實驗室信息管理系統(tǒng) （LIMS） 是上世紀 70 年代隨著計算機的發(fā)明而產(chǎn)生的,，隨著IT技術和硬件的發(fā)展，目前已經(jīng)成為各實驗室中,，十分常見的一種管理手段,。在國內石油化工行業(yè)中， LIMS 的引入比較早,，應用情況也比較好,。石化行業(yè)實驗室的 LIMS 也有它*的一些需求，主要包含：時效性要求高,、瞬時數(shù)據(jù)量大,、樣品固定、并發(fā)用戶多,、穩(wěn)定性好,、統(tǒng)計功能強大等。

雙向通訊

色譜儀在石化行業(yè)應用非常廣泛,，尤其是在化工裝置的生產(chǎn)中,，從原料、中間產(chǎn)物到產(chǎn)品,、再到副產(chǎn)品的檢驗都離不開氣相/液相色譜儀,。由于色譜分析的數(shù)據(jù)量比較大，以筆者所在實驗室為例,，大部分色譜分析方法都有十幾個組分的數(shù)據(jù)要報告,，有的色譜分析方法甚至要報告二十多乃至三十個數(shù)據(jù),。從而導致，這些數(shù)據(jù)如果依靠手工錄入到LIMS中顯然是不現(xiàn)實的,，實驗員的工作量太大,、也很容易出錯。

介于上述原因,，目前實驗室中主要采用,，將色譜分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃IMS的方式，該方法可以很大程度上減輕實驗員的工作量,。并且隨著信息化技術的發(fā)展,，2019年我們對LIMS和色譜工作站進行了升級，使其能夠實現(xiàn)LIMS和色譜工作站的雙向通訊,，現(xiàn)在您不僅可以將分析結果從色譜工作站傳輸?shù)絃IMS,，還可以實現(xiàn)將分析任務、樣品信息從LIMS傳輸?shù)缴V工作站,，基本實現(xiàn)色譜分析的自動化運行,。

1.OpenLabCDS2和LIMS數(shù)據(jù)交互  

在軟件升級之前，色譜工作站軟件是安捷倫公司的EZChrom網(wǎng)絡版3.2（以下簡稱EZChrom）,，LIMS軟件的版本較低,，只能利用文本導出的方式錄入色譜分析數(shù)據(jù)。

為了進一步的提高工作效率,、提升實驗室的自動化水平,、減輕實驗員的工作量、以及人為因素的影響,，我們對色譜工作軟件和LIMS都進行了升級,。色譜工作軟件升級為OpenLabCDS2網(wǎng)絡版，LIMS升級為新版本系統(tǒng),。SampleScheduler是OpenLabCDS2的一個重要模塊,，依靠該模塊，可以實驗色譜工作站和LIMS之間的數(shù)據(jù)交互,。

2.升級后工作流程的變化  

升級后,，色譜分析的操作步驟明顯減少,，基本消除了人工干預,，見圖1。

圖1 使用 Sample Scheduler 前后分析流程對比

2.1樣品信息錄入

升級后樣品調度程序可以通過接口讀取LIMS中待分析樣品的相關信息,，包括分析任務,、需使用的儀器、需使用的進樣盤位號,、分析方法等,，當同一臺儀器上有多個分析任務時還可以建立序列,。實驗員只需要按照樣品標簽指示，把樣品放在對應的樣品盤上,，再啟動儀器即可,。避免了人工錄入時錯誤地錄入樣品信息或數(shù)據(jù)傳輸代碼，從而提高了工作效率,。

2.2分析數(shù)據(jù)傳輸

分析完成后,，若數(shù)據(jù)經(jīng)人工確認無誤，SampleScheduler就會將分析數(shù)據(jù)通過接口寫入LIMS,。過程中不必再導出TXT/CSV文件,，也不必再通過第三方軟件解析文本文件，大大減少了操作步驟,，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率,。

在一些特定的分析中，比如當色譜分析組分比較少,，或者保留時間比較穩(wěn)定的時候,，我們可以不在色譜軟件上確認數(shù)據(jù)。即軟件完成分析后,，自動將數(shù)據(jù)寫入LIMS,，實驗員只需要在LIMS確認數(shù)據(jù)，由此,，可以更進一步提高工作效率,。

3.SampleScheduler  

—智能樣品調度程序流程  

3.1樣品信息錄入

登入LIMS，通過中間表單,，然后下載到服務器,，解析完后，這些信息會發(fā)送到sampleSchedulerr中,，并形成一個序列表,。

圖2 接收 LIMS 請求并添加新樣品到樣品列表中

圖3 用戶發(fā)樣品信息到儀器

3.2將樣品進樣序列發(fā)送到儀器

請注意：接下來，實驗員不用像以前那樣重新在操作系統(tǒng)中建立序列表了,，甚至用戶不需要太多的信息更改和錄入,，就可以直接進行樣品分析了。

圖4 LIMS 和色譜儀的數(shù)據(jù)交互

3.3 樣品被分析和處理

樣品進樣狀態(tài)

3.4 產(chǎn)生報告 ,，并可查找先前數(shù)據(jù)

4.結語  

OpenLabCDS2和LIMS聯(lián)用可以顯著的提高工作效率,，減少甚至消除由于人員操作導致的錯誤。通過此次提升,，單個樣品的分析時間由35分鐘減少到30分鐘,，人員的工作量降低了約15%?？紤]到在處理大批量樣品時,，軟件聯(lián)用的優(yōu)勢更明顯,，整體工作量降低了約30%。如果樣品組分簡單,，則不需要在色譜軟件上確認數(shù)據(jù)時,，工作量可降低80%以上。

大幅度消除了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t,。通過解析文本文件方式傳輸數(shù)據(jù)時,，為了降低服務器的負荷，一般設置為3~10分鐘掃描一次,。SampleScheduler則是將數(shù)據(jù)寫入LIMS,。這樣，分析完成的數(shù)據(jù)是顯示在LIMS中的,。

報告查詢更便捷,。SampleScheduler不僅將數(shù)據(jù)寫入LIMS，還會將分析報告以PDF的格式保存在LIMS中,，因此可以在LIMS中查看分析報告,、色譜圖等原始數(shù)據(jù)。通過文本文件解析的方式無法做到這一點,。

綜上所述,，使用OpenLabCDS2和LIMS通過響應的端口實現(xiàn)雙向通訊之后，對實驗室的自動化水平有顯著的提高,，也為我們下一步實現(xiàn)實驗室智能化,、無人化提供了新的解決思路。