1.2 现状需求一个现代化的水质检测实验室在正常运行中总是面对大量的使用者，且实验项目种类多、数据繁杂，仅靠人工管理既浪费人力物力财力，又容易导致各种错误的发生。随着行业发展及现状需求的激增，利用计算机管理系统管理我单位水质检测工作势在必行。 就目前我中心情况看来，目前，采样、样品管理及实验过程管理仍使用较原始的手工阶段。而现状下市场存在的LIMS系统功能繁杂但不实用，无法满足实际需求，且投资成本较大，急需一套实用、可靠的管理系统软件。 本系统将结合我中心日常工作，针对性的开发“水质检测实验过程信息管理平台”，利用计算机软件技术将实验室人员、实验过程、实验数据、实验时间、实验结果进行有效数据记录并合理规范，以供试验人员合理的安排实验，达到最优的工作效率、最低的投资成本。 1.3开发策略本系统针对学校实验室的设备管理业务。同时考虑到开发成本和安全性的问题，采用Java作为开发工具和 Microsoft SQL Server 2005作为后台数据库，可以满足我中心实验室的需求。在概念设计阶段，我们采用“自下而上”的开发策略，即自顶向下的进行需求分析，然后再自底向上的进行概念结构设计。对已经细化到无法再分的阶段逐步集成在一起，最终合成一个全局概念。 在开发前，对我中心日常实验工作充分调研、与我中心相关人员充分沟通，并建立良好的定期和不定期沟通机制，保证在开发过程中方向的正确性、功能的实用性、成本的可控性。 一个完备实用的实验室过程管理信息系统具有以下优越性：1）全面考虑系统开发过程所涉及的所有技术问题 软件开发涉及多方面的技术，包括开发方法、软硬件平台、网络结构、系统布局和结构、输入输出技术、系统相关技术等。应该全面和客观地分析软件开发所涉及的技术，以及这些技术的成熟度和现实性。 2）尽可能采用成熟技术 成熟技术是被多人采用并被反复证明行之有效的技术，因此采用成熟技术一般具有较高的成功率。另外，成熟技术经过长时间、大范围使用、补充和优化，其精细程度、优化程度、可操作性、经济性等方面要比新技术好。鉴于以上原因，软件项目开发过程中，在可以满足系统开发需要、能够适应系统发展、保证开发成本的条件下，应该尽量采用成熟技术。 3）慎重引入先进技术 在软件项目开发过程中，有时为了解决系统的特定问题，为了使所开发系统具有更好的适应性，需要采用某些先进或前沿技术。在选用先进技术时，需要全面分析所选技术的成熟程度。有许多报道的先进技术或科研成果实际上仍处在实验室阶段，其实用性和适应性并没有得到完全解决，也没有经过大量实践验证，在选择这种技术时必须慎重。 4）技术可行性评价 技术可行性评价是通过原有系统和欲开发系统的系统流程图和数据流图，对系统进行比较，分析新系统具有的优越性，以及对设备、现有软件、用户、系统运行、开发环境、运行环境和经费支出的影响，然后评价新系统的技术可行性。 1.4.2经济可行性 经济可行性主要依据是成本/效益分析，该系统的目标是以最低的成本，在最短的期限内开发出实验过程管理信息系统。系统能减少很多不必要的资源，杜绝其他LIMS系统冗余的功能和流程管理。 同时，开发过程中，优先保证必须功能，不是急需的功能尽量克制开发深度；同时以节省我中心运营成本、提高了实验室过程效率及结果数据信息管理的精确度为最终目标。方便快速的操作，可减少实验室过程管理的漏洞，又减少因工作的冗余出现的错误，并且操作非常简单，可减少许多不很必要的人员，这无论从时间和成本上都节约了开支。 从经济角度考虑，此实验室过程管理信息系统开发可行。 1.4.3操作可行性 开发时，界面和功能尽量保证简洁、实用，要求用户仅需具有基本的电脑操作能力即可。 1.4.4可行性研究结论 依据以上因素，本实验过程管理信息系统开发项目不仅方便快捷、高效，而且社会效益比较好从而使本系统开发者相信该系统开发出来之后将取得成功。 综上所述，此项目在技术、经济、操作和社会效益上是完全可行的。 二、系统分析2.1系统性能需求分析开发设计一个好的管理信息系统应该从实用、好用的角度出发，建立设备的管理系统，在开发设计中应该考虑以下的原则：可操作性 系统应该尽量减少操作员的数据录入量，数据输入的格式应符合业务习惯，并且直观、方便。要求系统处理的数据能准确无误，同时输出信息要求直观、简洁。 实用性 从用户的实际需要出发进行系统开发，不盲目追求高新技术的应用。 可靠性 系统运行具有较高的可靠性，提供严格的并发控制，确保数据的一致性和正确性。 安全性 系统安全措施可靠、高效、可维护性好，有权限控制、口令控制、临时锁定控制，其中口令录入界面便于系统识别登录用户。 可维护性 为了保证系统的可维护性，要求具有详细的文档资料，同时，要求系统在功能设计上考虑可扩展性，以满足业务变动的需求。 可移植性 系统开发完成后，要能运行于任何由Windows 操作系统所构成的计算机网络环境下。 2.2问题分析与解决对于该系统所遇到的问题及解决办法如下：1）为保障系统的健壮性，对于可能发生问题的输入进行检查，同时给出合理的提示信息。 2）满足原有实验室管理业务，能够方便的进行针对现状下的水质分类实验、人员管理、数据登记、证书输出等情况。 3）利用计算机管理的优势，保持管理数据的一致性，并尽可能提供选择输入。 4）与传统的手工管理相比，要添加基础数据的管理和用户权限的设置。 2.3功能分析2.3.1数据的输入为了保障该系统的健壮性，对于可能发生问题的输入进行检查，同时给出合理的提示信息，另外，为了使基础数据的一致性，系统应该尽可能提供选择输入。2.3.2数据的查询利用计算机管理的优势，与传统的手工管理相比，要添加基础数据的管理和用户权限的设置，增强设备管理数据的保密性。2.3.3数据的更新通过用户权限设置，有专门的管理人员对管理数据进行插入、修改和删除操作。2.3.4数据的管理满足原有实验室业务，能够方便的进行人员、时间、设备、实验数据等的登记及实验过程数据情况统计。2.3.5系统安全性由于实验数据具有极强的保密性，因此系统采用局域网运行，防止外网的入侵；实用用户登陆验证，防止未经许可的用户使用系统。系统的用户对账号进行严格管理，定期自动查验，并安装安全软件，以保证系统的安全性。2．4系统流程本次所开发的实验过程管理信息系统采取的基本流程是：用户登陆（验证）→系统主控平台→选择各项子系统 2.5功能模块概述2.5.1 实验室人员及设备基础模块在实验系统的使用中，要频繁记录试验人员、何种试验仪器的试验结果，所以建设系统之初，首先要将中心的人员、试验仪器详细登记管理，形成软件模块，方便在系统使用时直接点选，方便操作和形成系统使用记录数据库。2.5.2 样品及接样管理模块我中心采样人员已使用“智慧采样管理终端”进行日常采样管理，每个样品均有二维码唯一性标签，且有采样时间、地点、任务进度、经纬度等详细记录。在实验过程管理系统使用时，首先需将样品信息录入系统，为了方便、准确操作，本次系统特设计将样品直接扫码录入，自动记录接样人员、时间等信息，一方面保证数据准确性，一方面提高样品流转效率；其次，针对已接收的样品，系统中标注相关属性和状态，保证样品接收更加便捷、高效和安全。2.5.3 实验室流程规范管理模块根据国家及相关行业管理规范，将试验过程规范化管理，形成“流水线式”管理模块，每个环节的次序、逻辑、试验权限有效管控，避免人员因流程不熟悉误操作，既影响试验效率、更影响试验结果。2.5.4 试验数据管理模块每个水样，均要检测多项数据，根据数据形成试验报告，现状下靠人工手动填写，且很多数据需要多次重复填写，容易造成不必要的人工浪费且容易出错。本次设计每组一台PAD设备，根据试验仪器显示的结果，实时通过PAD录入系统，数据即可自动记录试验人员、时间、项目且可自动流转，其他环节使用该数据时自动调取。2.5.5 实验报告自动化生成管理模块依据中心现有的检测报告模板，设计电子检测报告，根据试验过程中获取的数据，针对某个样品的水质形成检测结果，并可实时自动打印或者重复打印历史数据。在生成报告的过程中，涉及相关人员权限审核、报告是否出具等相关安全管理。 2.5.6 统计分析管理模块提供多种灵活的查询功能。内部用户可以根据权限设置，灵活地设定组合查询条件实现动态查询的功能。对于领导及相关管理人员可以查询各种检验报告，并可以按检品进行所有相关信息的查询，以及检验进度的跟踪查询。系统提供组合查询方式，系统管理员可以自定义查询模板，给予不同角色的人相应的权限。用户可以自定义查询条件进行数据的查询，查询出的数据可以直接导出成Excel等通用文件格式。日报,月报,台帐等也可以生成各种质量分析图表。如某时间节点的接样总量、试验总量；某人员的试验工作量；某断面水样同比、同期质量发展趋势，形成“水环境监测中心大数据”。通过大数据进行有效分析，有助于中心远期和短期工作安排，并可对行业水质发展趋势依据数据提出警示或者制定有效防护策略。 2.5.7 用户权限及登录安全管理模块为了保证系统及数据的安全性，设置1名超级管理员，该管理员可对所有用户设置系统使用的功能权限，保证各个用户各司其职。同时设置登录加密锁验证，保证“人、锁合一”方可登录，避免简单账户登录带来的数据泄露等隐患发生。        |
