丽水市环境监测中心站 浙江丽水 323000
摘要：为了使环境检测实验室能对检测样品的接受、流转、储存、处置及样品的识别各个环节进行有效的记录和质量控制，需要采取先进的物联网技术，建立一套对实验室样品全流程进行记录和控制的管理系统。将样品管理系统与无线射频识别（radio frequency identification，RFID）技术相结合，充分利用RFID 识别技术的信息量大、可以读写等优势，实现环境检测样品的在实验室分样、制样、检测和销毁处理的全程监控与实时追溯。RFID样品管理系统可以弥补条码管理的缺陷，记录样品在实验流转过程的全部信息，方便查询和追溯，大幅提高了样品管理效率和满足实验室质量管理的要求。
关键词：RFID技术；样品管理；自动化
近年来，随着生态文明建设的不断深入，环境监测需求与日俱增，环境检测实验室业务量迅猛增长，检测样品数量庞大、种类复杂。目前全国大部分环境检测实验室在样品管理的过程中，均采用纸质条码配合手工记录的方法实现，只记录样品物理信息，不对样品流转信息进行记录，如何对检测样品的接受、流转、储存、处置及样品的识别各个环节进行有效的质量控制，是一直以来困扰实验室质控建设的一大问题。
随着科学技术的不断进步尤其是物联网信息技术的突飞猛进，无线射频识别（RFID）技术在物联网的应用，极大地改变了我们的工作和生活方式，其快速读写、抗污染能力和耐久性，信息识别的穿透性和无障碍，多应用支持等方面的突出能力使这项技术应用日益广泛，物流、制造、交通运输、医疗、防伪和资产管理等多个领域都有大量成功的运用案例。专家预计，这一领域将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场[1]。因此，结合 RFID 技术，针对样品管理信息化水平低、自动化程度低、信息采集和管理困难的情况，开发环境检测实验室样品管理系统， 极具创新性和实际应用价值，能够更好地推动物联网技术的发展，同时也为环境检测行业实验室的样品管理水平提升提供技术保障。
1 环境检测实验室样品管理现状
目前环境检测实验室样品管理主要存在以下几方面问题：①检测样品信息存在信息录入不完整、差错率高、放置时间较长后难以寻找；②样品出现损坏、遗漏等情况后难以追查；③样品管理信息全凭手工录入，管理手段落后；④检测资源控制措施不到位，浪费严重；⑤未建立规范化的流程管理模式，样品流转、销毁等管理手段没有规范，随意性大；⑥未建立实验室资源信息数据库，信息化滞后。
2. RFID应用在检测实验室样品管理
针对目前检测实验室的样品流程特点，RFID流程设计如图1所示，充分将RFID技术应用到样品管理的每一个方面，从而更好地服务于整体的样品管理。
图 1 RFID应用流程
2.1 样品登记管理
样品登记环节。为了保证信息的安全性，对每一个操作员进行身份验证，要求操作员输入自己的账号、密码登录系统，并赋予不同操作者不同的权限。样品登记环节，对样品进行系统性的描述处理，包括送检单位、送检时间以及样品的具体属性的记录，从而为今后的环节奠定基础，保证样品信息验证的可靠性。
2.2 入库与还库登记
入库环节，RFID标签主要是记录入库时间、操作人员以及验证样品信息。同样的，还库环节记录信息信息与入库环节相同，但是还库环节要将相关的监测信息共同记录在RFID标签中，同时对相关权限重新设定，保证不会出现信息泄露事件的发生。
2.3 领取与检测结果记录
管理员根据样品交接信息选中待入库的检验批对商品领取人员以及领取样品信息进行记录，并与之前的样品信息进行匹对与认证，保证样品信息的完整与连续性。在检测环节，将商品的每一项检测信息由专人重新编制RFID标签信息，并将之前的信息融合在一起，利用图文并茂的形式，便于客户领取样品后的查看与了解实际检测信息。同时，对于每一环节的人员进行细致的记录，保证责任到人。
2.4 客户领回与过期处理记录
对于每一个过期处理与客户领回的商品进行销毁与删除，从而保证信息的唯一性与安全性，同时也保证了客户的利益。
2.5 查询模块
这一模块主要是帮助客户以及实验室管理人员了解样品检测的即时信息，主要用于样品综合信息的查询，包括样品出入库信息查询、检验进度查询、综合信息查询，查询条件为：登记日期或者样品编号等。输入查询条件，系统会显示所要查询的样品信息。
3 RFID 技术用于样品管理的特点和优势
RFID系统组成由RFID标签（俗称电子标签）、读写器、应用软件三部分组成。其工作原理是读写器发射特定频率的无线电波给电子标签，用以驱动电子标签电路将内部的数据送出，此时读卡器便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理[2，3]。电子标签保存约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体表面，读写器又称读卡器，可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别样品的目的。
3.1 性能优势
部分送到环境检测实验室的样品需要冷藏保存，在低温潮湿的条件下，条码标签会因为沾水而经常无法正常识别。RFID 标签经过全部封装，不仅不受潮湿与低温影响，还具有可快速批量扫描、抗污染能力强、可重复使用、穿透性读取和较高安全性能优越性能[4]，在实际使用过程中，相比原有的条码标签，RFID标签可大幅提高实验室的工作效率。
3.2 全程监控
根据RFID读写器监控到的信息可以很容易管理实验室内的各种物品，随时随地可以查询出某个物品所处的位置，防止物品的丢弃以及难以寻找，实现实验室样品的自动化管理。
3.3 有效追溯
由于样品各项信息可以加密写入到标签中，以及调用系统数据库内的信息资料，可以辨别出任一样品在实验室所有的流转轨迹[5]，实时查找出以往样品的所有流转记录，有效追溯到实验室样品生命周期的任一位置。
3.4 方便查找
环境检测实验室对样品保存的时间都有固定要求，对一些保存时间较长的留样样品，
特别是土壤样品，在保存后较难寻找，利用手持RFID读写器，可以方便快捷地实时查找到任何时间保存的样品。
3.5 防止误领或丢失
每张RFID标签都有全球惟一ID号码，而且是不可修改的，因此RFID技术具有无可比拟的识别性能。RFID标签中，除了ID号外，还有一部分DATA区，若有需要是可以写入数据信息，把样品所属部门写入到这个区域，通过读写器对样品的检查，误领或丢失的样品很容易被识别出来。
4 结语
样品管理是实验室管理中的重要内容，是保证检测数据真实可靠和溯源的重要依据，需要严格管理。样品管理工作琐碎，注重细节，需要耐心对待，在长期工作中不断总结经验，才能更有效地提高样品管理的效率和水平。样品管理水平的高低，也充分体现了实验室管理的公正、客观和科学。
RFID技术在检测实验样品管理中的应用，大大提高了日常样品管理的准确性，减少手工操作录入可能带来的差错。通过对实验室样品的合理化应用，可以准确地获得样品所存储的详细位置，并结合样品管理系统，清楚地了解实验室中的样品信息，从而大大提高样品的管理效率和质量。
参考文献：
[1] 杜云明，周杨.无线射频识别技术与应用研究[J].自动化技术与应用，2010，（5）：52−55.
[2] 吕玉明，吴艳玲.基于 RFID 技术的实验室信息管理系统设计[J].中国电子商情（RFID 技术与应用），2009，2：32−34.
[3] 陈惠，吴建明，吴昌永.实验室样品物流管理系统开发与设计[J].现代测量与实验室管理，2011，（5）：42−43.
[4] 胡威威，李军，熊贝贝.RFID 标签应用于食品检验样品管理[J].太赫兹科学与电子信息学报，2013，11（1）：113−118.
[5] 王若昆，安景，魏学业.基于 RFID 技术的无线信息传输系统的设计与研究[J].电气自动化，2014，（3）：17−20.
论文作者:林宝达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/22
标签：样品论文; 实验室论文; 信息论文; 技术论文; 标签论文; 环境论文; 环节论文; 《基层建设》2018年第12期论文;