环境监测领域LIMS与综合信息分析的融合应用

环境监测领域LIMS与综合信息分析的融
合应用
摘要：LIMS在环境监测领域应用已十分广泛，但是综合信息分析方面还比较
欠缺，本文介绍了LIMS与综合信息分析的融合应用，将专业的智能分析工具及GIS地图与LIMS系统相融合，对每月的定期监测数据或者导入的历史数据进行深
入分析和挖掘，从而提高现有LIMS系统的综合信息分析能力。

关键词：LIMS；综合信息；环境监测；数据处理
引言
近年来随着信息化程度不断加深，实验室信息管理系统（LIMS）已逐渐被广
泛地用于各个领域，对于生态环境监测领域而言，综合信息分析大多数还是使用
借助于人工或第三方软件进行分析，本文将LIMS与综合信息分析技术相融合，
对环境监测数据进行深入分析和挖掘，为分析人员提供个性化数据分析服务，通
过数据归纳总结、预测分析、找出隐藏在数据中的潜在问题和规律，从而为生态
环境防治的科学决策提供可靠的技术支撑，实现综合分析水平不断提升。

一、相关概念简介
（一）LIMS系统
LIMS（Laboratory Information Management System）实验室信息管理系统。

它是一种软件，它可以管理和跟踪实验室中的样品、试验、测试和结果等信息，
以及其他相关的实验室活动，如质量控制、设备管理、人员管理等。

以实验室为
中心，将实验室的业务流程、环境、人员、仪器仪器、标物标液、化学试剂、标
准方法、图书资料、文件记录、科研管理、项目管理、客户管理等等影响分析数
据的因素有机结合起来，采用先进的计算机网络技术、数据库技术和标准化的实
验室管理思想，组成一个全面、规范的管理体系，为实现分析数据网上调度、分
析数据自动采集、快速分布、信息共享、分析报告无纸化、质量保证体系顺利实施、成本严格控制、人员量化考核、实验室管理水平整体提高等各方面提供技术支持，是连接实验室、质管部门及客户的信息平台。

（二）综合信息分析
综合信息分析即是一种数据的综合利用，将以往人工统计监测数据的方式转化为系统自动统计点位或重点源相关信息及例行监测数据，通过点位配置的评价标准判断数据是否超标，并输出各类图文并茂的监测统计成果表。

目前综合信息在大多数使用单位还是先整理数据，然后使用人工或第三方软件进行分析，在数据导入导出过程中难以确保监测数据统计的正确率与精准度。

二、传统实验室管理及综合信息分析的痛点
（一）自动化水平低
实验室自动化水平比较低，从业务受理、采样管理、样品管理、任务分派、数据录入最后到报告发放、归档的数十几个流程中，大多数环节需要手工操作，人工判定才能完成，很多重复、相同的数据信息（如结论用语）需人工录入。

耗时占整个检验报告时间的70%以上，严重影响了整体的检测效率，无法确保在最短时间内提供检验结果。

（二）传统纸质档案管理数据整合分析困难
传统实验室管理模式中，业务上各种信息的存储，主要是基于EXCEL或Word 等纸面形式，信息的更新和整理，完全由大量的手工来完成，信息的交流，绝大部分是通过人与人之间的手工传递甚至口头传递，时间成本增加，信息的检索，则完全依赖于对文档资料的翻阅和查看，信息从它的产生、整理、传递到归档，都是以一种较为缓慢的速度在运行。

随着实验室业务量的不断增加，各部门之间的交互信息量不断增加，信息的更新与传递变得越来越频繁，很多情况会出现信息在传阅的过程中遗失或发生某一项活动漏记的情况，实验室管理的复杂程度和难度越来越突出。

（三）数据整合分析困难
单位能够持续正常运营和可持续发展，跟领导的正确决策和政策的有力落实
密不可分，所有数据整合显的格外的重要，但是目前数据都是使用的EXCEL表格
在处理，只能查阅基础数据，无法快速了解某一项目当前所处的状态，需要翻阅
纸质资料或口头咨询项目情况，无法实现综合分析，对领导决策有很大的影响。

三、LIMS与综合信息分析融合系统
LIMS系统为综合信息分析开放数据读取端口，提供数据来源，以标准且规范
的评价规则作为评价手段，各种点位与基础信息准确配置作为基石，多样化的报
告绘制作为技术工具，最终各模块相辅相成整合为一个强大的综合信息模块。

综合信息分析数据来源一是每月的定期监测数据，这是数据的主要来源，这
部分数据直接调用LIMS系统数据，不仅保证了数据的准确性、安全性、全面性，而且避免了数据的二次整理和导入，操作也更加简单、高效。

二是导入未入LIMS
系统的历史数据或外来数据，这部分数据采用统一模板导入，并且设定自动检查
规则，对不合规则的数据不允许导入，并且给出报错提示，以保证数据的准确性，降低人为操作失误概率。

获取数据后，设定这些数据以及评价标准，系统将通过专业的智能分析工具
及GIS地图可以自动计算出相应的每个月（任意月）、每季度、每年（上半年、
下半年）组合的主要污染物分析、污染物超标统计、综合指数计算、湖库富营养
化评价等指标，并直接给出可视化变化趋势图，为相关部门的决策提供依据。

四、预期目标
在环境监测领域LIMS系统与综合信息分析融合应用，借助专业的智能分析
工具及GIS地图，对环境监测数据进行深入分析和挖掘。

为分析人员提供个性化
数据分析服务，提供监管分析、决策支持等服务，提供数据归纳总结、预测分析、找出隐藏在数据中的潜在问题和规律，从而为生态环境防治的科学决策提供可靠
的技术支撑，实现综合分析水平不断提升。

例如：达标率、主要污染物分析、污
染物超标统计、河流水质变化趋势、湖库富营养化评价等，减少人工统计的成本，并可导出应用于其他文本中。

（一）丰富的图形化展示
提供常规报表统计可视化呈现能力，内置仪表图、饼图、线图、柱图、流量图、堆积图、K线图、雷达图、计数器等图形化组件，即时呈现隐藏在瞬息万变
且庞杂数据背后的业务洞察。

（二）任务可视化监管
监管人员可以结合监测方案完成进度信息与年度监测计划信息进行统计分析，对监测任务的计划完成情况进行分析，展示各监测部门计划完成率，可按监测计
划分类统计当前已完成或未完成该任务的监测站，从而实时了解各监测部门的任
务执行情况，并对不及时按规定执行任务的部门进行督促与管理。

（三）GIS地图展示
系统可结合GIS地图，将地理信息与监测数据相结合，通过GIS地图分区域
展示各类监测对象污染分布情况与相关数据信息，实现环保一张图的要求，实现
数据联动展现，为监控污染源、改善环境提供数据支撑。

（四）数据大屏展示
从数据仓库中抽取出各种各样的环保数据，依据系统设定的应用逻辑，梳理
出环保资源数据对应的使用逻辑关系，利用数据加工技术和渲染技术进行可视化
处理，依托可视化引擎，实现监测数据以GIS或者图表方式的大屏幕自动呈现，
实时对监测任务、实验室资源及检测情况进行可视化监控。

（五）对外接口丰富
可与其他相关系统实现无缝对接，达到数据共享、业务互通的目的，如历史
数据导入、资产系统、污染源一源一档系统、应急指挥系统、项目建设审批系统、数据上报系统、自动监测站等。

结语
目前，随着国家对环境保护的日益重视，加之现阶段环境数据信息越来越庞大，通过LIMS系统与综合信息分析融合应用，对环境监测数据进行深入分析和挖掘，从而为生态环境防治的科学决策提供可靠的技术支撑，实现综合分析水平不断提升，让监测数据价值得到最大化体现。

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