石油地质实验室信息管理系统建设探讨

第30卷第11期2011年11月实验室研究与探索RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYVol．30No．11Nov．2011石油地质实验室信息管理系统建设探讨张隽，张渠，刘文汇，秦建中，王强，承秋泉(中石化无锡石油地质研究所，江苏无锡214151)摘要:通过分析国内外实验室管理系统的现状和发展趋势，结合石油地质实验室信息管理系统的建设情况和存在问题，在系统软件平台选型、实验室功能总结、标准化的石油地质分析检测数据库建设等方面，试图给出一些对策与建议。关键词:实验室信息管理系统;石油地质;实验室建设中图分类号:T391文献标志码:A文章编号:1006－7167(2011)11－0155－03OnConstructionofthePetroleumGeologyLaboratoryManagingSystemZHANGJun，ZHANGQu，LIUWen-hui，QINJian-zhong，WANGQiang，CHENGQiu-quan(WuxiInstituteofPetroleumGeology，SINOPEC，Wuxi214151，China)Abstract:TheconstructionofpetroleumgeologylaboratoryinformationmanagementsysteminChinaisstillatitsearlystageandhasnoanymaturemodelandimplementationplan．Inthispaper，byanalyzingthestatusquoandtrendofdevelopmentoflaboratorymanagementsystemabroad，inviewofwiththeconstructionandexistingproblemsofpetroleumgeologylaboratoryinformationmanagementsystem，somecountermeasuresandsuggestionsaregivenconcerningtheselectionofthesystemsoftwareplatform，thesummaryoflaboratoryfunction，andthestandarddatabaseconstructionofthepetroleumgeologyanalysisanddetectionetc．Keywords:laboratoryinformationmanagementsystem;petroleumgeology;laboratoryconstruction收稿日期:2010－12－18作者简介:张隽(1974－)，女，陕西定边人，硕士，工程师，研究方向:信息管理。Tel．:[phone];E-mail:[e-mail]0引言实验室信息管理系统(LIMS)是一个软件系统平台，由计算机硬件和应用软件组成，能够完成和进行实验室数据信息的收集、分析、报告、管理及应用。近年来，软件技术架构先进、设计成熟的商业化实验室信息管理系统被广泛的应用于各类实验室，实验室管理向自动化、信息化、网络化发展，已经成为国内外实验室管理模式的主流方向。1实验室信息管理系统技术现状及趋势目前，国外实验室信息管理系统技术发展和软件商品化已经达到了相当高的水平，系统软件架构从C/S架构逐渐发展到三层体系的B/S架构，大多数现代分析仪器完全实现自动化管理，可以实现跨时空、地域的数据管理，各种类型的LIMS软件供应商有120余家，在中国国内代理的至少有10多家。据统计，国外已有85%的实验室及检测机构成功实施应用了LIMS［1］，著名的跨国公司壳牌(Shell)石油公司，艾克森美孚(ExxonMobile)石油公司等都已经全实现全球范围内的实验室信息化管理。国外实验室管理系统建设特点包括:①采用购置成熟的商品化LIMS软件平台或使用LIMS应用服务提供商(ASP)实施实验室管理系统;②系统应用实践严格遵守国家及行业的标准规范，包括实验室方法、职责和管理等方面;③在跨国公司中，LIMS已经实现了全球化应用［2-3］。近30年，国内已经出现了比较成熟的商品化LIMS产品，包括北京汇博精锐公司的Labbuilder、北京泰立化公司的TLlab2000、北京英普斯公司等多家产品，这些产品都能实现实验室分析检测自动化－半自实验室研究与探索第30卷动化运行、信息化管理、无纸化办公，可以不同程度的提高实验室工作效率，降低运行成本，加之费用较低，比较符合国内大多数小型实验室的需求。目前，国内很多实验室已经逐渐认识到信息化在实验室管理中的作用，纷纷开始引入LIMS，实验室信息管理系统也不断在各个行业进行不断的改进和提升［4-6］。国内实验室管理系统建设的特点有:①石化、制药、商检等领域的大型LIMS应用以引进国外先进LIMS商品软件平台为主，由于国内外实验室管理模式和东西文化内涵的差异等问题，需要做大量的用户化工作或二次开发［7］;②大部分LIMS系统的主要功能体现在基本的实验室分析检测业务流程控制的实现，对实验室其它业务及管理功能扩展涉及较少;③国内油气勘探上游实验室的LIMS建设起步较晚，LIMS应用水平普遍较低，对LIMS在该领域的开发应用值得探索。随着计算机技术的迅猛发展，LIMS从单纯的利用计算机、局域网处理实验室数据，发展到针对实验室信息管理的整体解决方案。实验室管理系统已经不再是简单的网络接入和手工管理模式的计算机化，建设遵从国际(国内)标准、行业标准和实验室管理规范的实验室信息管理系统，使之成为企业协作生产平台的集成系统之一，探索纳入实验室质量保证体系的有效手段，是我国实验室信息管理系统发展的趋势［8］。2建设石油地质实验室信息管理系统的意义(1)规范样品检测流程。样品检测流程的规范性是实验室数据质量的保证。随着油气勘探力度的扩大，分析检测任务日益加重，石油地质实验室信息管理系统可以对流程中出现的各个环节，如:样品登记、样品调度、样品分析、数据录入、数据审核、数据入库和报表打印等，加以程序化的约束，使检测流程严格按照实验室“程序文件”执行，有效确保三级审核体系，降低实验室管理和运行的成本。同时，通过仪器自动采集、录入数据，减少分析工作人员的工作量，提供数据传递的工作效率，增强数据的安全性。(2)有效的质量监督、监控。实验室管理系统最大的特点是可以实现分析检测数据的跟踪与溯源，通过分析测试的数据链和数据的快速查询统计、自动提醒，及时反馈所需信息，避免信息的不一致性和信息孤岛现象，确保结果数据的质量，提高用户满意度。(3)实现数据和资源共享。石油地质实验室的主要业务包括:分析检测业务、科研业务和辅助管理业务。业务数据主要是基础数据和成果数据，这些海量数据无论是对实验室管理，还是对油气勘探开发都具有极其重要的价值。石油地质实验室信息管理系统通过计算机网络和建设标准化的数据库，整合实验室运作所涉及的多类数据，使数据管理有一个统一的平台，从而达到数据共享和地质应用开发的目的。(4)拓展实验室管理功能。建设石油地质实验室信息管理系统，能够规范实验室的业务流程，监督实验室各项管理制度的事实情况，实现仪器校准管理、标准物质管理、人员上岗管理及库存管理等，使整个管理体系的运行更趋规范。3石油地质实验室LIMS建设国内油气地质勘探开发实验室作为能源战略开发的重要支撑和辅助手段，对实验室信息化管理在科研支撑、质量监控等方面所显露的卓有成效的作用达成共识，大部分单位已经着手规划建设实验室信息管理系统［9-11］。我国石油地质实验室主要分布在国家地质科研机构、石油天然气勘探开发研究机构、省市地质调查局以及各大油田。根据所属单位性质不同，实验室的类型有所不同，主要有:研究型、测试型和复合型。其中大部分国家科研机构由于受到资金及系统开发技术的限制，暂时没有实施实验室管理系统;中央及省市国企科研机构所属实验室，个别已经实现了实验室管理系统，但系统仅限于分析检测流程控制的功能实现;而各大油田由于有较充裕的资金及开发技术支持，大部分实施自我研发实验室管理系统，但系统功能较局限。大庆石油勘探开发研究院在北京泰立华LIMS软件平台的基础上，研发了“大庆油田石油地质实验室信息管理系统PG-LIMS”。该LIMS系统对实验室内部采用C/S架构，对外部委托单位采用B/S［12］架构，以相关的管理规范和分析标准为依据，设计了9个流程管理模块、11个初始化定义模块，将4个实验室的工作内容、规范、职责和标准固化到LIMS系统中。除了较严密的实验室分析检测工作管理流程外，大庆地勘院的LIMS系统还有一个较强大的实验测试数据地质应用功能，LIMS系统通过与各类数据库的连接，使实验室新老数据成果化，极大的满足了油田科研需求。中国石化西南分公司勘探研究院的实验室由中心实验室和环保监测站组成，在北京汇博精锐公司LIMS软件平台的基础上，构建实施了“西南分公司实验室管理系统”。该LIMS系统采用C/S架构，系统涵盖的实验室业务范围包含了油气田、天然气、石油、岩石、岩盐、地下水/水和废水、卤水/空气、废气、噪声、土壤、底质、固体废物等各类样品的全部检测项目。该系统基本实现了样品检测流程的规范化管理，完成了LIMS系统与自动化分析仪器的连接，实验成果数据能够及时传输至数据中心服务器，并通过数据发布系统，达到了信息共享的目的。由于石油地质实验室管理系统在国内处于起步阶段，规划建设符合自身实验室需求和发展、符合国际国651第11期张隽，等:石油地质实验室信息管理系统建设探讨内行业标准规范、技术架构先进、满足与老数据和多系统无缝衔接等实际问题的国际一流的实验室信息管理系统仍需不断地探讨与摸索。4存在的问题及对策我国石油地质实验室信息管理系统建设仍处于起步阶段，没有统一模式［13］。目前，少部分实施信息管理系统，给同行业实验室提供了宝贵的经验和参考。4．1不足之处(1)对实验室信息管理系统建设认识较片面。部分单位的系统建设以购置高性能软硬件设备为主，系统建设往往是手工管理模式的照搬。(2)系统功能单一，侧重实验室分析检测流程的顺序实现，忽略实验室信息管理系统的其他功能。(3)没有行业内统一的数据标准或数据库，系统只是一个框架或架构，无具体内容。(4)系统建设缺乏阶段性规划和可持续性。(5)自动化程度低。对适合自动或半自动采集的仪器，没有做到完全连接到系统中。4．2建议和对策(1)实验室信息管理系统建设是一个系统工程。它的建设应该以实验室需求为主导，以科研立项的方式，由各方面专家(包括长期从事实验室管理和石油地质实验测试工作的专家、计算机及网络专家以及石油地质研究的资深顾问)组成项目组，按照软件工程的建设流程组织实施。(2)实验室信息管理系统不是一个简单的计算机软件，而是一个系统平台。它除了能够管理实验室的各项工作，还是科研辅助的有效手段和途径。实验室管理系统的功能可以涵盖ISO17025的全部要素［14-15］。实验室信息管理系统的建设必须明确实验室的核心业务和可扩展业务，认真梳理、再造各项业务流程，充分考虑突发性事件的处理流程，分析实验室业务流、信息流和数据流的关系图，确定各个环节的输入、处理、输出的对象和内容。(3)建设标准化的石油地质各类分析检测数据库。油气地质实验测试数据库建设是实验室管理系统的基础，实验室管理系统实现的最终目标之一，就是共享、开发具有极大价值的海量油气地质实验测试数据信息，为油气勘探开发提供及时、准确、有规律的数据支撑。石油地质实验室主要有两类信息资源，一类是静态信息，如检测项目、检测方法和规范，包括对每个项目的有效控制、质控要求和数据修约等;另一类是动态信息，主要是实验室各项业务的实时数据。建立数据库，需要注意与相关的国际、国家、行业标准相结合，符合一定的规范，建库的同时，系统初始化工作也很重要，它是整个系统能够正常运行的前提。(4)石油地质实验室信息管理系统建设是一项长期的工程，要按照总