实验室信息管理系统LIMS助力石油化工、环境监测、食品检验、制药实验室信息化,推动实验室仪器设备的数据自动采集应用,响应国家《中国制造2025》战略规划。
实验室的仪器由于涉及不同国家、厂商,种类繁多,接口通讯协议比较复杂,LIMS自动采集模块与仪器设备的通讯连接就显得十分重要。一般带电脑的仪器我们把电脑及其软件叫做工作站。目前实验室信息管理系统LIMS与实验室仪器集成主要分为以下三种情况。
一、实验室信息管理系统LIMS与网路化仪器工作站双向集成
仪器数据集成整合从设计角度出发应该是双向的,即网络化仪器工作站(简称:CDS)能从实验室信息管理系统LIMS中获取待分析的样品,也能将样品分析结果发送回LIMS。现在很多实验室信息管理系统LIMS供应商都提供成熟的CDS接口,做一些配置就可以用上了。
设备CDS与LIMS的整合可以避免员工手抄形成原始记录的方式,这样不仅将实验员从一些日常工作中解放出来,数据的自动传输也避免了人工易犯的誊抄错误。
1、工作模式:
CDS采用的Webservice接口,XML技术,XML是在web上传送结构化数据的方式,Webservices要以一种可靠的自动的方式操作数据,HTML不会满足要求,而XML可以使web services十分方便的处理数据,它的内容与表示的分离十分理想;SOAP(简单对象访问协议),SOAP使用XML消息调用远程方法,这样web services可以通过HTTP协议的post和get方法与远程机器交互。
2、运行原理:
(1)第一种(A型)是从LIMS中生成待分析的样品序列Sequence,在LIMS中启动Sequence的运行,主动推送到CDS中,CDS中分析完样品后将数据取回到LIMS中。
(2)第二种(B型)是遵从现有习惯,在CDS中生成Sequence,LIMS中生成样品信息即Sample list,通过CDS调用LIMS的Sample list生成Sequence,之后通过CDS完成数据分析后将数据返回到LIMS中。
我们以Waters公司的Empower为例,Empower通过与SW-LIMS的集成接口可以实现在LIMS与CDS之间数据交互,用户授权可使用SW-LIMS与Empower集成功能,则色谱分析人员在Empower客户端可以看到LabVantage的LIMS插件,色谱分析人员通过该插件功能可以直接获取样品在LIMS中的信息,可下载到Empower中并生成相关检验序列(系统自动将样品与序列进行关联),在样品检验完成之后,Empower可把检验分析结果推送到LIMS中,从而使整个分析过程简单而高效。
二、实验室信息管理系统LIMS与单机工作站软件集成
1、工作模式:
第二种实验室信息管理系统LIMS与单机工作站软件集成一般采用文件传输机制(如FTP),文件格式包括PDF、TXT、Word、Excel、xml等。
2、运行原理:
对于色谱数据系统和非色谱数据系统的单机分析仪器设备(如UV、IR、TOC等),分析人员可利用仪器的工作站软件把检验分析图谱以PDF、TXT、Word或Excel文件的形式打印/导出保存到特定目录,实验室信息管理系统LIMS通过对这些文件进行智能的处理和分析,读取报告中的样品信息以及分析结果,自动的将结果报告存储在LIMS系统中,并与被检样品进行关联。
三、实验室信息管理系统LIMS与仪器通讯接口集成
1、工作模式:
这些仪器的共同点都是没有相应的工作站或仪器操作软件,通常这些仪器通RS232/RS485、网口、USB等与外部通讯,L实验室信息管理系统LIMS与仪器通讯接口集成一般用COM、USB、网口等,采用TCP/IP通讯协议。
2、运行原理:
目前实现实验室信息管理系统LIMS与仪器通讯接口集成的方式有以下二种:
(1)通过电脑实现LIMS与仪器设备的直接连接
只要仪器具有标准的通讯输出信号,则可利用数据线将设备连到LIMS用户端电脑的信号接收端口(如COM、USB等)。当仪器获取数据后可通过本通讯接口实现数据从仪器发送到LIMS用户端电脑,从而自动保存到LIMS数据库中。
(2)通过无线设备实现仪器通讯接口集成
将具备通讯接口的仪器设备通过转换器(RS232/RS485-TCP/IP)将仪器接口转换成以太网接口,通过以太网协议与LIMS系统进行接口。分析人员只要通过移动端设备选择要进行操作的设备,LIMS即可接收从设备上发送过来的数据并保存到LIMS中。
综上所述,通过以上方式与实验室仪器进行集成,可以减少人为因素导致的数据出错,减少实验室人员的负担,实现数据获取的自动化。