材料分析实验室管理系统技术方案.pdf

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1、 材料分析实验室管理系统技术方案 2/11 1.系统技术方案 1.1.建设策略与原则 系统采用统一规划，分阶段实施，重点保障业务流程和相应功能的思路。在总体设计上，先搭建好平台架构，再逐步集成业务功能模块；选用高可靠性的产品和技术，同时制订可靠的建设实施方案和质量保证策略，最大限度保障各个系统的正常运行。系统设计必须保障整个系统的高性能，预留出一定的范围，保证在可预见的将来满足系统的要求；系统要具备可扩展性，要满足未来新系统、新业务的扩展需求，保证系统建设投入的有效发挥作用，避免重复投资。在信息化技术的应用上要保证其先进性和领先性，用先进的信息技术确保平台具有成熟性，确保全国各地实验室在同一个

2、平台上使用，实现一体化管控。1.2.总体技术要求 系统设计与开发既要适应满足本次需求，同时也要考虑到将来的系统可扩展性、投资保护，因而在结构选型上，要有强的伸缩特性，并且技术上要先进、成熟、可靠和稳定。1.2.1.易用性 良好的易用性是使系统能够高效推广的重要保障。易用性的设计主要就是通过人机交互方式的设计，达成人机界面友好，输入、输出方便，图表生成美观，检索、查询简单快捷等目标，并在系统 3/11 的可扩展、可配置设计的支持下，实现灵活的可扩充性和高度的可配置管理性。1.2.2.安全性 系统应有良好的安全性，具备健全的用户分类管理，包括系统管理员、系统维护员、一般用户等。支持多级的用户、角色

3、、权限的授权功能。系统管理员负责所有功能授权，系统维护员负责一般用户的角色、权限管理，确保所有的操作都必须在相应的授权管理之下，如可根据人员上岗证授权（包括监测分析、复核、审核、授权签字人等）情况，控制人员可操作的检测项目和批准范围。另外需确保防止敏感信息的泄露、黑客的侵扰、网络资源的非法使用以及计算机病毒等，降低对本系统的正常运行构成的威胁。1.2.3.稳定性 系统应具备高稳定性，满足 724 小时不间断工作；能够支持 500 个及以上并发访问量、响应时间在 3S 内，能够支撑每年 50W 份或以上订单及 100W 份或以上报告的业务量。在系统设计之初，将充分考虑本系统各种业务的特殊性和复杂

4、性，确保系统的总体性能满足用户要求，不发生长时间业务中断、阻塞、死锁等情况，并制定系统优化策略和方案，保证在今后一段时期内业务增长的情况下，系统仍具有较高的性能。4/11 1.2.4.兼容性/扩展性 系统应具备可扩展性，能够随着管理逐步完善和信息量的逐渐增加不断地进行扩展，同时在软件系统的开发中，应考虑各个功能模块的可重复利用性，降低系统扩展的复杂性。在进行系统可扩展性设计时，还将充分考虑系统的可伸缩性，使系统具有良好的可扩展性。系统应具备良好丰富的对外接口，能够满足后续管理系统的数据对接要求，同时系统支持对各类实验室电子仪器设备数据直接读取或导入功能，并实现样品、流程表单采用条码技术管理，提

5、高管理效率。1.2.5.备份及恢复要求 为了保证数据的安全性，需加强数据存储、处理、传输各方面保护。结合现状，本期项目为了防范数据破坏，将实现本地数据备份和恢复功能。1.2.5.1.文件备份和恢复 本期项目使用完备的网络备份方案，能够在一台计算机上实现整个网络的文件备份，在某些情况下，系统还要求进行打开文件的备份。1.2.5.2.数据库备份和恢复 在许多人的观念里，数据库和文件还是一个概念；当然，如果数据库系统是基于文件系统的，那就可以用备份文件的方式备份数据库，但发展到今天，大型的关系型数据库系统已是相当复杂和庞大，再用备份文件的方式来备份数据库已是不适用了，是否能够对数据库进行快速、准确的

6、备 5/11 份，甚至有些业务要求数据库在线备份，是网络备份系统是否先进的标志之一。正是以此，数据库备份和恢复更是信息数据保护的主要手段。1.2.5.3.系统灾难恢复 备份的最终目的是保障系统的顺利运行，所以备份方案要考虑到本项目系统能够完整地备份系统的关键数据，在系统出现故障甚至损坏时，能够迅速恢复系统，将损失降至最低。6/11 1.3.总体技术架构 系统总体架构是采用业界成熟的技术架构思想，整体架构图如下图所示：7/11 系统的主体架构是采用以企业服务总线（ESB）为核心的 SOA 架构，有效地适应了流动的业务以及不断变化的需求。系统的模块采用组件化设计，业务组件在整个系统是松耦合方式，可

7、以根据业务需求进行调整配置，根据业务组件再进行系统构件，各个子系统是构件方式组成的，是可以根据业务功能进行随意组合的。系统应用层采用 B/S 结构，支持用户通过网页直接访问系统。1.4.设备数据采集设计 通过仪器设备检测数据的自动化采集和分析，可以进一步提高检测数据的准确性，避免人为抄录引起数据的缺漏导致的错误；同时，可以实现数据来源的可追溯，数据来之于哪个实验室、哪个仪器设备、哪个时间点产生的，一目了然。1.4.1.仪器设备检测数据采集 需要将所有仪器设备通过 PC 工作站或直接接入网络，具备通讯条件，构成仪器设备一张内部网络。设备数据对接方式有人工采集、导入检测文件、对接设备自动采集。1.

8、4.1.1.人工采集 由检测员通过平板界面或者 PC 系统界面录入检测结果，需要针对不同的检测业务流程定制差异化的录入窗口。8/11 1.4.1.2.导入检测文件进行解析 对于具备 PC 工作站的设备，可由系统到指定目录获取检测文件，或由检测员在 PC 系统导入检测文件，系统自动提取文件的关键实验数据。支持现实验室各主流厂家的设备类型。1.4.1.3.对接天平 通过对天平的通讯改造，使天平具备通讯功能，由系统自动读取天平称重数据。1.4.1.4.对接自动化测试设备 针对未来实验室引进的自动化测试设备，能够实现与设备对接，自动获取测试结果。由系统生成测试任务队列，自动化测试设备从队列中按顺序取测

9、试任务进行实验，执行完毕后，自动化测试设备自动执行下一个任务，并将实验结果自动上传系统，系统对结果进行解析、计算。1.4.1.5.批量测试支持 为实验室同台设备同时进行批量样品测试提供支持，同时测试完成后，可解析测试文件，按顺序提取测试样品的测试结果，自动填报到系统。1)班长在分配设备后可设置批量样品测试的顺序及样条号，可调整。2)检测员按样品顺序排好，手持平板批量扫描样品编号，建立样品与设备、人员的关联。3)检测员设置预计测试时长（小时）。9/11 4)批量样品做完试验后，系统可从指定的目录获取测试结果 EXCEL 表，提取的数据自动关联上样品、样条号。1.4.2.环境设备运行及告警数据采集

10、 通过完成温箱等环境测试设备接口的物理改造，为每一台设备分配局域网 IP 地址，使之具有网络通讯功能。1.4.2.1.环境设备运行数据采集 对于接入网络并且提供接口协议的设备，可采集设备状态（运行、停止、离线等）、温箱时间、温度、湿度等设备数据进行处理，并以图形化进行展示。由于各个厂家的设备协议各异，需要针对各个厂家各型号的设备进行采集接口开发。可按检索条件选择相关设备，打开单个设备如温箱的详细状态，可查看当前设备的温度、温度信息，可按时间、温度、湿度形成状态曲线，可设定需要显示的时间段范围和温度范围。支持历史数据回看。1.4.2.2.环境设备告警数据采集 要求设备支持告警的协议输出，对于不支

11、持告警协议输出的设备，本次项目不进行对接。10/11 由于各个厂家的设备告警协议各异，需要针对各个厂家各型号的设备进行采集接口开发。可告警内容包括：设备的异常告警 对于设备的故障、异常停机等进行告警提示，对于设备如温箱的缺水、缺油、电源故障告警、等进行告警。设备的超负载 对于如设备的超压、长时间运行导致的过热、和加热、加湿的过载保护，风机的过载过热、压缩机超压可实现告警。超误差范围告警 对于实验项目的程序设定，如设定温度、温度，及告警范围，当实际检测的温度、湿度超过设定的告警界限时，可进行程序告警。对于告警信息，可通过声光、LED 显示屏、LIMS 系统、短信等多方式提示。1.5.接口设计 1

12、.5.1.与 ERP 平台的数据交换 ERP 平台通过交换架构（XI）向外界提供的数据接口 API，其接口程序要求用 ABAP 语言来编写。本次项目将实现 LIMS 系统与 ERP 平台在任务下达、检测进度、检测报告等方面的数据交换。11/11 1.5.2.与研发部门的研发管理系统的数据交换 本期系统预留与研发部门研发管理系统对接的数据接口。对于数据接口，采用 Web Service 技术，采用可扩展的数据交换协议XML，使得异构系统之间的交互操作、数据交换和集成易如反掌，同时支持客户端跨平台重用业务功能，从而降低异构系统集成的成本，降低大型系统集成用户因为更换统一平台而增加的成本。1.5.3.对接客户 LIMS 系统 对接合作客户的 LIMS 系统，向客户推送实验进度、实验数据、实验报告。1.5.4.短信/邮件接口 对接第三方短信/邮件平台的接口，推送短信/邮件发送。