专用数据库可提升资源的有效利用率。实验室数据管理应用表现：一是实验室评估与评教，系统使用者对实验室的管理及教学的评价统计;二是数据与报表，系统根据录入的设备，低值品与耗材等的数据情况形成可查询的明细和统计，可形成报表。
5结论
实验室是用于高校专业实验或科学研究的重点场所，搞好实验室信息化建设关系着高等教育事业发展水平。信息科技是实验室智能管理系统的核心支撑，借助软硬件系统服务平台，实验室可设定处理功能、计划功能、控制功能、辅助功能等，为人机管理、教学管理、设备管理、数据管理等创造广阔的平台，从多个方面保障了实验室信息化建设水平。
实验室管理系统发展趋势范文6
[关键词]实验室；信息管理系统（LIMS）；IT产品
中图分类号：TQ236.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0249-01
近些年来，社会经济的不断发展，IT产品质量安全已经受到人们的重点关注。IT产品作为居民日常生活的主要构成部分，直接影响社会经济的发展。现代化的IT产品质量检测机构，必须具备相应的管理体系。现阶段，发达国家中实验室的信息管理系统（LIMS）被大量运用在多种实验室中，而在国内石油化工行业是最早利用实验室信息管理系统的，同时也是当前应用最为成熟的行业。另外，此系统在国内的医疗卫生防疫与进出口产品的质量检测等相关领域也得到大量运用，可是对于实验室信息管理系统（LIMS）IT产品质量安全检测中的运用并不是很成熟，依然需要深入研究与分析。因此，研究与分析实验室信息管理系统（LIMS）在IT产品质量安全检测中的应用有着深远意义。
一、实验室信息管理系统（LIMS）特点
和其他相关LIMS系统相比较而言，此系统主要依据国内相关分析研究中心IT产品安全检测部门的需求，实现针对性设计的，有效满足中心业务的管理大部分要求。首先利用现代化信息网络技术，加强业务的流程控制和日常事务处理以及业务协作管理等多项工作，从而实现分析任务的网上调度和分析信息数据的自动采集以及信息共享等相关功能。其次，实验室信息管理系统（LIMS）严格依据相关标准，确保实验室的业务流程与分析数据实现严格管理与控制。最后，该系统主要利用C/S模式，有效支撑大量操作系统平台，拥有良好的系统软件兼容性。另外，还能够加强数据可靠性与安全性，实验室信息管理系统（LIMS）可以提供日志管理，其可以对LIMS应用的可靠性与安全性完成监控，合理记录各个用户的具体登录状态与操作信息，所有对数据的修改都会记录在案，保证数据的公正性以及可溯性。实验室信息管理系统（LIMS）能够结合数字的签名技术，针对原始记录与检测报告完成一定的加密处理，所有并未通过授权的修改都不会记录或是保存打印。并且服务器还能够利用分布方式实现数据的存放，针对服务器相关数据完成实时备份，避免数据出现灾难性损坏。
二、传统实验室信息管理系统存在的问题
（一）任务繁重，工作量大但效率低
正常运行的研究和分析检测实验室必须具备许多仪器装置和标准物质以及多种文件等内容。比如说一台泄漏电流测试仪所需要的管理内容就包含了装置采购和验收以及维护检修等诸多方面。由于这些体系为静态的，同时又比较滞后，导致信息的传递和状态产查询以及更新需要消耗大量财力资源与人力资源以及时间等，工作效率十分低下。
（二）管理方式过于单一，且常常出现差错
分析检测信息数据的采集依然处于人工记录与传递阶段，科学化与自动化程度相对较低，难以有效保证分析数据的精确性与合理性，常常存在人为录入或是修改数据引发的风险。特别是IT产品中存在大量的单体，检测工作人员在出具原始记录时需要抄写许多数据，同时在形成产品检测报告时，相关报告编制工作人员还应该针对此数据完成二次录入，不但会形成许多工作量，还会在多次的重复抄写与录入数据的过程中，加大了数据出错的风险。另外，以往的分析研究、检测实验室并不具备科学方式严格检测控制样品的检测过程，无法保证所有检测步骤都能够满足实验室相关质量体制需求，同时也难以保证分析数据的精确性与可靠性。而且实验室的管理人员与客户难以跟踪样品的具体状态，在检测完成过后，客户难以在第一时间内获取报告。
三、实验室信息管理系统（LIMS）功能模块与应用分析
（一）功能模块研究
1.复检管理
针对超出限量标注与质量不合格以及超出规定范围之内的检测数据要具备自动提醒功能，若是管理工作人员在下达样品复检工作任务时，要自动对复检任务进行科学分配，其中附件任务流程和检测流程应该相同，并且复检结果一定要自动发送给相应的管理工作人员。
2.质量管理模块
实验室信息管理系统（LIMS）质量管理模块必须包括管理评审和能力验证以及质量监督等多种子模块，其应该提供一个可以对核心业务环节完成科学、有效监督控制管理的平台，从而为实验室质量的严格控制管理提供有效的支撑条件。尽管这些子模块直观看来是零散的，并不具备直接关系，可是所有的子模块都为样品的检测所服务，保证检测数据的精确性与可靠性。
3.条形码功能
可以自动形成条形码标签，利用条形码扫描设备扫描，自动调出样品有关数据。针对贴上条形码标签的相关检测数据完成有效识别，同时利用条形码扫描设备把条形码数据利用计算机中代码转换为记录合理存储在相应数据库中，从而完成数据的快速录入以及处理。另外，在功能设计方面一定要充分考虑实验样品数据的有效扫描与识别，加强和数据库管理的充分结合。
（二）加强实验室信息管理系统运用措施
1.改进相关规章体系与规范
实验室可以有效落实LIMS，不仅要具备完善的LIMS系统，而且管理形式也要是稳定的，并非随意的。有效落实LIMS的重要基础就是要充分明确工作流程，若是实验室现阶段并未拥有相对健全的工作流程，必然会严重影响LIMS的落实。对此，在执行LIMS前，实验室要建立所有业务科学作业指导书以及管理工作的相关规章体系，从而确保管理工作具备程序化与可持续化。
2.强化实验室工作人员的团队协作
实验室要创建一个具备熟悉业务和工作严谨的项目负责人所领导的工作小组，通常负责LIMS项目的落实工作，有效落实所有项目工作任务，加强项目进度的合理控制。项目组针对各个阶段要组织有关实验工作人员与管理人员积极参与业务调研与工作流程的套路以及手机相应的基础数据等，同时定期向实验室的相关领导层及时汇报工作具体进展情形。在必要时需要组织LIMS的执行方参与实验室有关的业务流程，比如说建立开发采样的模块过程中，有效组织实施方有关人员亲临现场，从而便于完成程序的编写。在进行LIMS的正式运行前，实验工作人员不仅要完成本职工作，还应该抽出一定时间有效配合此项目的执行。
四 结束语
创建实验室信息管理系统（LIMS），实验室能够完成自动化运行和信息化管理，在一定程度上有效提升信息的传递速度与安全性，实现资源的共享，尤其是利用系统中的批次处理功能与标准库，有效提升实验室的相关工作效率。可以有效帮助处理许多IT产品的质量安全检测，同时LIMS系统相关数据统计功能还可以提供分析预警和数据支持。
参考文献
[1] 杨海鹰.基于 LIMS平台的应用技术探讨[J].现代科学仪器，2012，（6）：135-139.
[2] 王晓旭. LIMS 推行过程中的问题浅析[J].电脑知识与技术，2010，（03）：401-404.
[3] 吴守丽. 实验室信息化管理[C].第三届全国实验室建设、运行及大型仪器设备信息化管理交流研讨会论文集，2011，（13）：58-61.
