自動化物聯網搭建，讓實驗室變“智慧”
2012-02-10 20:49:47 本站原創寧波檢驗檢疫局近期運用信息化技術率先成功探索搭建實驗儀器設備自動化物聯網，為打造智慧型實驗室邁出了第一步。
提速：聯網啟動
初冬的下午，寧波檢驗檢疫局食品分中心實驗室里，電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）和氣相色譜質譜儀（GC-MS）閃爍著工作燈，正在檢測中。科技處和實驗室有關負責人忙碌著把兩臺儀器聯入到儀器專網，他們要打通數字實驗室業務系統與實驗儀器的鏈路，架設實驗儀器智能控制、管理服務器組團。
“聯網啟動！”隨著聯網指令的發出，實驗員馬上從數字實驗室業務系統向ICP-MS發送當日的樣品信息及任務命令，并在儀器自動進樣架放入對應的樣液，儀器開始按指令自動檢測，實驗員回到工作電腦前遠程監控儀器檢測情況。
5分鐘后，隨著第一個樣液的檢測完成，辦公電腦的數字實驗室業務系統結果登記界面，同時出現了該樣品經自動計算后的最終檢測結果。實驗員對其審核正確后，便利用自動擬稿功能發出了一份最終檢測報告。從發送檢測指令開始到出具報告，整個過程用了不到7分鐘。而在之前，實驗員還要經歷打印儀器分析報告、手工錄入并計算原始記錄、電腦上進行結果登記、進行紙質和電子審核等步驟。
手工：低效易錯
目前的實驗分析方法，通常需對樣品進行前處理，然后再按照不同的檢測方法進行不同的實驗，有的可能需通過化學檢驗方法進行，有的可能采用一種或多種儀器進行分析。實驗檢測人員往往要面對種類繁雜的儀器，以及復雜多變的原始數據，將這些中間數據通過計算公式才能得出檢測結果數據。
通過對檢測工作的深入調研，實驗室工作各環節工作量大致分布為：樣品前處理60%，儀器分析20%，數據分析和編制報告20%。實驗室檢測工作80%以上的檢測數據來自大型儀器設備，而分析數據、整理數據、出具報告占用的時間與儀器運行檢測時間相當。
將儀器原始數據換算成檢測報告數據的分析過程，仍需手工按計算器，效率不高且容易出錯。這種手工處理方式已經不適應新形勢下實驗室業務發展的需要。
同時，實驗室儀器種類繁雜，原始數據存儲安全性不高。以寧波檢驗檢疫局為例，現有實驗室儀器設備原值近3億元，專業范圍寬、儀器種類多，僅色譜、質譜和光譜類大型儀器設備就有110余臺。儀器檢測數據分布于每臺儀器配套的工作站電腦上，從數據安全性、可靠性和可追溯性等方面考慮，數據分散保存弊端很大。更無法實時掌握實驗室儀器設備應用情況。目前，設備應用情況依靠實驗人員檢測后的手工登記，既給實驗室增加了工作量，也不利用管理部門掌握設備實時使用情況，對科學合理地裝備實驗室也有一定的影響。
難題：急待求解
如何有效地整合與管理，提高實驗室的準確性與效能，長期以來都是實驗室想達成的目標。寧波檢驗檢疫局以探索搭建實驗儀器自動化物理網為突破口，破解這一長期困擾實驗室工作的難題。以寧波檢驗檢疫技術中心食品分中心為例，2011年全年產生數據近10萬條。以往這些樣品需要人工抄錄、計算、填寫、登記、費時費力，差錯風險高。實驗儀器設備物聯網搭建后，經初步測算，能提高30%至40%的工作效率，可大大解放技術人員的生產力，有效保證檢測工作質量，也讓技術人員有更多的精力投身于科研思考和攻關中，推動科研工作進一步發展。
實驗儀器設備物聯網是實驗儀器設備的互聯網。它將實驗室里的氣相液相色譜儀、質譜、光譜儀乃至如天平、溫濕度計等實驗儀器設備、環境監控設備通過現代網絡技術、射頻識別技術（RFID）、傳感技術融入網絡，形成一個智能化、數字化、自動化的儀器網絡，為實驗室檢測、監控提供充滿智慧的物聯平臺。它能讓實驗員通過辦公電腦發送檢測指令，能讓實驗員坐在辦公室接收檢測數據，能讓實驗室通過網絡監控儀器設備和環境狀態，能讓儀器原始數據得到集中管理。
數據：互通共享
探索搭建實驗儀器設備物聯網平臺，一是可對檢測工作有效掌控，能掌握檢測工作的全過程，實時監控實驗儀器設備的狀態和實驗環境情況，避免了實驗室檢測、管理的盲點。二是可提高效率減少差錯，其自動在線實時雙向數據采集功能實現了檢測工作數字化、自動化、規范化，讓實驗員擺脫了大量繁瑣重復性工作，減少了差錯，提高了檢測效率。三是可有效回溯，儀器設備物聯網形成了儀器原始數據一體化管理，便于實驗數據回溯，節約成本，保證質量。
信息化技術在實驗室的深入運用固然有利于提高檢測工作質量、增加效能，但也需要將信息化技術運用好，儀器設備自動化物理網的搭建須讓一線檢測人員真正感受到好用、易用、愿意用，也需要加強與其他信息系統的互聯互通建設，將檢測數據共享共用，發揮最大效益，避免成為信息孤島。
