浅谈化工实验室的网络化管理

1、引言

近年来，科学技术的日新月异，不仅让我们的生活发生了很大的改变，而且让我们的工作也变得越来越简单。特别是以计算机为代表的新科技越来越多的进入实验室，使分析仪器逐渐实现了小型化、微型化、自动化、智能化。同时网络科技的兴起，也为实验室的网络化管理提供了所需的技术支持，下面我们就实验室网络化管理的趋势，进行一下简单的探讨。

2、 分析仪器管理的网络化

在我们日常分析检测过程中，我们关心的是分析结果的准确性和及时性。而仪器分析是实验室分析工作中一项非常重要的组成部分。因此如何快速、准确的分析样品，如何实现分析仪器的自动化控制，如何方便地对分析仪器进行实验操作，如何将实验室内所有的分析仪器有机的统一起来，做到多台仪器同时工作，同步控制，以及如何对分析数据和原始记录进行程序化管理，使我们在收集、查找，分析数据上更简便、快捷，就成了以通过计算机工作站来控制的分析仪器在实验室应用的一个重要的方向。

随着对分析检测能力的要求越来越高，发展对某一物质的专用检测仪器已经成为现代仪器发展的一个趋势。由原来的一机多能，转变为一机多用。比如卡尔费休仪，就是专门针对各种水分分析的仪器。气相色谱仪中的FPD就是专门针对硫、磷的高选择性检测器。但考虑到单功能所带来的成本提高，并且有些复杂物质不是能够简单的分离测定的，这样就提出了仪器的联用化。即实现不同种类分析仪器的联用。比如我们常见的色谱--质谱联用，色谱—红外联用，这些仪器的联用，充分发挥了各自的特点，将分离与定量定性很好的结合起来。现在又在不同仪器的联用基础上，进一步开发出了同类仪器的联用，也就是我们所说的多维化。比如现在色谱柱切换技术，它是将复杂的样品在不同的色谱柱中进行分段分离测定，也就是说一个样品经一次色谱分离后,所出现的色谱峰往往部分重叠,在串接另一个色谱仪,进行第二次色谱分离,就可以大大提高分离度，提高分析的准确度。还有更为高级的多维色谱技术，都为在分析过程中最大限度的减少误差，提高仪器的检测能力提供了有力保证。另外由于计算机技术在分析仪器中的广泛应用，以及分析仪器本身技术的进步，使得我们可以很方便的在仪器上实现样品预处理、分离、测定、数据处理、记录等功能，做到分析和处理的一体化。所有这些分析仪器的更新换代，也就为我们提出了一个新思路—将所有在用的分析仪器连接起来，构成一个网络，既能发挥每台仪器的特点，又能一起配合工作。目前有很多仪器，它们本身都是单独控制的。如果不把它们连成一体，那么所得出的数据就需要人工来进行记录，计算。数据处理功能非常低下，这不仅造成效率的低下，同时也增加了在分析过程中人为因素的影响。最简单的比如测定水分，需要先测定样品重量，然后根据溶液的消耗体积数进行计算，这个过程，天平和水分仪是分开的，数据录入需要分析人员来完成。而如果我们引入网络化管理的概念，只需要一根数据线将天平和水分仪连接起来，直接把称量数据传送给水分仪，并用工作站来控制水分仪，将水分仪所需的滴定条件、计算公式等在工作站内事先设定好，那么我们就可以一次性完成测定、存储和计算。这样一方面减少了产生结果错误的几率，另外也降低了人为选择结果的可能。这就是一个最简单的联用。现代计算机技术和网络技术已经逐渐走向成熟，以及分析仪器的更新换代。所有这些功能的提高和仪器软件、硬件的完善，都就为我们实现分析仪器的网络化管理提供可靠的技术支持。如果我们把实验室的所有分析仪器都连接在一起，建立一个小型控制的局域网，那么不仅可以减少分析人员的劳动，同时也能保证数据的真实性。不仅如此，建立一个小型的局域网，还可以监控每台仪器的状态，优化每台仪器的参数，使它们始终都处在最佳分析状态，为我们提供准确的分析数据。同时，还可以实现数据的共享，方便我们对以往和实时数据的查询。以前，如果管理者想要查询所要的分析数据，或者想了解分析仪器的使用状况，必须到岗位上去了解。如果建立局域网，那么就可以在办公室内，轻点鼠标，就可以完成。达到事半功倍的效果。因此建立局域网不仅保证了数据的准确性、真实性，减少人为因素，同时也方便了对实验室的管理，提高了工作效率。大大减轻成本，提高资源的利用率。

3、实验室信息管理系统系统的应用

以上我们谈到的是对分析仪器的控制。可以通过局域网实现我们对各种分析仪器的整合，以及对分析原始数据的收集、整理、分析、筛选和共享，为我们提供真实、准确的检测结果，达到我们的对生产监控的目的。但如果对于化学分析数据，以及实验室其它事物的管理仅有一个控制分析仪器的局域网还是远远不能满足现代化实验室的管理的。我们需要一个可以整合所有实验室资源，优化实验室管理，降低运行成本，方便快捷的进行所有数据的管理、查询、交换、统计的系统软件，来实现对实验室的全面管理。目前针对这一需要，已经开发出了一套新的软件—LIMS系统（实验室信息管理系统）。现在我们分析室已经开始尝试使用这种系统来管理我们的日常工作。LIMS这个系统是通过应用计算机网络技术、数据存储技术和快速数据处理技术对实验室的各种信息进行全面管理。它是集现代化管理思想,计算机技术和分析测试技术为一体的用于各行业分析测试实验室信息管理和控制的一项崭新的应用技术。LIMS技术提供了实验室各种信息存储、交换和统计分析的网络化平台,可促进实验室高效、科学运作和规范化管理,通过它,实验室可以达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的,对实验室提高工作效率,降低运行成本起到至关重要的作用。适应现代化发展需要的实验室必须要建立起完备的质量管理体系。LIMS软件的应用既能满足目前的实验室管理需要,又能适应未来不断增长的需要。因此LIMS软件的设计具有实用、合理且具有灵活的可扩充性。目前，随着我们对LIMS系统的了解逐渐加深，我们感到这种系统虽然还有很多需要更改的瓶颈，但其设计的理念符合我们现代化实验室管理的需要，为我们真正实现网络化管理，保证数据传输交换的实时性和准确性，节约管理成本，降低运行费用提供了一个非常好的平台，也是现代化实验室发展的趋势。

4、  讨论

虽然现在网络化技术和计算机技术的成熟，已经使构建小型的控制分析仪器的局域网和运行LIMS系统成为可能。但仍然存在着很多需要改进的问题。

①虽然现在可以实现一套工作站对话多个分析仪器。但必须配备高配置的计算机，才能实现快速分析，保证结果的及时性。

②数据的安全性和仪器的稳定性、兼容性也需要改进。特别是不同厂家的仪器如何进行整合。

③无论是构建小型的控制分析仪器的局域网还是LIMS系统，其购置软件费用花费不菲，而且日常的运行管理也需要专业的人士来维护。一旦发生故障，数据的安全性如何保证，也是一个比较大的问题。

这些问题需要在以后的发展中加以解决，这样我们就可以实现对实验室的高效、快捷、方便的管理。