实验室信息管理系统中仪器设备管理模块的设计与实现

王 茜，冀晋文，吴 刚，杨丽丽，祁春景，张兆法，徐崇颖

(1.河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室，河北 保定 071051;2.河北省地质实验测试中心，河北 保定 071051)

设备是实验室各项活动开展的基础和必备物质条件，也是衡量实验室装备条件的重要标志[1-2].与单一的教学、科研类实验室相比，检验检测机构、校准机构的仪器设备服务对象不同[3-6]，使用量较大，损耗大，需要向社会出具具有证明作用的数据和结果[7]，管理过程更加注重溯源性.《检验检测机构资质认定能力评价和检验检测机构通用要求》(RB/T 214—2017)《检测和校准实验室能力认可准则》(CNAS-CL01: 2018 idt ISO/IEC 17025: 2017)和《质量管理体系要求》(GB/T 19001—2016 idt ISO 9001: 2015)中对检验检测机构、校准机构的设备管理要求有明确的规定.因此，检验检测机构、校准机构设备管理模块的设计应该首先符合资质认定、实验室能力认可和质量管理体系的要求.另外，还需要充分结合各实验室生产实际和仪器设备管理工作实际，才能开发出符合要求、使用便捷的功能模块，使其在检验检测机构、校准机构内充分发挥作用，成为高效的管理工具.

1 仪器设备管理需求及易发生问题的环节

仪器设备管理功能模块的规划和设计需要覆盖仪器设备基本信息管理、全生命周期的控制、计量溯源工作的策划实施、上级主管部门或领导层需要的仪器设备统计工作等多方面内容.

1.1 全生命周期管理要求及易发生的问题

从认证认可行业标准RB/T 214—2017、CNAS-CL01: 2018、ISO 9001: 2015对于仪器设备管理的要求[8-10]分析，应该对仪器设备进行全生命周期的管理，其中包括仪器设备需求的提出、仪器设备安装完成后的验收、仪器设备的使用及控制、仪器设备的维修维护、仪器设备的报废等全过程.

目前，许多综合型的检验检测机构仪器设备种类繁多，涉及到分析仪器、光学仪器、物性测试仪器等多个类别，仪器设备数量庞大.传统的管理模式是以电子表格形式为主，设备的相关信息存储在多个独立的表格中，同步性差、更新维护困难、不利于快速查询统计，工作过程繁琐、效率低，仪器设备信息有时无法做到实时、准确管理.

仪器设备档案是仪器设备管理的重要见证材料，能直接反映设备性能的动态变化情况，而仪器设备的配套纸质资料及电子文件本地存储、查阅、更新效率低，不利于仪器设备功能的充分开发及检测人员仪器设备使用水平的提高.部分检验检测机构、校准机构人员流动性大，任务来源多种多样，样品种类、数量没有规律，检测人员岗位轮换较为频繁，仪器的使用人员经常发生变动，纸质存储维修维护记录查阅较为困难，不便于后续维修维护和故障溯源工作的开展.

1.2 计量溯源工作的策划实施及易发生的问题

测量的计量溯源性是仪器设备管理的重要工作，也是容易出现问题的环节.计量溯源工作的策划实施包括仪器设备溯源计划制定、量值溯源活动的实施、结果确认以及修正值、修正因子的应用等.期间核查是为保持设备的可信度或者说设备性能的信心，与计量溯源工作具有类似的工作流程.

很多检验检测机构、校准机构每年需要检定/校准和期间核查的设备数量很大，且时间较为分散，仅依靠各岗位人员执行程序文件或纸质计划，偶尔会发生未按期送检、实施期间核查或校准项目不全的情况，影响检测工作.

1.3 仪器设备统计信息的需求

检验检测资质认定机构、实验室认可机构、行业监管机构等对于行业内各实验室的发展情况、资源配备情况摸底调查，获得所需要的仪器设备等基础科研条件统计信息.上级主管部门或实验室领导层为实验室发展经营进行决策时，需要了解仪器设备状况统计信息.

2 仪器设备管理功能模块设计与实现

基于检验检测机构仪器设备管理需求和容易发生问题的环节，河北省地质实验测试中心(以下简称“测试中心”)对实验室信息管理系统中的仪器设备管理功能模块进行了有针对性的设计，既符合了资质认定和实验室能力认可准则的要求，又满足了测试中心生产实际所需的仪器设备管理需求，实现了仪器设备的信息化管理，有效提高了管理效率和管理水平.

2.1 系统简介及特点

该系统基于客户端免维护的B/S架构，使用JAVA语言开发.采用了基于jQuery的用户界面(user interface，UI)插件，实现了用户可根据工作需要快速建立和编辑程序界面[11].采用了关系型数据库工作流引擎[12-13]和Gojs组件技术，实现了自定义工作流程实例的管理和拖拽式编辑的可视化.

2.2 框架结构设计

根据仪器设备基本信息及全生命周期控制要素的要求，框架结构设计如图1所示.

图1 框架结构

2.3 基本信息管理界面规划及设计

仪器设备管理界面按照管理工作类别进行了规划，设计了设备信息、准确度等级、检定校准信息、期间核查信息及其他信息5个基本信息页面(如图2所示)，便于仪器设备信息的快速、分类浏览.应用UI插件技术，页面还可实现每个帐户下仪器设备信息显示字段、格式的编辑和维护，满足了每个帐户的个性化需求.

图2 设备管理员仪器设备信息管理界面

2.4 管理权限设计及实现

从管理体系角度分析，仪器设备管理属于检验检测机构内的系统管理，而不仅仅是设备管理员一个人的事情，协同管理对于体系保证至关重要.本系统通过UI插件技术快速实现了设备管理员、管理层、使用部门三个等级的管理界面，通过共享数据库、UI插件技术界面编辑技术、控制显示字段和操作权限，实现了分内容、分权限协同管理，提升了仪器设备管理的系统性.

2.5 计量溯源及期间核查功能的设计

针对仪器设备计量溯源工作、期间核查工作容易发生问题的环节，设备管理功能模块设置了定时提醒功能，通过建立仪器状态、溯源方式、检定/校准日期、检定校准周期、有效期、提前提醒天数等几个字段的关联关系，实现了仪器设备周期溯源提醒和期间核查到期提醒的功能.结合管理权限设计，设备管理员和使用部门分别实时获取了相应权限范围内的溯源工作信息，便于设备管理员和使用部门策划实施，如图3所示.

2.6 仪器设备配套资料及记录的管理

说明书、方法手册等仪器设备资料及溯源后获得的修正值、修正因子等是使用仪器设备的重要信息.测试中心的测试工作量大，仪器设备损耗也大，仪器设备各种记录的作用除了可以满足对检测结果溯源性的要求，以往的记录信息包含的经验、技巧对仪器设备的后续工作具有重要的借鉴意义.

系统采用选项卡(Tabs)的方式对仪器设备配套资料和记录分类存储和管理，便于系统使用人员按照仪器设备快速检索和查询.如图4所示，将验收、使用、维修、维护、核查等工作过程中的图片、视频等资料[14-17]分别存储对应记录内，成为连续的、完整的多媒体资料库，给后续使用、维修和维护工作带来了极大的便利.

图4 仪器设备维修记录管理界面

2.7 仪器设备信息的查询统计

资质认定机构、实验室认可机构、行业监管机构对于行业内各单位的发展情况进行摸底调查时，通常需要了解仪器设备的变动情况，如新增的仪器设备数量、价值及其购置时间，以此了解行业发展情况.仪器设备管理功能模块从以上需求出发，对设备状态、购置时间、价值等数据进行了分类统计和显示，数字报表用于统计调查资料填报，图形报表结合权限控制功能直接呈现给实验室管理层查阅，分别满足了不同用户的个性化需求.

2.8 仪器设备管理程序的实现

仪器设备购置验收、周期溯源、期间核查等工作都按照管理体系程序执行，由于管理体系的持续改进，工作程序有时会发生变化.如图5所示，系统采用Gojs组件技术实现工作程序的开发和管理，实现了拖拽式程序环节编辑和节点活动配置，降低了系统维护的难度，设备管理员可根据工作需要，及时调整系统内仪器设备管理的工作程序，增强了系统的适应性.

图5 仪器设备验收工作流程编辑页面

3 结语

实验室信息管理系统从资质认定、实验室认可的要求出发，通过对测试中心仪器设备管理的需求和生产实际进行分析，设计了仪器设备管理功能模块，不仅满足了资质认定、实验室认可的要求，确保了仪器设备在实验室检验检测工作中充分发挥作用，同时还满足了不同岗位的个性化需求，给仪器设备的使用、维修和维护工作带来了诸多的便利，提高了工作效率，实现了仪器设备在提高实验室综合竞争力方面的最大贡献.