一种实验室科学数据管理系统

摘要

本发明涉及数据管理系统技术领域，具体为一种实验室科学数据管理系统，包括：文档采集模块，用于采集需要处理和存储的文档；文档解析识别模块，用于基于SDMS从文档采集模块采集的文档中摘录信息；数据存储模块，用于对文档解析识别模块解析识别获取的文档数据进行存储；文档存储模块，用于对文档解析识别模块解析识别获取的文档数据的原始文件进行保存；信息查询使用模块，用于对文档存储模块存储的文档数据和文档的原始文件进行搜索、查询和导入。本发明基于SDMS，可以将实验室多种仪器设备的输出文档和信息采集出来并进行格式转化，解决信息孤岛造成的信息利用价值低的问题，同时有效改善查询速度，提高查询效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种管理系统，特别是涉及一种实验室科学数据管理系统，属于数据管理系统技术领域。

背景技术

在工业界，一般通过市场上存在组态软件，组态软件具备支持多种协议能力，可以采集多种设备、仪器的数据。

但在实验室中，仪器的精确度、性能、仪器厂商的通讯协议与工业界的应用场景不同，甚至畅游协议不公开的情况，目前实验室有针对单一厂家仪器的采集系统，比如CDS，即色谱数据系统。

实验室经常同时使用多种仪器设备和系统，仪器包括大型的质谱、色谱等设备，还有天平等小型的仪器设备，这些仪器数据格式多样、通讯方式各异，同时存在着结构化数据、非结构化、加密数据、非加密数据，数据类型和数据结构比较复杂。

现有采集技术一般不具备先进的识别技术和数据挖掘技术、高效搜索功能，不能实现与LIMS、EMC Documentum文件管理系统集成。工业环境下使用的技术和系统，不适用于实验室管理，适用于实验室的文件采集系统，针对特定厂家生产的仪器设备具备采集能力，但不能广谱支持。

至今尚未有一个统一的系统能将这些数据管理系统进行整合，统一管理各系统产生的文件信息，导致仪器数据信息孤岛的问题，实验室用户可能需要在多个系统内查找所需的数据和信息，造成工作量增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种实验室科学数据管理系统，本系统基于网页开发，可以将实验室多种仪器设备的输出文档和信息采集出来并进行格式转化，有效降低信息孤岛造成的信息利用价值低的问题，同时有效改善查询速度，提高查询效率，减少工作量。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种实验室科学数据管理系统，包括：

文档采集模块，用于采集需要处理和存储的文档，所述文档包括仪器设备的输出文件、供应商提供的物料合格证、标准操作程序；

文档解析识别模块，用于从所述文档采集模块采集的所述文档中摘录信息，所述SDMS与LIMS、EMC Documentum文件管理系统集成，所述文档解析识别模块解析识别的文档包括PDF文档、Word文档、CSV文档以及其它格式的文本文档；

数据存储模块，用于对所述文档解析识别模块解析识别获取的文档数据进行存储，所述文档数据包括业务数据和元数据；

文档存储模块，用于对所述文档解析识别模块解析识别获取的所述文档数据的原始文件进行保存，且所述文档存储模块基于所述SDMS与EMC Documentum文件管理系统集成；

信息查询使用模块，用于对所述文档存储模块存储的所述文档数据和所述文档的原始文件进行搜索、查询和导入。

优选的，所述文档解析识别模块包括工作流管理模块，用于定义所述文档解析识别模块解析识别的所述文档数据处理的工作流，所述工作流包括文档的创建、审核、审批以及浏览。

优选的，所述文档采集模块为文档抓取器，用于创建内容层。

优选的，所述文档解析识别模块为文档处理器，用于各种类型的文档定义解析路径和格式模板。

优选的，所述文档处理器还用于识别图表信息与光谱图片信息。

优选的，所述数据存储模块还用于XML格式文件的创建和XML格式文件的转换；所述数据存储模块中数据的保存格式为标准的XML格式。

优选的，所述工作流管理模块还用于跟踪所述文档数据的状态变化。

优选的，所述LIMS为实验室管理系统。

优选的，所述SDMS为基于Web的通过java技术和集成技术开发而成的科学文档管理系统。

优选的，所述信息查询使用模块对所述文档存储模块存储的所述文档数据和所述文档的原始文件进行搜索、查询和导入的过程包括：

S1、根据查询信息在所述文档存储模块存储的所述文档数据和所述文档的原始文件中搜索；

b

c

上述公式中，G

S2、确定查询结果；

上述公式中，W

S3、根据查询结果进行导入；

将所述文档存储模块中的文档数据和文档的原始文件的查询结果为m的文档数据和文档的原始文件进行导入，从而呈现出来。

本发明至少具备以下有益效果：

1、SDMS是一种广谱文件采集和转化系统，可以将实验室多种仪器设备的输出文档和信息采集出来并进行格式转化，有效降低信息孤岛造成的信息利用价值低的问题。

2、SDMS提供的查询功能可以有效改善查询速度，提高查询效率，有效提高对科学文档的利用水平，发掘信息价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的系统流程图；

图2为本发明的LIMS实验室管理系统图；

图3为本发明的Lims系统中仪器管理示意图；

图4为本发明的Lims系统中系统初始化管理示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1-图4所示，本实施例提供的实验室科学数据管理系统，包括：

文档采集模块，用于采集需要处理和存储的文档，文档包括仪器设备的输出文件、供应商提供的物料合格证、标准操作程序，文档采集模块为文档抓取器，用于创建内容层，确保电子数据的有效性和可靠性；

文档解析识别模块，用于从文档采集模块采集的文档中摘录信息，SDMS与LIMS、EMC Documentum文件管理系统集成，文档解析识别模块解析识别的文档包括PDF文档、Word文档、CSV文档以及其它格式的文本文档，文档解析识别模块为文档处理器，用于定义各种类型文档的解析路径和格式模板，以便摘录和存储文档信息，在文档识别和处理时，文档处理器可以按照定义好的解析路径进行，文档处理器还用于识别图表信息和光谱图片信息，可以处理重复、错误等不合理信息，文档解析识别模块包括工作流管理模块，用于定义文档解析识别模块解析识别文档数据处理的工作流，工作流为文档的创建、审核、审批和浏览，在定义工作流时，用户可以参考系统内置的模板，工作流管理模块还用于跟踪文档数据的状态变化，在文档数据状态发生变化时，比如从创建状态变为了审核状态，系统都会产生一个新的文件版本，通过这种方式跟踪文件的状态变化过程；

SDMS为基于Web的通过java技术和集成技术开发而成的科学文档管理系统，文件管理系统作为一个统一的信息管理机制，具有下述功能：

集中存储，统一的文档共享，从而节省人手；

权限管理，可针对用户、部门及岗位进行细粒度的权限控制，控制用户的管理、浏览、阅读、编辑、下载、删除、打印、订阅等操作；

全文索引，可以索引Office、PDF等文件内容，快速从海量资料中精准查找所需文件；

文档审计，描述了文档生命周期全过程中的每一个动作，包括操作人、动作、日期时间等信息，通过审计跟踪您可以全局掌握系统内部所有文件的操作情况；

版本管理，文档关联多版本，避免错误版本的使用，同时支持历史版本的查看、回退与下载；

自动编号，可自由组合设计编号规则；

锁定保护，文档作者和管理权用户可将文档锁定，确保文档不被随意修改。当文档需要修改或删除时，可以解锁，保证文档的正常操作；

规则应用，系统支持为目录设定规则，指定动作、条件和操作，当动作触发符合设定的条件，系统则自动执行规则的操作；

存储加密，文件采用加密存储，防止文件扩散，全面保证企业级数据的安全性和可靠性；

数据备份，支持数据库备份和完整数据备份双重保护，全面保障系统内部数据安全性，用户可自行设定备份时间及位置，到达指定时刻，系统自动执行备份操作；

文档借阅，借出过程中可控制用户访问权限，被借阅用户会收到系统发送的即时消息通知，系统支持根据时间对借出的文档自动进行收回处理；

审批流程，可自定义审批流程，实现流程固化，解决内部流程审批混乱的问题；

统计报表，自动统计人员、部门文档使用情况和文档的存储情况；

LIMS为先进的、强大的、灵活的、完整的、可扩展升级的实验室信息管理系统的典范，遵循ISO/IEC17025、GLP、GALP等实验室标准化管理规范，采用模块化的设计方式，适用于不同类型分析、检测和校准实验室的综合管理，用户可根据各自的商业需求的变化对系统进行修改，而不危及将来系统的升级能力；

LIMS实验室管理系统包括检测工作管理、资源管理、查询统计管理、公告和即时通讯和系统初始化管理，资源管理包括人员管理、仪器管理、材料管理、试剂管理、危险品管理、文件管理和环境管理，系统初始化管理包括能力表管理、字段属性管理、显示模块管理、系统编号管理、流程定义、报警机制管理、系统权限管理、查询定义管理、表格模板管理、仪器接口管理和窗口控件管理，Lims以实验室为中心，将人员、仪器、试剂、方法、环境、文件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、外设接口、数据库技术和标准化的实验室管理思想，组成一个开放的分布式体系，为实现分析任务网上分配、检测数据自动采集、快速发布、信息共享、分析报告自动生成、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性支持，是连接实验室、生产部门、质量管理部门及客户的信息平台；

lims在设计时遵循可无限扩展，可定义性原则，支持字段、表、输入输出窗口、表单、流程、仪器接口等自定义，当用户的流程、窗口、原始记录单、报告发生改变或新购买仪器只需要简单的设置就可以实现，用Lims可以轻松满足实验室现在和将来的各种个性化需求，而不需要厂家重新修改代码，不但保护了用户的投资而且可以根据发展需要灵活地调整软件快速响应，获取最大效益；

自主知识产权，遵循ISO/IEC 17025、GLP、GALP等实验室标准化管理规范，采用模块化的设计方式；

产品线丰富，提供实验室信息系统的全面解决方案，产品包括Lims实验室信息管理平台、Lims移动版、Crm，即客户关系管理系统实验室专版；

底层字段、表、输入输出窗口，都可以自定义，无限扩展软件的功能；

表单自定义，Lims内置强大的表单制作工具，只要会用excel和word就可以自己定义原始记录单模板，检验报告模板，统计报表模板；

仪器接口自定义，LIMS通过图形化的向导实现仪器接口的自定义，用户经过简单培训就能学会，当有新仪器时，不用找厂家，就可以实现自己连接仪器；

严格的的追溯、审核、审计、回退、机制，异常的数据可以显示红色等，对修改过的数据进行标识，并且可以记录修改前的数据，修改后的数据，修改时间，修改人等；

流程自定义，当业务流程发生改变时，不需要厂家可以自己修改流程；

自动检验报告，项目等级自动判定，产品等级自动判定，自动电子签名；

查询、统计报表自定义，可以自定义任何形式的组合查询，可以自定义任何风格的统计报表，而查询和统计报表的定义非常简单，用户可以很容易地掌握；

超级即时通，创造性地融合即时通讯和lims的模块功能，检测任务即时提醒、即时通知、可以根据任务提醒迅速进入LIMS相关模块处理自己的工作，也可以利用超级即时通在线沟通工作，聊天；

丰富的接口开发经验；

数据加密传输，严格的数据访问控制机制，支持CA证书、确保数据的安全；

实施LIMS项目的效益：

(1)提高实验室管理分析水平能力和工作效率：

对实验室按照ISO/IEC17025标准体系进行管理，以程序化方式规范质量检验和质量管理工作流程，提高实验室综合检测能力和分析水平，建立起快速高效的量监督信息化平台，确保质监工作更好地为生产、科研及客户服务，仪器数据的自动采集可以减少手工录入的错误，加快数据传送的速度；统一的样品登记和调度系统，可以优化实验室工作秩序，减少样品的周转时间，这样减少了分析者和检查者的反复计算所消耗的大量精力，提高了工作效率；

(2)提高分析数据安全性和可靠性：

LIMS系统记录了每个分析数据的原始信息，包括数据生成、修改、审核等每一步过程，在对数据产生疑问时，随时调出该数据对应的原始记录，看是否有人为修改记录？该数据是经过哪些人员审核的？等一系列详细信息数据可追溯性确保了数据的可靠性，杜绝了人为捏造及修改数据的行为，使实验室在客户心目中树立良好信誉，增强市场竞争能力，与传统的纸面存储数据相比，实验数据电子化，使得数据的安全有了更加可靠的保障，严格的验证系统使得一丁点的数据修改都将纪录在案。分布式的数据存放，防止了数据遭受灾难性的破坏；

(3)规范分析检测工作流程：LIMS系统为每个分析样品在实验室的流转建立严格程序，实现分析检测工作流程化，包括样品登记、采样、分样、检测、审核、出报告等各个环节，新样品到达实验室后，进行登记，生成分析任务单，通过计算机网络直接下发到分析岗位，分析人员看到分析任务后，进行确认，然后开始分析；分析结束后，数据自动进入到数据库，具有审核权的人员完成数据审核，相关部门在网上就能立即看到，实验室管理人员通过系统可以了解到：

a、当天分析样品数量，已经完成及未完成的数量；

b、每个分析人员的工作情况，针对每一个分析数据，其来龙去脉一清二楚；

c、是否出现超标数量？发现超标数据，通过溯源，找到原因；

d、当前产品质量状况及阶段性的质量变化趋势；

e、是否有客户对检测数据进行抱怨？如有，是什么原因？如何解决的？等等；

流程式管理方法及工作痕迹记忆功能，使实验室管理人员对实验室的每个情况了如指掌，可以轻松浏览实验室每个员工的工作痕迹，及时发现不符合质量管理体系的行为，并加以改进，规范实验室工作流程；

(4)规范了设备仪器和计量器具的管理：

根据ISO/IEC17025的要求，所有检测设备，校准工具和计量器具，在投入使用前应进行校准，LIMS系统具有提示仪器和计量器具定期校准和检定的功能，并可建立仪器/设备档案和计量器具检定文档，文档内容包括仪器名称、生产厂家、型号、出厂编号、企业编号、购买日期、检定日期、投入使用日期、检定周期、归属部门、岗位等信息，LIMS按照校验周期，自动提示该仪器的校准信息，如果超过了校验周期，该仪器的分析数据不能通过二级审核，即这台仪器就不能出分析数据，只有仪器负责人对其确认后才能恢复正常分析，这样可避免了仪器本身精度的误差报出错误数据；

(5)降低实验室运行成本：

通过对数据的统计与趋势分析，可以追踪产品的性能、标准、方法等情况，警告不良的质量变化趋势，防止不合格产品的产生，对实验室所有试剂、药品等材料的出入库进行严格管理，建立合理的库存量，加强成本考核，降低实验费用，自动生成各类报表，如分析报告单、原始记录单、质量日报等，并通过网络进行传送，避免打印和人工传递，提高无纸化管理水平，LIMS系统给实验室各级管理及分析人员创造一个功能强大、方便实用的工作平台，日常事务基于该系统进行处理，减少人员配制，提高工作效率；

(6)为实验室领导决策提供依据：

LIMS系统强大的统计查询功能使实验室管理更加科学化，定量化，用lims前原材料使用情况，仪器和计量器具的校准都要有专职管理人员，现在只要根据需要选择不同的查询条件很快就会查出你想要的信息，并通过设定仪器和计量器具校验、设备使用记录、工作任务、人员培训等各种提醒，lims会自动生成提醒，使实验室的负责人做到决策有依据；

数据存储模块，用于对文档解析识别模块解析识别获取的文档数据进行存储，文档数据包括业务数据和元数据，数据存储模块还用于XML格式文件的创建和XML格式文件的转换，数据存储模块中数据的保存格式为标准的XML格式，可以实现收集、整理和展示各种文件信息；

文档存储模块，用于对文档解析识别模块解析识别获取的文档数据的原始文件进行保存，并基于SDMS与EMC Documentum文件管理系统集成，为实验室用户提供了一个具备所有文件管理功能的系统；

EMC Documentum文件管理系统为内容管理系统，它使大量不同类型的内容，包括文档、网页、XML文件、富媒体的创建、管理、定制和分发过程更加智能化和自动化，并集成在一个通用的内容平台和知识库中；

EMC Documentum文件管理系统解决下列问题：

管理XML文件，来支持复用和在企业之间进行交换；

自动处理所有市场资产的创建、检查、审批和发布；

使各种应用，包括ERP、CRM、企业信息门户以及群件系统，于企业内容实现集成；

通过有效管理商业核心文档，来提高商业操作的效率；

支持包括多种内容的应用程序的开发；

信息查询使用模块，用于对文档存储模块存储的文档数据和文档的原始文件进行搜索、查询和导入，基于SDMS可以搜索和查询信息，允许用户访问所有的原始文档，同时SDMS中的数据也可以快速导入到Word、Excel等程序中；

对于科学文档，在SDMS中可以基于数据挖掘技术开展深度利用，基于对科学文档的分析，发现实验过程中的改进点，发现实验问题，优化实验方法，得出更可靠的实验结论。

本发明中SDMS是一种广谱文件采集和转化系统，可以将实验室多种仪器设备的输出文档和信息采集出来并进行格式转化，有效降低信息孤岛造成的信息利用价值低的问题；

同时SDMS提供的查询功能可以有效改善查询速度，提高查询效率，有效提高对科学文档的利用水平，发掘信息价值。

如图1-图4所示，本实施例提供的实验室科学数据管理系统的原理如下：文档采集模块，对需要处理和存储的文档进行采集；文档解析识别模块，基于SDMS，对从文档采集模块采集的文档数据中摘录信息，并对各种类型的文档定义解析路径和格式模板，同时对文档解析识别模块解析识别的文档处理的工作流进行定义；数据存储模块，对文档解析识别模块解析识别获取的文档数据进行存储，并将数据保存为XML格式文件，同时可对XML格式文件进行转换；文档存储模块，对文档解析识别模块解析识别获取的文档的原始文件进行保存；信息查询使用模块，用于对文档存储模块存储的文档数据和文档的原始文件进行搜索、查询和导入，基于SDMS可以搜索和查询信息，允许用户访问所有的原始文档，同时SDMS中的数据也可以快速导入到Word、Excel等程序中。

本实施例提供的实验室科学数据管理系统，基于上述实施例所述的实验室科学数据管理系统，所述信息查询使用模块对所述文档存储模块存储的所述文档数据和所述文档的原始文件进行搜索、查询和导入的过程包括：

S1、根据查询信息在所述文档存储模块存储的所述文档数据和所述文档的原始文件中搜索；

b

c

上述公式中，G

S2、确定查询结果；

上述公式中，W

S3、根据查询结果进行导入；

将所述文档存储模块中的文档数据和文档的原始文件的查询结果为m的文档数据和文档的原始文件进行导入，从而呈现出来；

通过上述技术方案使得信息查询使用模块对所述文档存储模块存储的所述文档数据和所述文档的原始文件进行搜索、查询和导入时按照上述步骤对所述文档存储模块存储的所述文档数据和所述文档的原始文件进行搜索和查询，然后根据查询结果进行导入，不仅能够达到信息查询的目的，而且查询速度快，各个步骤之间不受限制，有限改善了因文档存储模块存储的文档数据和文档的原始文件数目过多造成搜索、查询和导入时间消耗较多，而且将预设阈值在这里取值为90％可避免遗漏，使得搜索和查询的结果更加准确。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。