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[摘要]LIMS系统是一个专门为分析化验室设计的信息管理系统，是分析检测技术、仪器仪表技术、网络通讯技术、计算机技术、信息技术以及现代管理技术的集成与应用。它是以化验室样品数据的采集、录入、处理、检查、判定、存储、传输、共享、报告发布以及业务工作流程管理为核心，同时对化验室的人员、材料、设备、技术、方法、数据文件等资源进行综合管理。该系统实现了全局的数据共享，加速了各部门之间的数据交换， 充分利用信息资源，使数据资源实现高效性和一致性，提高了数据处理的及时性和准确性，有利于各级管理人员利用同一数据资源做出决策，提高了管理效率。
[关键词]LIMS；化验室管理；计算机管理
全球经济一体化进程、资本市场竞争的加剧以及互联网的冲击，使得中国企业的业务模式、市场拓展、管理营运、技术创新、人力资源开发等都期待着突破，通过创新和变革带来新的竞争优势。
面对挑战，我们都期望信息技术能成为企业的重要竞争力之一，能显著提高工作效率和质量，继而利用信息技术创新业务模式，增强企业的核心竞争力。
在我国国民经济和社会发展第十二个五年计划中明确提出：“信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国产业化升级和实现工业化、现代化的关键环节。要把推进国民经济和社会信息化放在优先位置，要在全社会广泛应用信息技术，提高计算机和网络的普及应用程度，加强信息资源的开发和利用。”
用信息化改造传统产业，推进企业管理信息化是国有企业改革的重点工作之一，也是我国企业参加国际竞争的一个重要战略性课题。采用现代信息技术，充分利用计算机网络及通讯技术，支持企业的产品开发、生产、销售、服务等各个环节，实现信息采集、加工和管理的网络化、集成化和实时化，最终实现企业全面信息化管理是当今世界的一大趋势。推进企业管理信息化必将大大提高企业资源和资金的利用效率，降低成本和费用，增强企业对市场的应变能力。
企业信息化是一场革命，它不仅为企业各级人员提供统一的、直接的信息交流平台，加快决策速度、提高决策准确率，更重要的是它能促进企业管理现代化，在转换经营机制、有效降低成本、加快技术进步、增强企业竞争力等方面都有着十分现实的经济效益和深远的社会意义。
大型的外资检测机构，包括瑞士SGS、英国INTERTEK、法国BV、德国TUV RH、美国UL等，他们在全球和中国范围内，都由专门的IT部门负责，建立了比较完善的信息化系统。据统计，他们在全球范围内的企业信息化投资，每年在1000万至6000万欧元之间。平均来看，占其每年营业额的3%左右。企业信息化系统，为这些大型外资检测机构快速而平稳的发展提供了强力的支持。
国内政府检测机构，也在近5年大量投入信息化建设。比如各地级市的质量监督局下属化验室，基本上已经全部完成了信息化建设，完善了化验室管理体系和办公自动化系统。部分化验室投入力度非常大，如广东省计量院，建立了IT部门，配备了专职IT人员从事信息化建设和化验室管理软件开发应用。
国内民营化验室中，大部分没有开始实施信息化系统。个别比较早实施信息化的机构，如杭州迪安医学检验中心正式成立于2004年，是国内较早成立的医学检验检测机构之一，从2004年年底开始实施化验室信息管理系统。
世界上最早的LIMS用户是石油、化工、制药和冶金等大型生产企业。在这些企业中，LIMS只是其整个IT架构的一部分，在这种情况下，如何将化验室的质量检测数据迅速准确地传送到企业其它相关部门并指导生产过程，而生产过程控制系统如何迅速可靠地将相关样品信息传送给LIMS，以及各个系统如何在ERP（企业资源规划系统）下完美地集成，已成为这些企业使用LIMS成功与否的关键。
为了能与以企业的ERP为主的各个主要IT系统成功集成，世界上著名的LIMS供应商都做出了很大的努力。如英国化验室系统公司的SamPleManager LIMS已经可以做到与SAP R/3，AsPen IP21，OSI PI等系统的无缝联结，这些无缝联结功能都是与相关厂商合作开发的结果，从而保证了企业整个IT 架构的完整性。
尽管国内的LIMS还处于起步阶段，但根据目前的发展趋势，开發应用将是LIMS大势所趋，发挥的作用也会越来越大。伴随计算机技术及网络技术的不断发展，LIMS的功能会随之不断提高与完善。为适应现代国际化企业要求及实现建设世界一流矿业公司奋斗目标，西藏华泰龙矿业开发有限公司（以下简称“华泰龙公司”），决定研究及开发适应于高海拔地区使用的化验室信息管理系统。
（一）项目背景
华泰龙公司隶属于中国黄金集团公司控股的境外上市公司—中国黄金国际资源有限公司。2007年12月9日，在西藏自治区注册成立，是集地质勘探、矿山开采、选矿和科研于一体的综合性大型矿业公司。其中质量检测部化验室成立于2010年3月，年分析元素达到二十万个。
华泰龙公司开发建设的铜多金属矿项目，一期采矿规模为6000吨/日，现已建成投产；二期工程采矿规模计划为两个系列，单系列处理能力20000吨/日（预留裕度系数1.1）。
甲玛矿区矿石中的金属矿物比较复杂，主要见硫化物、硫盐矿物和碳酸盐矿物。非金属矿物比较简单，主要见矽卡岩矿物。
金属矿物组成见表1。
华泰龙公司位于西藏自治区墨竹工卡县甲玛铜多金属矿区，属于西藏自治区“一江两河”开发区中部，属拉萨市墨竹工卡县甲玛乡和斯布乡管辖。地理坐标为：东经91°43′07″-91°50′00″；北纬29°37′49″-29°43′53″。东西长约8-11km，南北宽约6-11km，面积约107km2。距拉萨市区68km，至距墨竹工卡县城7km。交通较为方便（图1）。矿区海拔4600m，年降雨量在500mm左右，多集中在6-9月。 区内气候属典型的大陆高原性气候。雨季潮湿寒冷，冬季酷寒干燥，昼夜温差较大。矿区无多年气象资料，与矿区相距7km的墨竹工卡县城（海拔3900m左右）多年（1978年-2012 年）平均气温6.0℃，极端最高气温为28.3℃，极端最低气温为-23.1℃；6-8月月平均气温较高；11月至翌年4月温度较低，1月份最低。空气密度0.80kg/m3。
高原地区的主要特征为：①空气压力或空气密度小；②空气温度较低，且温度变化较大；③空气绝对温度较小；④太阳辐射照度较高；⑤降水量较少；⑥每年大风日多；⑦土壤温度较低，且冻结期长。
甲玛矿地区高寒、高海拔、气压低的气候环境，给化验室化验设备及相关配套的电子产品带来一系列不利影响。高海拔地区气压低、昼夜温差大，仪器设备不稳定，尤其对电子产品影响较大，直接导致检测数据波动大，很难保证化验质量和较好的工作效率，更无法提供及时快捷的技术数据报送服务。
在LIMS系统实施前，华泰龙公司质检部化验室化验员定员32人，主要化验设备有电子天平、原子吸收、ICP、电热板、马沸炉、分光光度计等，日常分析铜、金、银、铅、锌、钼等元素。化验室的工作需要较高学历和有经验的人员，但对地处高寒缺氧环境恶劣的华泰龙公司来说人员流动性大、人员素质普遍偏低、化验样品数量连年增加等问题，已经给化验室工作带来严重影响，基本上无法满足高质量、高效率化验分析的需要。
华泰龙公司为解决这一问题，经过多次技术调研，最终确定与ABB公司、丹东东方测控技术股份有限公司合作，共同在高原高海拔地区开发适用于华泰龙公司的化验室信息管理系统。
化验室信息管理系统将给质检部、华泰龙公司及中金国际等各级管理和分析人员创造一个功能强大、方便实用的工作平台，基于该系统进行化验分析、数据报送、组织决策、日常事务处理及相关管理工作，将会减少人员工作量，提高工作质量和工作效率，快捷提供决策数据，极大程度的满足服務生产的需要。
该系统将现代管理思想与网络技术、数据存储技术、快速数据处理技术、自动化仪器分析技术有机结合，通过建立以化验室为中心的分布式管理体系，集样品管理、资源管理、事务管理、数据管理、报表管理等诸多功能为一体，组成一套完整的化验室综合管理和质量监控系统，对化验室实行全方位的管理和控制，从而使化验室的最终产品，即所有的检测或管理数据、信息均符合相关的质量标准或规范。华泰龙公司化验室信息管理系统提供了化验室各种信息存储、交换和统计分析的网络化平台，可促进化验室高效、科学运作和规范化管理。
（二）项目研究必要性
1.两化融合之信息化建设总体规划需要
化验室的信息化系统也是公司信息化管理《总体规划》的一部分，是《总体规划》的有机组成。
目前，华泰龙公司质检部化验室已经具备多种元素不同化验方法的分析测试能力，具有CNAS认证资质，装备水平也在国内处于领先地位，具备信息化改造提升的基本条件，但如果要求短期内达到国际上市公司的化验室质量信誉和水准，难度很大。针对华泰龙公司当前这种情况，经过中金国际技术中心多次调研，其结果显示，需要根据国际标准化验室要求开发相应的标准化验室流程的信息管理软件。化验室信息管理系统网络架构示意图见图2。
通过这种信息管理系统（LIMS）可以实现人员上手容易，操作简便。比如：化验某一个样品品位，化验员只需手持条码扫描仪扫描一下样品袋上的条形码，在电脑上相应位置即显示出该样品化验室编号，然后打开天平，放入样品，按下按钮，在样品编号后面出现该样品质量；送到下一个分光分度计，化验员同样扫描一下条形码得到样品编号，再将样品放入分光分度计，按下按钮，得到的样品某元素含量，然后从计算机发送至信息中心地质数据库中，二者在地质数据库中后台进行处理，就得到此样品中该元素的品位值。这不仅简单易学易上手，可降低人员学历要求、减少人员流动对工作运行的影响而且不会出现人为的主观误差。同时，这样的作业流程也符合国际标准要求。基于此现状及其即将面临的生产服务任务，优先考虑在质检部化验室进行信息化技术改造。
2.解决人力资源问题实现高质量高效率的化验工作需要
一般情况下，化验室的工作需要较高学历和有经验的人员，但对地处高寒缺氧环境恶劣的华泰龙公司来说，人员流动性大，学历和人员素质参差不齐，难以满足这样的要求。
华泰龙公司质检部化验室现有化验人员32人，化验设备是化验铜、金、银、铅、锌、钼元素的常规设备，按国内常规化验室标准建设，其自动化水平与目前国际化验室自动化水平相比差距较大。华泰龙公司二期选矿厂即将达产达标，生产和地质勘探化验样品的数量连年增加，而化验室化验人员流动大，人员不足，设备仪器在高海拔地区波动大等问题导致化验室已经无法满足公司对化验质量和工作效率的需要，给公司生产带来不利影响。LIMS系统将给质检部、华泰龙公司及中金国际等各级管理和分析人员创造一个功能强大、方便实用的工作平台，基于该系统进行日常事务处理，将会减少人员工作量，提高工作效率，极大程度的满足服务生产的需要。
3.数据共享及数据的公信力需要
LIMS系统的功能之一是化验室作业流程标准化，系统为每个分析样品在化验室的流转建立严格程序，实现分析检测工作流程化，包括样品采样、登记、分样、检测、审核、出报告等各个环节，数据实时传输分享，确保每个分析数据的准确性，彻底避免人为干预数据带来的风险，增加时效性与公信力。 （三）项目研究目的
华泰龙公司质检部化验系统信息化技术改造方案，是基于两化融合信息化系统建设总体规划、在质检部化验室优先开展的信息化建设子项，是根据目前化验室现状，更好满足生产及经营管理对数据使用的需求；面向未来，解决二期扩大生产规模后对人力资源的特种需求，实现自动化信息化减人。
世界上最早的LIMS用户是石油、化工、制药和冶金等大型生产企业。在这些企业中，LIMS只是其整个IT架构的一部分。在这种情况下，如何将化验室的质量检测数据迅速准确地传送到企业的其它相关部门并指导生产过程，而生产过程控制系统如何迅速可靠地将相关样品信息传送给LIMS，以及各个系统如何在ERP（企业资源规划系统）下完美地集成已成为这些企业使用LIMS成功与否的关键。
为了能与以企业的ERP为主的各个主要IT系统成功集成，世界上著名的LIMS供应商都做出了很大的努力。如英国化验室系统公司（Thermo LabSystems）的SamPleManager LIMS已经可以做到与SAP R/3，AsPen IP21，OSI PI等系统的无缝联结，这些无缝联结功能都是与相关广商合作开发的结果，从而保证了企业整个IT架构的完整性。
尽管国内的LIMS还处于起步阶段，但根据目前的发展趋势，开发应用将是LIMS大势所趋，发挥的作用也会越来越大。伴随计算机技术及网络技术的不断发展，LIMS的功能会随之不断提高与完善。为适应现代国际化企业要求及实现建设世界一流矿业公司奋斗目标，华泰龙公司决定研究及开发适应于高海拔地区使用的化验室信息管理系统。
随着现代技术和经济贸易的高速发展，对检测数据准确性和时效性的要求越来越高，数据处理量急速增加，与此同时，各行业协会制定了一系列的标准作为规范化验室行为的基本准则，要求化验室建立、实施和维持与其活动范围相适应的质量体系。原来的人工管理模式在这种形式下已不适应。因此，对提供检测数据的化验室提出了更高的要求。在这一背景下，使用计算机技术完成检测数据的收集、分析、处理和资源管理的信息管理系统（LIMS）开始出现，并在实际应用中得到快速發展，成为一项崭新的化验室管理与应用技术。
本次研究采用技术调研→分析现有工艺中存在的问题及解决方案→分模块进行硬件安装测试→组合调试→软件调试→试运行→进行网络互联→形成技术操作标准及规范。
（一）LIMS 系统总体设计
管理信息系统的最大特点是将化验室中的数据和信息集中起来，进行快速处理，统一管理。中心数据库和计算机网络系统是管理信息系统的重要基础。系统的处理方式是在数据库和网络的基础上的分布式处理，把组织内部的各级管理联结起来。LIMS作为化验室的信息管理系统，它的核心是规范样品检测分析的工作流程，对样品分析的每一个环节进行监控和管理。在提高样品分析质量和人员工作效率的同时，它还将帮助化验室建立起一套完善的质量保证体系，对影响化验室质量的要素进行有效的管理和控制。LIMS系统主要由检测流程管理（SOPs）、化验室管理（QA/QC）组成。
（二）检测流程管理
LIMS作为化验室信息管理的应用软件系统，其核心是规范样品检测工作流程，对样品分析的每一个环节进行监控和管理，减少因人为因素造成的分析误差。在提高样品分析质量和人员工作效率的同时，它还将帮助化验室建立起一套完善的质量保证体系，对影响化验室质量的要素进行有效的管理和控制，并严格规范化验室的操作规程。LIMS系统将为每个分析/测试样品在化验室的流转建立严格程序，实现分析检测工作流程化。
1.样品登录
委托测试工作单一旦确定，其首要工作就是将样品的信息登录于LIMS中，系统将确定该样品的工作流程和测试方法。
样品的信息包括客户信息、测试信息和安全信息。客户提供的信息主要有：送检单位、联系人、联系电话、样品型号、样品性状、样品编号、样品用途、测试方法。化验室给每个样品一个ID号（如检测编号）作为该样品在流转中的唯一标识。为提高工作效率，减少人为失误，也可采用条形码功能。接收样品时，系统自动产生该样品的条形码，作为该样品在流转中的唯一标识。
样品登录通过化验室的收样部门进行登录，人工登录信息输入LIMS，用户可以通过Internet，在线登录。
2.指派任务
当样品登录后，LIMS 根据检测合同、样品性质和测试项目生成检测流程卡和样品接收记录单，将检测任务下发到相关试验室，当化验室管理人员收到样品后，将样品分配给每个相应的检测人员，LIMS 可以将某项检测任务只指派给具有相关检测资质的测试人员和能承担该项任务的某台检测设备。在自动化化验室，LIMS还可以生成工作清单和仪器控制参数发送给化验室的自动化仪器系统，自动运行样 品测试，并使用数据采集软件自动将结果从仪器中提取后入数据库。
3.样品分析
样品登录完成后，样品从系统获取到一个唯一性的标识，根据样品流程表指定的检测流程，样品就在化验室内由一个检测岗位到另一个检测岗位之间进行流转，分别完成相应的分析项目。
LIMS样品分析模块主要功能：
（1）数据录入：录入原始数据和结果。录入的数据格式有数值、字符、图表。LIMS对输入数据不仅要进行数据类型正确性的验证和量程检查，而且还要检查它们的指标限值。一旦输入数据不正常，系统将给出提示信息通报检测人员。当数据被输入到LIMS时，样品的状态将更新，系统记录下数据录入的人员及时间，而且数据未经授权不允许修改。
（2）自动计算：当数据输入后，结果将通过LIMS测试方法库中事先设置好的计算公式自动计算结果，并自动执行修约计算，系统根据测试方法库中事先定义的检测指标自动给样品进行级别判定。 4.审核和纠正
当样品分析数据采集完后，LIMS系统具有合理的审核机制。根据检测流程，LIMS可在授权的范围内、在不同层次上对分析结果进行复核或审核。LIMS显示样品的标准值和已经完成的详细检测数据和分析结果，审核人员可以判断分析结果和方法是否正确可靠。LIMS根据事先设定的检测判断依据，对检测数据和结果自动进行审核，不正常的或超出要求范围（不合格）的数据将被标记出来。只有经过授权的复核和批准过程，分析结果才能形成为真正有效的结果报告。
在审核阶段，LIMS的数据可以进行必要的修正。对分析结果的任何修改都必须进行审核并说明修改的原因。原始数据必须保留，所有的修改记录都必须附在最终结果的记录中，以便进行数据溯源和审计追踪。
数据审核完成后，审核者对结果做出确认、重做、作废的结论，LIMS中样品的状态随之改变。为保证数据的完整性和可靠性，LIMS 应有完善的电子签名功能。
5.结果报出
化验室业务流程目的就是通过分析测试得出一系列的数据，给用户提供分析结果的最终报告。
（1）报告生成：一般情况下，LIMS都会根据事先设置好的流程，在得到有效授权后，自动生成报告。报告中的数据是与检测的结果相对应的，对于一些特殊形式或特殊情况的报告，通过特殊授权可以进行人工干预。
（2）报告发布形式：报告发布的形式一般为打印报告。根据客户的要求，LIMS还可提供电子文档、电子邮件、网上发布等电子形式的结果报告，但其报告应符合有关电子记录、电子签名和电子印章等法律法规的要求。
（3）报告格式：报告有报表、文档、图形等多种格式。LIMS一般以系统设计的格式生成报告，也可使用报表生成器由用户编制新的报告格式，加到LIMS中。
（三）化验室管理
1.人员管理
（1）人员档案管理。建立和管理人员基本情况档案。
（2）人员资质管理。建立和管理人员的技术资质和授权档案。
（3）人员岗位管理。人员所在部门、小组、工作岗位、基本职责。
（4）人员培训管理。人员培训计划和执行记录。
2.仪器设备管理
（1）档案管理：化验室所有仪器设备的情况，如生产厂家、维修商、使用地点、使用人、校准状态、维护状态、使用状态等基本信息，使管理人员能够随时查询各种仪器设备的技术指标和操作规程。
（2）校准管理：化验室仪器设备的校验情况及预先设定的质量控制信息，并根据校准周期，计算下次校验周期，制定校准计划，工作人员定时校验仪器设备，填与校准记录。
（3）维护管理：化验室仪器设备的清理、维护、修理、故障、升级改造等事件和相关信息。
（4）定期维护：根据维护周期，计算下次维护周期，制定维护计划，规定工作人员定时维护仪器设备，并填写维护记录。
（5）故障维护：包括维护申请，并应填写维护记录。
3.检测方法管理
检测方法的设置是LIMS的核心。主要用来定义和维护化验室的检测项目清單，与检测项目相关的信息主要有：
（1）以检测方法（标准）为依据，检测时测量和计算的参数数据列表、计算方法、修约规则、检测结果判定方法；
（2）检测计划；
（3）检测项目（产品）在化验室各部门、各岗位的流转程序；
（4）进行检测的设备人员。
检测方法一般采用静态数据表和程序库来建立，由于检测方法和流程直接面对一线操作人员，建立既符合规范又方便易用的样品检测工作流程，将成为LIMS应用成功的关键和基础，其性能的优劣，也将直接反映一个LIMS产品的水平。
4.数据归挡
归档是将已经出具了报告，并己得到客户确认、不再需要进行审核纠正的数据，从当前工作数据库中移出，放入另一个归档数据库，这些归档的数据仍可以访问，可以将其移出写入光盘存档。
5.数据备份
数据备份可以在系统出现硬盘损坏、系统感染病毒或者发生其它的情况时进行数据的恢复。所有的化验室数据库管理员都必须制定一个有效的备份程序，LIMS用户制定备份程序必须考虑到时间、精力以及化验室可利用的资源，也可以对一些重要数据由系统进行实时备份。
6.审计追踪
一旦检测结果被输入到LIMS，并经检查、验证和批准后，LIMS就将数据锁定，不允许再进行修改。如果非要进行修改，LIMS将对其进行严格的审计追踪，在保存新结果的同时，也会将旧的历史记录保存。
7.监督链
在 LIMS中生成的监督链为审计追踪提供了追踪流程，从而保证了样品的可追溯性。
8.电子签名和授权控制
LIMS有严格、安全的用户访问权限检查。用户的识别主要采用用户ID号和密码，在可行的情况下，还可采用生物计量学装置（虹膜扫描、指纹扫描等）来验证个人的识别。LIMS对用户的ID号、密码、生物特征等信息有安全的保护措施。 电子签名是LIMS系统必备的一个功能。主要方便用户能在线签发检测结果，增进检测结果的合法性和安全性，电子签名必须符合有关法律法规的要求。
9.质量控制
对化验室数据进行统计分析，绘制统计质量控制图表。
10.财务管理
LIMS提供检测的基本会计功能，如每个样品的费用、收费情况，客户的检测账目情况等。
11.数据查询统计
（1）根据用户权限查询从原始数据到检测结果和历史数据，并可溯源到一个样品分析数据所对应的原始记录、修改记录、审核记录、人工判定记录及其他信息。
（2）对人员、项目、客户、标准资料、化验室各种文件、各类报表及各种技术资料的搜索。
（3）根据指定查询条件浏览当前或一段时间范围的历史分析数据和统计数据。
（4）LIMS提供基本的统计报表功能，有的还可提供用户自定义的、灵活多变的统计报表功能，或集成第三方产品的统计报表功能模块。
采用产学研相结合的研究方法，现场实际应用联合科研院所、大专院校进行不断调试、程序开发以达到最终研发目的。
本项目分为两部分进行，软件模块开发与设备平台搭建。
（一）软件模块开发
华泰龙公司质检部技术改造内容为在现有检化验系统基础上进行信息管理系统（Laboratory Information Management System，LIMS）软件系统的研究及开发，拟建设10个并发客户端。
项目软件模块开发主要与ABB公司联合研究开发，结合高原高海拔矿山化验室实际需要，主要实现样品数据的采集、录入、处理、检查、判定、存储、传输、共享、报告发布，以业务工作流程管理为核心，同时实现化验室的人员、材料、设备、技术、方法、数据文件等资源的综合管理，并与企业的综合信息管理系统相对接，进一步研究攻关高原高海拔化验仪器及电子设备对化验数据波动的影响解决办法。
系统为每个分析样品在化验室的流转建立严格程序，实现分析检测工作流程化，包括样品采样、登记、分样、检测、审核、出报告等各个环节。工作流程图见图3。
系统将具有标准硬件和软件接口的分析仪器与系统直接连起来，实现分析数据的自动采集，减少人工干预，确保数据的原始性、真实性和准确性。自动采集大批量分析数据极大地缩短了分析数据的产生周期，同时节约了人力成本。自动采集的数据，不仅有分析结果，而且包括原始数据及谱图数据，为确保每个分析数据的准确性提供了技术保障。有效防止在传统管理模式下，分析数据的采集停留在人工记录和传递阶段，自动化水平不高，不能严格确保分析数据的准确性，无法彻底避免人为修改数据带来的风险。
主要设备：条形码打印机、条形码扫描仪、电脑、交换机、服务器等。
QA是（Quality Assurance QA）最重要的职责在于系统层面的完善，侧重于问题的防范及对已发生之问题根源探究，从而降低不良结果的产生。QC 是Quality Control 指检验，在质量管理发展史上先出现了“QC”，化验结果經过检验后再发出是化验室质量管理最基本的要求。
LIMS系统内部自带QA/QC管理模块，并用浅显可见的方式表达出来。见图4、图5“化验室信息管理系统QA/QC质量控制图”所示：
绿色：化验质量的误差在允许范围内；
黄色：化验质量的误差在警告范围内；
红色：化验质量的误差在故障范围内。
LIMS系统的5个关键核心作用包括：一是数据的获取或如何输入系统，该数据可以是手工录入或通过仪器文件解析自动采集；二是数据的分析和处理，该过程包括调整有效位数和指标判别；三是资料报告；四是提供如样品跟踪和任务指派的化验室管理功能；最后，还应包括一系列的其它管理功能，比如审计追踪和归档功能。
（二）设备平台搭建
设备平台搭建主要与丹东东方测控股份有限公司合作进行，建立独立的数据服务器、应用服务器、文件服务器。建立连接通道，使化验分析仪器与客户端工作站相连，通过网络交换机将客户端工作站与服务器相连。化验室信息管理系统部署详细架构示意图见图6。
需配置与该系统相应的硬件和天平1台，以及相关服务器及条形码制作机等设备。详细设备清单见表2。
（三）项目创新点
技术人员结合企业在高原大型有色金属矿山企业实际情况，有针对性开展项目建设工作，主要创新点为：
（1）LIMS系统在国内矿山唯一成功应用。
（2）华泰龙公司LIMS系统使化验分析实现流水线作业，在提高效率的同时人力成本也得到了控制。
（3）华泰龙公司LIMS系统开发质量控制管理模块，对分析结果进行把控，确保报出结果的准确性。
（4）华泰龙公司LIMS系统开发跟踪溯源功能，可溯源到任何一个样品所对应的原始记录、修改记录、审核记录、人工判定记录及其他信息，避免人为干扰。
（5）华泰龙公司LIMS系统开发仪器管理系统，对仪器状态、运行时间等参数进行监测，发出维护提醒、故障信号等，并对维护信息、故障信息进行记录。
（6）化验分析实现流水线作业，压缩了化验各工序衔接时间，提高了工作效率，满足快速化验的需求。
（7）华泰龙公司LIMS系统化验分析方法集中管理，化验任务由系统确定分析方法，避免人员流失带来的技术衔接问题。
（8）开放稳定，稳定开放的平台，可以实现与第三方系统的灵活对接，如地质生产数据库、ERP等。 （9）可扩展性，ABB公司提供一整套IT与OT（自动化与信息化）相结合的智能矿山解决方案，涉及矿业企业生产管理的全生命周期，从勘探、地质建模、采矿设计、生产排产、金属平衡到销售物流和ERP管理，实验室信息管理作为最基础的生产数据的管理之一，提供了和矿山企业各相关业务系统的数据接口。
（一）准确精确度的提升对地测采选工作的影响
通过此化验系统的引进，华泰龙公司化验室化验准确精确度得到了进一步的提高，从前期90%提升到92%以上，为华泰龙公司地测采选各项工作提供了更为可靠的数据。
其中矿产资源损失率在化验室与地测采部门高度配合下，由前期的7.66%降低至7.39%。按照华泰龙公司当前矿产资源储量进行计算，在此技术进步下，能够为华泰龙公司节省铜金属1.809万吨、钼金属0.1836万吨、铅锌金属0.3159万吨、金金属0.297吨、银金属2.43吨。根据现行金属价格进行初步计算，折合经济效益约为15.1934022亿元人民币。
按照2017年華泰龙公司生产计划，2017年采矿场需供入选矿一厂、二厂铜金属量56199.4814吨、金2.236吨。此两项采矿指标在新技术下可节省铜金属量177.7495吨、金金属量7072.6193克。根据华泰龙公司2017年结算价格进行初步计算，折合经济效益约为911.44万元人民币。
（二）节约人力成本，提高了化验工作效率
质检部化验室以化验室信息管理系统为基础，改变化验室现有体制，实现流水线作业，大大提高了化验室工作效率，节省了人力成本约350万元（化验室现工作量为LIMS系统实施前的两倍，采用该系统之后取消原35人增员计划，为公司节省人力成本，共计350万元/年）。
质检部化验室去年平均化验样品数量79个/天（铜铅锌金银钼全分析），化验室信息管理系统完成后，质检部化验分析样品能力增加至163个/天。化验室工作效率得到显著提高，为公司二期地质及生产提供及时的数据指导，保证了公司正常生产的需要。
（三）仲裁费用的节省及销售额的增加
由于化验准确精确度的提高，精矿外销过程中与厂家间的仲裁次数明显下降，2016年全年仲裁两次，共计发生费用26650元人民币；2017年，仲裁次数为0。相比2016年节省仲裁费用26650元人民币。
销售精矿品位准确率的提升也有效避免了销售品位的损失，2017年相比2016年平均销售铜品位提升约0.1个百分点，金品位提升约0.4g/ t，银品位提升约15g/t。截止2017年，公司选矿一厂精矿销量87502.15吨，根据华泰龙公司2017年结算价格进行初步计算，折合经济效益约为1563.18万元人民币。如果选矿二厂达产后，由此产生的效益将更加显著。
（四）无纸化办公，节省材料费用
化验室分析全流程实现自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的，每年为公司节省20000元的纸张印刷费用，3000元的墨盒费用，节约其它化验设备备件及化验材料约37万元。
信息管理系统能大大的减轻化验分析及管理人员的工作强度。方便化验室对分析方法、分析流程、分析项目、分析设备的管理，以及后期由化验分析工作产生的大量数据管理和储存。通过信息管理系统，可以调用计算机的强大功能，使工作人员有更多的精力去研究、细化管理内容，扩大管理的深度和广度。这有利于各层次管理者全面、深入地把握各种信息，进行科学的决策，进一步提高管理水平。
化验分析工作每天都会产生大量的数据，化验员需要花费很大的时间与精力来处理这些数据，还很容易出错，然而计算机进行数据处理的速度是人的几百倍、几千倍，LIMS系统不需要人进行大量的重复计算，数据导入系统以后，所有的数据处理都由LIMS系统来完成，不仅避免了人工处理数据所带来的操作误差，还减轻了化验员的工作强度和有效的节省了人力资源。
公司在对生产单位活动进行决策的时候，往往需要以各种数据作为依据。在人工的数据处理方式下，只能提供定期的报表，难以根据需要提供各种综合分析的数据，使得企业的决策活动只能是依靠经验，往往带有盲目性。这种经营方式是一种低水平的运作，会造成大量的浪费，而通过计算机系统将数据组织起来，可以随时提供各种所需的数据，能保证决策的准确、及时。
华泰龙公司LIMS系统开发具备以下几个最基本的特点：
（1）操作方便，页面简洁，各个版块都一目了然，如同浏览网页般轻松自如。
（2）安全的系统及数据系统采用多层结构设计，在用户界面、逻辑处理、信息采集、数据存储等各层技术分离， 实现了系统和数据的真正安全。
（3）完善的管理功能，提供了化验室分析方法管理、分析流程管理、分析项目管理、设备管理、库房管理及用户权限管理。
（4）化验室可达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的，对化验室提高工作效率，降低运行成本起到至关重要的作用。
（5）便捷的电子商务功能，化验员可在线录入样品基本信息及分析项目。
（6）定制报告模板采用图文混排、形式多样，以满足我们化验室的需要。
（7）快速的升级维护，可进行远程维护和升级，在较短的时间内解决问题。
（8）充分的可扩展性，提供了统一的数据处理编程接口，从而将目前和未来各种分析仪器的接口、开发成为系统扩展的一部分。
在信息化高速发展的今天，各行各业都开始追求信息化。信息化管理能有效提高企业竞争力，实现跨地域信息的传递、交换，尤其是随着Internet的发展以及各种决策工具如专家系统（ES）、决策支持系统（DSS）、电子会议系统（EMS）等的应用，使企业在获取、传递、利用信息资源方面，更加灵活、快捷、广域和开放。化验室的信息化管理系统只是西藏华泰龙公司为建立数字化矿山的一小部分，在投入生产之后为化验室的工作带来了极大的便利，有效的节约了公司成本，提高了质量和效率，为公司可持续发展做出了贡献。
化验室信息管理系统实现了全局的数据共享，加速了各部门之间的数据交换， 充分利用信息资源，使数据资源实现高效性和一致性，提高了数据处理的及时性和准确性，有利于各级管理人员利用同一数据资源做出决策，提高了管理效率。
（1）该系统产生的各种生产经营计划建立在可靠的工程数据库的基础上，且与动态数据中的历史（前一个计划期）相适應，系统信息传递迅速，其准确程度是手工管理方式所无法比拟的。该系统利用调整和模拟功能能把生产经营计划做得更为切合实际，使得生产经营计划具有科学性、时效性、适应性。
（2）由于该系统能够准确快速的抓取数据， 并具有准确判断数据的有效性的功能， 所以它改变了经营决策全靠人工经验的落后管理方式，将全面而可靠的信息作为经营层决策的依据。
（3）管理信息系统使管理人员摆脱繁杂而简单的手工数据处理，减少计算失误，提高工作效率，工作人员有更多的精力去研究、细化管理内容，扩大管理的深度和广度。这有利于各层次管理者全面、深入地把握各种信息，进行科学的决策，进一步提高管理水平。
（4）利用计算机科学地分析和研究生产经营过程中产生的各种数据，并由此快速有效地判断出化验室的整体分析检测能力，从而做出相应的措施。
华泰龙公司质检部化验室信息管理系统，在整个西藏地区处于领先地位，在投入生产之后为化验室的工作带来了极大的便利，有效的节约了公司成本，为公司可持续发展做出了贡献。
华泰龙公司作为国内高海拔地区首个现代化大型矿山，目前，采选及辅助各系统运行情况稳定，在提高工作效率和节能降耗方面发挥了重要作用。LIMS系统在高海拔大型有色金属矿山化验室的成功应用，解决了大型化矿山地质探矿、井下及露天生产、选矿过程控制及试验研究、产品销售等一系列分析大数据的及时性、准确性问题，为开采低品位矿、难选矿、高海拔选矿提供了技术支撑，促进我国有限矿产资源的综合利用。
华泰龙公司以自动化、信息化、数字化引领矿山安全、高效生产，着力于高效、科学和低耗合理开发利用矿产资源，并尽量降低开采成本，科学消耗资源储量，实现资源效能的最佳化的矿业发展模式，也是当今矿山企业可持续发展的主流。通过技术升级开展管理提升、效益提升、降低成本、提供大数据支撑，推动传统矿山企业生产由劳动密集型向技术密集型转变，实现两化深度融合，全面实现矿山企业安全、高效、绿色、智能化生产。
[关键词]LIMS；化验室管理；计算机管理
一、前言
全球经济一体化进程、资本市场竞争的加剧以及互联网的冲击，使得中国企业的业务模式、市场拓展、管理营运、技术创新、人力资源开发等都期待着突破，通过创新和变革带来新的竞争优势。
面对挑战，我们都期望信息技术能成为企业的重要竞争力之一，能显著提高工作效率和质量，继而利用信息技术创新业务模式，增强企业的核心竞争力。
在我国国民经济和社会发展第十二个五年计划中明确提出：“信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国产业化升级和实现工业化、现代化的关键环节。要把推进国民经济和社会信息化放在优先位置，要在全社会广泛应用信息技术，提高计算机和网络的普及应用程度，加强信息资源的开发和利用。”
用信息化改造传统产业，推进企业管理信息化是国有企业改革的重点工作之一，也是我国企业参加国际竞争的一个重要战略性课题。采用现代信息技术，充分利用计算机网络及通讯技术，支持企业的产品开发、生产、销售、服务等各个环节，实现信息采集、加工和管理的网络化、集成化和实时化，最终实现企业全面信息化管理是当今世界的一大趋势。推进企业管理信息化必将大大提高企业资源和资金的利用效率，降低成本和费用，增强企业对市场的应变能力。
企业信息化是一场革命，它不仅为企业各级人员提供统一的、直接的信息交流平台，加快决策速度、提高决策准确率，更重要的是它能促进企业管理现代化，在转换经营机制、有效降低成本、加快技术进步、增强企业竞争力等方面都有着十分现实的经济效益和深远的社会意义。
大型的外资检测机构，包括瑞士SGS、英国INTERTEK、法国BV、德国TUV RH、美国UL等，他们在全球和中国范围内，都由专门的IT部门负责，建立了比较完善的信息化系统。据统计，他们在全球范围内的企业信息化投资，每年在1000万至6000万欧元之间。平均来看，占其每年营业额的3%左右。企业信息化系统，为这些大型外资检测机构快速而平稳的发展提供了强力的支持。
国内政府检测机构，也在近5年大量投入信息化建设。比如各地级市的质量监督局下属化验室，基本上已经全部完成了信息化建设，完善了化验室管理体系和办公自动化系统。部分化验室投入力度非常大，如广东省计量院，建立了IT部门，配备了专职IT人员从事信息化建设和化验室管理软件开发应用。
国内民营化验室中，大部分没有开始实施信息化系统。个别比较早实施信息化的机构，如杭州迪安医学检验中心正式成立于2004年，是国内较早成立的医学检验检测机构之一，从2004年年底开始实施化验室信息管理系统。
世界上最早的LIMS用户是石油、化工、制药和冶金等大型生产企业。在这些企业中，LIMS只是其整个IT架构的一部分，在这种情况下，如何将化验室的质量检测数据迅速准确地传送到企业其它相关部门并指导生产过程，而生产过程控制系统如何迅速可靠地将相关样品信息传送给LIMS，以及各个系统如何在ERP（企业资源规划系统）下完美地集成，已成为这些企业使用LIMS成功与否的关键。
为了能与以企业的ERP为主的各个主要IT系统成功集成，世界上著名的LIMS供应商都做出了很大的努力。如英国化验室系统公司的SamPleManager LIMS已经可以做到与SAP R/3，AsPen IP21，OSI PI等系统的无缝联结，这些无缝联结功能都是与相关厂商合作开发的结果，从而保证了企业整个IT 架构的完整性。
尽管国内的LIMS还处于起步阶段，但根据目前的发展趋势，开發应用将是LIMS大势所趋，发挥的作用也会越来越大。伴随计算机技术及网络技术的不断发展，LIMS的功能会随之不断提高与完善。为适应现代国际化企业要求及实现建设世界一流矿业公司奋斗目标，西藏华泰龙矿业开发有限公司（以下简称“华泰龙公司”），决定研究及开发适应于高海拔地区使用的化验室信息管理系统。
二、课题概述
（一）项目背景
华泰龙公司隶属于中国黄金集团公司控股的境外上市公司—中国黄金国际资源有限公司。2007年12月9日，在西藏自治区注册成立，是集地质勘探、矿山开采、选矿和科研于一体的综合性大型矿业公司。其中质量检测部化验室成立于2010年3月，年分析元素达到二十万个。
华泰龙公司开发建设的铜多金属矿项目，一期采矿规模为6000吨/日，现已建成投产；二期工程采矿规模计划为两个系列，单系列处理能力20000吨/日（预留裕度系数1.1）。
甲玛矿区矿石中的金属矿物比较复杂，主要见硫化物、硫盐矿物和碳酸盐矿物。非金属矿物比较简单，主要见矽卡岩矿物。
金属矿物组成见表1。
华泰龙公司位于西藏自治区墨竹工卡县甲玛铜多金属矿区，属于西藏自治区“一江两河”开发区中部，属拉萨市墨竹工卡县甲玛乡和斯布乡管辖。地理坐标为：东经91°43′07″-91°50′00″；北纬29°37′49″-29°43′53″。东西长约8-11km，南北宽约6-11km，面积约107km2。距拉萨市区68km，至距墨竹工卡县城7km。交通较为方便（图1）。矿区海拔4600m，年降雨量在500mm左右，多集中在6-9月。 区内气候属典型的大陆高原性气候。雨季潮湿寒冷，冬季酷寒干燥，昼夜温差较大。矿区无多年气象资料，与矿区相距7km的墨竹工卡县城（海拔3900m左右）多年（1978年-2012 年）平均气温6.0℃，极端最高气温为28.3℃，极端最低气温为-23.1℃；6-8月月平均气温较高；11月至翌年4月温度较低，1月份最低。空气密度0.80kg/m3。
高原地区的主要特征为：①空气压力或空气密度小；②空气温度较低，且温度变化较大；③空气绝对温度较小；④太阳辐射照度较高；⑤降水量较少；⑥每年大风日多；⑦土壤温度较低，且冻结期长。
甲玛矿地区高寒、高海拔、气压低的气候环境，给化验室化验设备及相关配套的电子产品带来一系列不利影响。高海拔地区气压低、昼夜温差大，仪器设备不稳定，尤其对电子产品影响较大，直接导致检测数据波动大，很难保证化验质量和较好的工作效率，更无法提供及时快捷的技术数据报送服务。
在LIMS系统实施前，华泰龙公司质检部化验室化验员定员32人，主要化验设备有电子天平、原子吸收、ICP、电热板、马沸炉、分光光度计等，日常分析铜、金、银、铅、锌、钼等元素。化验室的工作需要较高学历和有经验的人员，但对地处高寒缺氧环境恶劣的华泰龙公司来说人员流动性大、人员素质普遍偏低、化验样品数量连年增加等问题，已经给化验室工作带来严重影响，基本上无法满足高质量、高效率化验分析的需要。
华泰龙公司为解决这一问题，经过多次技术调研，最终确定与ABB公司、丹东东方测控技术股份有限公司合作，共同在高原高海拔地区开发适用于华泰龙公司的化验室信息管理系统。
化验室信息管理系统将给质检部、华泰龙公司及中金国际等各级管理和分析人员创造一个功能强大、方便实用的工作平台，基于该系统进行化验分析、数据报送、组织决策、日常事务处理及相关管理工作，将会减少人员工作量，提高工作质量和工作效率，快捷提供决策数据，极大程度的满足服務生产的需要。
该系统将现代管理思想与网络技术、数据存储技术、快速数据处理技术、自动化仪器分析技术有机结合，通过建立以化验室为中心的分布式管理体系，集样品管理、资源管理、事务管理、数据管理、报表管理等诸多功能为一体，组成一套完整的化验室综合管理和质量监控系统，对化验室实行全方位的管理和控制，从而使化验室的最终产品，即所有的检测或管理数据、信息均符合相关的质量标准或规范。华泰龙公司化验室信息管理系统提供了化验室各种信息存储、交换和统计分析的网络化平台，可促进化验室高效、科学运作和规范化管理。
（二）项目研究必要性
1.两化融合之信息化建设总体规划需要
化验室的信息化系统也是公司信息化管理《总体规划》的一部分，是《总体规划》的有机组成。
目前，华泰龙公司质检部化验室已经具备多种元素不同化验方法的分析测试能力，具有CNAS认证资质，装备水平也在国内处于领先地位，具备信息化改造提升的基本条件，但如果要求短期内达到国际上市公司的化验室质量信誉和水准，难度很大。针对华泰龙公司当前这种情况，经过中金国际技术中心多次调研，其结果显示，需要根据国际标准化验室要求开发相应的标准化验室流程的信息管理软件。化验室信息管理系统网络架构示意图见图2。
通过这种信息管理系统（LIMS）可以实现人员上手容易，操作简便。比如：化验某一个样品品位，化验员只需手持条码扫描仪扫描一下样品袋上的条形码，在电脑上相应位置即显示出该样品化验室编号，然后打开天平，放入样品，按下按钮，在样品编号后面出现该样品质量；送到下一个分光分度计，化验员同样扫描一下条形码得到样品编号，再将样品放入分光分度计，按下按钮，得到的样品某元素含量，然后从计算机发送至信息中心地质数据库中，二者在地质数据库中后台进行处理，就得到此样品中该元素的品位值。这不仅简单易学易上手，可降低人员学历要求、减少人员流动对工作运行的影响而且不会出现人为的主观误差。同时，这样的作业流程也符合国际标准要求。基于此现状及其即将面临的生产服务任务，优先考虑在质检部化验室进行信息化技术改造。
2.解决人力资源问题实现高质量高效率的化验工作需要
一般情况下，化验室的工作需要较高学历和有经验的人员，但对地处高寒缺氧环境恶劣的华泰龙公司来说，人员流动性大，学历和人员素质参差不齐，难以满足这样的要求。
华泰龙公司质检部化验室现有化验人员32人，化验设备是化验铜、金、银、铅、锌、钼元素的常规设备，按国内常规化验室标准建设，其自动化水平与目前国际化验室自动化水平相比差距较大。华泰龙公司二期选矿厂即将达产达标，生产和地质勘探化验样品的数量连年增加，而化验室化验人员流动大，人员不足，设备仪器在高海拔地区波动大等问题导致化验室已经无法满足公司对化验质量和工作效率的需要，给公司生产带来不利影响。LIMS系统将给质检部、华泰龙公司及中金国际等各级管理和分析人员创造一个功能强大、方便实用的工作平台，基于该系统进行日常事务处理，将会减少人员工作量，提高工作效率，极大程度的满足服务生产的需要。
3.数据共享及数据的公信力需要
LIMS系统的功能之一是化验室作业流程标准化，系统为每个分析样品在化验室的流转建立严格程序，实现分析检测工作流程化，包括样品采样、登记、分样、检测、审核、出报告等各个环节，数据实时传输分享，确保每个分析数据的准确性，彻底避免人为干预数据带来的风险，增加时效性与公信力。 （三）项目研究目的
华泰龙公司质检部化验系统信息化技术改造方案，是基于两化融合信息化系统建设总体规划、在质检部化验室优先开展的信息化建设子项，是根据目前化验室现状，更好满足生产及经营管理对数据使用的需求；面向未来，解决二期扩大生产规模后对人力资源的特种需求，实现自动化信息化减人。
世界上最早的LIMS用户是石油、化工、制药和冶金等大型生产企业。在这些企业中，LIMS只是其整个IT架构的一部分。在这种情况下，如何将化验室的质量检测数据迅速准确地传送到企业的其它相关部门并指导生产过程，而生产过程控制系统如何迅速可靠地将相关样品信息传送给LIMS，以及各个系统如何在ERP（企业资源规划系统）下完美地集成已成为这些企业使用LIMS成功与否的关键。
为了能与以企业的ERP为主的各个主要IT系统成功集成，世界上著名的LIMS供应商都做出了很大的努力。如英国化验室系统公司（Thermo LabSystems）的SamPleManager LIMS已经可以做到与SAP R/3，AsPen IP21，OSI PI等系统的无缝联结，这些无缝联结功能都是与相关广商合作开发的结果，从而保证了企业整个IT架构的完整性。
尽管国内的LIMS还处于起步阶段，但根据目前的发展趋势，开发应用将是LIMS大势所趋，发挥的作用也会越来越大。伴随计算机技术及网络技术的不断发展，LIMS的功能会随之不断提高与完善。为适应现代国际化企业要求及实现建设世界一流矿业公司奋斗目标，华泰龙公司决定研究及开发适应于高海拔地区使用的化验室信息管理系统。
三、研究路线
随着现代技术和经济贸易的高速发展，对检测数据准确性和时效性的要求越来越高，数据处理量急速增加，与此同时，各行业协会制定了一系列的标准作为规范化验室行为的基本准则，要求化验室建立、实施和维持与其活动范围相适应的质量体系。原来的人工管理模式在这种形式下已不适应。因此，对提供检测数据的化验室提出了更高的要求。在这一背景下，使用计算机技术完成检测数据的收集、分析、处理和资源管理的信息管理系统（LIMS）开始出现，并在实际应用中得到快速發展，成为一项崭新的化验室管理与应用技术。
本次研究采用技术调研→分析现有工艺中存在的问题及解决方案→分模块进行硬件安装测试→组合调试→软件调试→试运行→进行网络互联→形成技术操作标准及规范。
（一）LIMS 系统总体设计
管理信息系统的最大特点是将化验室中的数据和信息集中起来，进行快速处理，统一管理。中心数据库和计算机网络系统是管理信息系统的重要基础。系统的处理方式是在数据库和网络的基础上的分布式处理，把组织内部的各级管理联结起来。LIMS作为化验室的信息管理系统，它的核心是规范样品检测分析的工作流程，对样品分析的每一个环节进行监控和管理。在提高样品分析质量和人员工作效率的同时，它还将帮助化验室建立起一套完善的质量保证体系，对影响化验室质量的要素进行有效的管理和控制。LIMS系统主要由检测流程管理（SOPs）、化验室管理（QA/QC）组成。
（二）检测流程管理
LIMS作为化验室信息管理的应用软件系统，其核心是规范样品检测工作流程，对样品分析的每一个环节进行监控和管理，减少因人为因素造成的分析误差。在提高样品分析质量和人员工作效率的同时，它还将帮助化验室建立起一套完善的质量保证体系，对影响化验室质量的要素进行有效的管理和控制，并严格规范化验室的操作规程。LIMS系统将为每个分析/测试样品在化验室的流转建立严格程序，实现分析检测工作流程化。
1.样品登录
委托测试工作单一旦确定，其首要工作就是将样品的信息登录于LIMS中，系统将确定该样品的工作流程和测试方法。
样品的信息包括客户信息、测试信息和安全信息。客户提供的信息主要有：送检单位、联系人、联系电话、样品型号、样品性状、样品编号、样品用途、测试方法。化验室给每个样品一个ID号（如检测编号）作为该样品在流转中的唯一标识。为提高工作效率，减少人为失误，也可采用条形码功能。接收样品时，系统自动产生该样品的条形码，作为该样品在流转中的唯一标识。
样品登录通过化验室的收样部门进行登录，人工登录信息输入LIMS，用户可以通过Internet，在线登录。
2.指派任务
当样品登录后，LIMS 根据检测合同、样品性质和测试项目生成检测流程卡和样品接收记录单，将检测任务下发到相关试验室，当化验室管理人员收到样品后，将样品分配给每个相应的检测人员，LIMS 可以将某项检测任务只指派给具有相关检测资质的测试人员和能承担该项任务的某台检测设备。在自动化化验室，LIMS还可以生成工作清单和仪器控制参数发送给化验室的自动化仪器系统，自动运行样 品测试，并使用数据采集软件自动将结果从仪器中提取后入数据库。
3.样品分析
样品登录完成后，样品从系统获取到一个唯一性的标识，根据样品流程表指定的检测流程，样品就在化验室内由一个检测岗位到另一个检测岗位之间进行流转，分别完成相应的分析项目。
LIMS样品分析模块主要功能：
（1）数据录入：录入原始数据和结果。录入的数据格式有数值、字符、图表。LIMS对输入数据不仅要进行数据类型正确性的验证和量程检查，而且还要检查它们的指标限值。一旦输入数据不正常，系统将给出提示信息通报检测人员。当数据被输入到LIMS时，样品的状态将更新，系统记录下数据录入的人员及时间，而且数据未经授权不允许修改。
（2）自动计算：当数据输入后，结果将通过LIMS测试方法库中事先设置好的计算公式自动计算结果，并自动执行修约计算，系统根据测试方法库中事先定义的检测指标自动给样品进行级别判定。 4.审核和纠正
当样品分析数据采集完后，LIMS系统具有合理的审核机制。根据检测流程，LIMS可在授权的范围内、在不同层次上对分析结果进行复核或审核。LIMS显示样品的标准值和已经完成的详细检测数据和分析结果，审核人员可以判断分析结果和方法是否正确可靠。LIMS根据事先设定的检测判断依据，对检测数据和结果自动进行审核，不正常的或超出要求范围（不合格）的数据将被标记出来。只有经过授权的复核和批准过程，分析结果才能形成为真正有效的结果报告。
在审核阶段，LIMS的数据可以进行必要的修正。对分析结果的任何修改都必须进行审核并说明修改的原因。原始数据必须保留，所有的修改记录都必须附在最终结果的记录中，以便进行数据溯源和审计追踪。
数据审核完成后，审核者对结果做出确认、重做、作废的结论，LIMS中样品的状态随之改变。为保证数据的完整性和可靠性，LIMS 应有完善的电子签名功能。
5.结果报出
化验室业务流程目的就是通过分析测试得出一系列的数据，给用户提供分析结果的最终报告。
（1）报告生成：一般情况下，LIMS都会根据事先设置好的流程，在得到有效授权后，自动生成报告。报告中的数据是与检测的结果相对应的，对于一些特殊形式或特殊情况的报告，通过特殊授权可以进行人工干预。
（2）报告发布形式：报告发布的形式一般为打印报告。根据客户的要求，LIMS还可提供电子文档、电子邮件、网上发布等电子形式的结果报告，但其报告应符合有关电子记录、电子签名和电子印章等法律法规的要求。
（3）报告格式：报告有报表、文档、图形等多种格式。LIMS一般以系统设计的格式生成报告，也可使用报表生成器由用户编制新的报告格式，加到LIMS中。
（三）化验室管理
1.人员管理
（1）人员档案管理。建立和管理人员基本情况档案。
（2）人员资质管理。建立和管理人员的技术资质和授权档案。
（3）人员岗位管理。人员所在部门、小组、工作岗位、基本职责。
（4）人员培训管理。人员培训计划和执行记录。
2.仪器设备管理
（1）档案管理：化验室所有仪器设备的情况，如生产厂家、维修商、使用地点、使用人、校准状态、维护状态、使用状态等基本信息，使管理人员能够随时查询各种仪器设备的技术指标和操作规程。
（2）校准管理：化验室仪器设备的校验情况及预先设定的质量控制信息，并根据校准周期，计算下次校验周期，制定校准计划，工作人员定时校验仪器设备，填与校准记录。
（3）维护管理：化验室仪器设备的清理、维护、修理、故障、升级改造等事件和相关信息。
（4）定期维护：根据维护周期，计算下次维护周期，制定维护计划，规定工作人员定时维护仪器设备，并填写维护记录。
（5）故障维护：包括维护申请，并应填写维护记录。
3.检测方法管理
检测方法的设置是LIMS的核心。主要用来定义和维护化验室的检测项目清單，与检测项目相关的信息主要有：
（1）以检测方法（标准）为依据，检测时测量和计算的参数数据列表、计算方法、修约规则、检测结果判定方法；
（2）检测计划；
（3）检测项目（产品）在化验室各部门、各岗位的流转程序；
（4）进行检测的设备人员。
检测方法一般采用静态数据表和程序库来建立，由于检测方法和流程直接面对一线操作人员，建立既符合规范又方便易用的样品检测工作流程，将成为LIMS应用成功的关键和基础，其性能的优劣，也将直接反映一个LIMS产品的水平。
4.数据归挡
归档是将已经出具了报告，并己得到客户确认、不再需要进行审核纠正的数据，从当前工作数据库中移出，放入另一个归档数据库，这些归档的数据仍可以访问，可以将其移出写入光盘存档。
5.数据备份
数据备份可以在系统出现硬盘损坏、系统感染病毒或者发生其它的情况时进行数据的恢复。所有的化验室数据库管理员都必须制定一个有效的备份程序，LIMS用户制定备份程序必须考虑到时间、精力以及化验室可利用的资源，也可以对一些重要数据由系统进行实时备份。
6.审计追踪
一旦检测结果被输入到LIMS，并经检查、验证和批准后，LIMS就将数据锁定，不允许再进行修改。如果非要进行修改，LIMS将对其进行严格的审计追踪，在保存新结果的同时，也会将旧的历史记录保存。
7.监督链
在 LIMS中生成的监督链为审计追踪提供了追踪流程，从而保证了样品的可追溯性。
8.电子签名和授权控制
LIMS有严格、安全的用户访问权限检查。用户的识别主要采用用户ID号和密码，在可行的情况下，还可采用生物计量学装置（虹膜扫描、指纹扫描等）来验证个人的识别。LIMS对用户的ID号、密码、生物特征等信息有安全的保护措施。 电子签名是LIMS系统必备的一个功能。主要方便用户能在线签发检测结果，增进检测结果的合法性和安全性，电子签名必须符合有关法律法规的要求。
9.质量控制
对化验室数据进行统计分析，绘制统计质量控制图表。
10.财务管理
LIMS提供检测的基本会计功能，如每个样品的费用、收费情况，客户的检测账目情况等。
11.数据查询统计
（1）根据用户权限查询从原始数据到检测结果和历史数据，并可溯源到一个样品分析数据所对应的原始记录、修改记录、审核记录、人工判定记录及其他信息。
（2）对人员、项目、客户、标准资料、化验室各种文件、各类报表及各种技术资料的搜索。
（3）根据指定查询条件浏览当前或一段时间范围的历史分析数据和统计数据。
（4）LIMS提供基本的统计报表功能，有的还可提供用户自定义的、灵活多变的统计报表功能，或集成第三方产品的统计报表功能模块。
四、研究方法
采用产学研相结合的研究方法，现场实际应用联合科研院所、大专院校进行不断调试、程序开发以达到最终研发目的。
本项目分为两部分进行，软件模块开发与设备平台搭建。
（一）软件模块开发
华泰龙公司质检部技术改造内容为在现有检化验系统基础上进行信息管理系统（Laboratory Information Management System，LIMS）软件系统的研究及开发，拟建设10个并发客户端。
项目软件模块开发主要与ABB公司联合研究开发，结合高原高海拔矿山化验室实际需要，主要实现样品数据的采集、录入、处理、检查、判定、存储、传输、共享、报告发布，以业务工作流程管理为核心，同时实现化验室的人员、材料、设备、技术、方法、数据文件等资源的综合管理，并与企业的综合信息管理系统相对接，进一步研究攻关高原高海拔化验仪器及电子设备对化验数据波动的影响解决办法。
系统为每个分析样品在化验室的流转建立严格程序，实现分析检测工作流程化，包括样品采样、登记、分样、检测、审核、出报告等各个环节。工作流程图见图3。
系统将具有标准硬件和软件接口的分析仪器与系统直接连起来，实现分析数据的自动采集，减少人工干预，确保数据的原始性、真实性和准确性。自动采集大批量分析数据极大地缩短了分析数据的产生周期，同时节约了人力成本。自动采集的数据，不仅有分析结果，而且包括原始数据及谱图数据，为确保每个分析数据的准确性提供了技术保障。有效防止在传统管理模式下，分析数据的采集停留在人工记录和传递阶段，自动化水平不高，不能严格确保分析数据的准确性，无法彻底避免人为修改数据带来的风险。
主要设备：条形码打印机、条形码扫描仪、电脑、交换机、服务器等。
QA是（Quality Assurance QA）最重要的职责在于系统层面的完善，侧重于问题的防范及对已发生之问题根源探究，从而降低不良结果的产生。QC 是Quality Control 指检验，在质量管理发展史上先出现了“QC”，化验结果經过检验后再发出是化验室质量管理最基本的要求。
LIMS系统内部自带QA/QC管理模块，并用浅显可见的方式表达出来。见图4、图5“化验室信息管理系统QA/QC质量控制图”所示：
绿色：化验质量的误差在允许范围内；
黄色：化验质量的误差在警告范围内；
红色：化验质量的误差在故障范围内。
LIMS系统的5个关键核心作用包括：一是数据的获取或如何输入系统，该数据可以是手工录入或通过仪器文件解析自动采集；二是数据的分析和处理，该过程包括调整有效位数和指标判别；三是资料报告；四是提供如样品跟踪和任务指派的化验室管理功能；最后，还应包括一系列的其它管理功能，比如审计追踪和归档功能。
（二）设备平台搭建
设备平台搭建主要与丹东东方测控股份有限公司合作进行，建立独立的数据服务器、应用服务器、文件服务器。建立连接通道，使化验分析仪器与客户端工作站相连，通过网络交换机将客户端工作站与服务器相连。化验室信息管理系统部署详细架构示意图见图6。
需配置与该系统相应的硬件和天平1台，以及相关服务器及条形码制作机等设备。详细设备清单见表2。
（三）项目创新点
技术人员结合企业在高原大型有色金属矿山企业实际情况，有针对性开展项目建设工作，主要创新点为：
（1）LIMS系统在国内矿山唯一成功应用。
（2）华泰龙公司LIMS系统使化验分析实现流水线作业，在提高效率的同时人力成本也得到了控制。
（3）华泰龙公司LIMS系统开发质量控制管理模块，对分析结果进行把控，确保报出结果的准确性。
（4）华泰龙公司LIMS系统开发跟踪溯源功能，可溯源到任何一个样品所对应的原始记录、修改记录、审核记录、人工判定记录及其他信息，避免人为干扰。
（5）华泰龙公司LIMS系统开发仪器管理系统，对仪器状态、运行时间等参数进行监测，发出维护提醒、故障信号等，并对维护信息、故障信息进行记录。
（6）化验分析实现流水线作业，压缩了化验各工序衔接时间，提高了工作效率，满足快速化验的需求。
（7）华泰龙公司LIMS系统化验分析方法集中管理，化验任务由系统确定分析方法，避免人员流失带来的技术衔接问题。
（8）开放稳定，稳定开放的平台，可以实现与第三方系统的灵活对接，如地质生产数据库、ERP等。 （9）可扩展性，ABB公司提供一整套IT与OT（自动化与信息化）相结合的智能矿山解决方案，涉及矿业企业生产管理的全生命周期，从勘探、地质建模、采矿设计、生产排产、金属平衡到销售物流和ERP管理，实验室信息管理作为最基础的生产数据的管理之一，提供了和矿山企业各相关业务系统的数据接口。
五、技术经济分析
（一）准确精确度的提升对地测采选工作的影响
通过此化验系统的引进，华泰龙公司化验室化验准确精确度得到了进一步的提高，从前期90%提升到92%以上，为华泰龙公司地测采选各项工作提供了更为可靠的数据。
其中矿产资源损失率在化验室与地测采部门高度配合下，由前期的7.66%降低至7.39%。按照华泰龙公司当前矿产资源储量进行计算，在此技术进步下，能够为华泰龙公司节省铜金属1.809万吨、钼金属0.1836万吨、铅锌金属0.3159万吨、金金属0.297吨、银金属2.43吨。根据现行金属价格进行初步计算，折合经济效益约为15.1934022亿元人民币。
按照2017年華泰龙公司生产计划，2017年采矿场需供入选矿一厂、二厂铜金属量56199.4814吨、金2.236吨。此两项采矿指标在新技术下可节省铜金属量177.7495吨、金金属量7072.6193克。根据华泰龙公司2017年结算价格进行初步计算，折合经济效益约为911.44万元人民币。
（二）节约人力成本，提高了化验工作效率
质检部化验室以化验室信息管理系统为基础，改变化验室现有体制，实现流水线作业，大大提高了化验室工作效率，节省了人力成本约350万元（化验室现工作量为LIMS系统实施前的两倍，采用该系统之后取消原35人增员计划，为公司节省人力成本，共计350万元/年）。
质检部化验室去年平均化验样品数量79个/天（铜铅锌金银钼全分析），化验室信息管理系统完成后，质检部化验分析样品能力增加至163个/天。化验室工作效率得到显著提高，为公司二期地质及生产提供及时的数据指导，保证了公司正常生产的需要。
（三）仲裁费用的节省及销售额的增加
由于化验准确精确度的提高，精矿外销过程中与厂家间的仲裁次数明显下降，2016年全年仲裁两次，共计发生费用26650元人民币；2017年，仲裁次数为0。相比2016年节省仲裁费用26650元人民币。
销售精矿品位准确率的提升也有效避免了销售品位的损失，2017年相比2016年平均销售铜品位提升约0.1个百分点，金品位提升约0.4g/ t，银品位提升约15g/t。截止2017年，公司选矿一厂精矿销量87502.15吨，根据华泰龙公司2017年结算价格进行初步计算，折合经济效益约为1563.18万元人民币。如果选矿二厂达产后，由此产生的效益将更加显著。
（四）无纸化办公，节省材料费用
化验室分析全流程实现自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的，每年为公司节省20000元的纸张印刷费用，3000元的墨盒费用，节约其它化验设备备件及化验材料约37万元。
信息管理系统能大大的减轻化验分析及管理人员的工作强度。方便化验室对分析方法、分析流程、分析项目、分析设备的管理，以及后期由化验分析工作产生的大量数据管理和储存。通过信息管理系统，可以调用计算机的强大功能，使工作人员有更多的精力去研究、细化管理内容，扩大管理的深度和广度。这有利于各层次管理者全面、深入地把握各种信息，进行科学的决策，进一步提高管理水平。
化验分析工作每天都会产生大量的数据，化验员需要花费很大的时间与精力来处理这些数据，还很容易出错，然而计算机进行数据处理的速度是人的几百倍、几千倍，LIMS系统不需要人进行大量的重复计算，数据导入系统以后，所有的数据处理都由LIMS系统来完成，不仅避免了人工处理数据所带来的操作误差，还减轻了化验员的工作强度和有效的节省了人力资源。
公司在对生产单位活动进行决策的时候，往往需要以各种数据作为依据。在人工的数据处理方式下，只能提供定期的报表，难以根据需要提供各种综合分析的数据，使得企业的决策活动只能是依靠经验，往往带有盲目性。这种经营方式是一种低水平的运作，会造成大量的浪费，而通过计算机系统将数据组织起来，可以随时提供各种所需的数据，能保证决策的准确、及时。
华泰龙公司LIMS系统开发具备以下几个最基本的特点：
（1）操作方便，页面简洁，各个版块都一目了然，如同浏览网页般轻松自如。
（2）安全的系统及数据系统采用多层结构设计，在用户界面、逻辑处理、信息采集、数据存储等各层技术分离， 实现了系统和数据的真正安全。
（3）完善的管理功能，提供了化验室分析方法管理、分析流程管理、分析项目管理、设备管理、库房管理及用户权限管理。
（4）化验室可达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的，对化验室提高工作效率，降低运行成本起到至关重要的作用。
（5）便捷的电子商务功能，化验员可在线录入样品基本信息及分析项目。
（6）定制报告模板采用图文混排、形式多样，以满足我们化验室的需要。
（7）快速的升级维护，可进行远程维护和升级，在较短的时间内解决问题。
（8）充分的可扩展性，提供了统一的数据处理编程接口，从而将目前和未来各种分析仪器的接口、开发成为系统扩展的一部分。
在信息化高速发展的今天，各行各业都开始追求信息化。信息化管理能有效提高企业竞争力，实现跨地域信息的传递、交换，尤其是随着Internet的发展以及各种决策工具如专家系统（ES）、决策支持系统（DSS）、电子会议系统（EMS）等的应用，使企业在获取、传递、利用信息资源方面，更加灵活、快捷、广域和开放。化验室的信息化管理系统只是西藏华泰龙公司为建立数字化矿山的一小部分，在投入生产之后为化验室的工作带来了极大的便利，有效的节约了公司成本，提高了质量和效率，为公司可持续发展做出了贡献。
六、结论
化验室信息管理系统实现了全局的数据共享，加速了各部门之间的数据交换， 充分利用信息资源，使数据资源实现高效性和一致性，提高了数据处理的及时性和准确性，有利于各级管理人员利用同一数据资源做出决策，提高了管理效率。
（1）该系统产生的各种生产经营计划建立在可靠的工程数据库的基础上，且与动态数据中的历史（前一个计划期）相适應，系统信息传递迅速，其准确程度是手工管理方式所无法比拟的。该系统利用调整和模拟功能能把生产经营计划做得更为切合实际，使得生产经营计划具有科学性、时效性、适应性。
（2）由于该系统能够准确快速的抓取数据， 并具有准确判断数据的有效性的功能， 所以它改变了经营决策全靠人工经验的落后管理方式，将全面而可靠的信息作为经营层决策的依据。
（3）管理信息系统使管理人员摆脱繁杂而简单的手工数据处理，减少计算失误，提高工作效率，工作人员有更多的精力去研究、细化管理内容，扩大管理的深度和广度。这有利于各层次管理者全面、深入地把握各种信息，进行科学的决策，进一步提高管理水平。
（4）利用计算机科学地分析和研究生产经营过程中产生的各种数据，并由此快速有效地判断出化验室的整体分析检测能力，从而做出相应的措施。
华泰龙公司质检部化验室信息管理系统，在整个西藏地区处于领先地位，在投入生产之后为化验室的工作带来了极大的便利，有效的节约了公司成本，为公司可持续发展做出了贡献。
华泰龙公司作为国内高海拔地区首个现代化大型矿山，目前，采选及辅助各系统运行情况稳定，在提高工作效率和节能降耗方面发挥了重要作用。LIMS系统在高海拔大型有色金属矿山化验室的成功应用，解决了大型化矿山地质探矿、井下及露天生产、选矿过程控制及试验研究、产品销售等一系列分析大数据的及时性、准确性问题，为开采低品位矿、难选矿、高海拔选矿提供了技术支撑，促进我国有限矿产资源的综合利用。
华泰龙公司以自动化、信息化、数字化引领矿山安全、高效生产，着力于高效、科学和低耗合理开发利用矿产资源，并尽量降低开采成本，科学消耗资源储量，实现资源效能的最佳化的矿业发展模式，也是当今矿山企业可持续发展的主流。通过技术升级开展管理提升、效益提升、降低成本、提供大数据支撑，推动传统矿山企业生产由劳动密集型向技术密集型转变，实现两化深度融合，全面实现矿山企业安全、高效、绿色、智能化生产。