LIMS 联手色谱工作站 | 双向奔赴“智能化”的星辰大海！

引言

实验室信息管理系统 （LIMS） 是上世纪 70 年代随着计算机的发明而产生的，随着IT技术和硬件的发展，目前已经成为各实验室中，十分常见的一种管理手段。在国内石油化工行业中， LIMS 的引入比较早，应用情况也比较好。石化行业实验室的 LIMS 也有它特有的一些需求，主要包含：时效性要求高、瞬时数据量大、样品固定、并发用户多、稳定性好、统计功能强大等。

双向通讯

色谱仪在石化行业应用非常广泛，尤其是在化工装置的生产中，从原料、中间产物到产品、再到副产品的检验都离不开气相/液相色谱仪。由于色谱分析的数据量比较大，以笔者所在实验室为例，大部分色谱分析方法都有十几个组分的数据要报告，有的色谱分析方法甚至要报告二十多乃至三十个数据。从而导致，这些数据如果依靠手工录入到 LIMS 中显然是不现实的，实验员的工作量太大、也很容易出错。

介于上述原因，目前实验室中主要采用，将色谱分析数据传输到 LIMS 的方式，该方法可以很大程度上减轻实验员的工作量。并且随着信息化技术的发展， 2019 年我们对 LIMS 和色谱工作站进行了升级，使其能够实现 LIMS 和色谱工作站的双向通讯，现在您不仅可以将分析结果从色谱工作站传输到 LIMS ，还可以实现将分析任务、样品信息从 LIMS 传输到色谱工作站，基本实现色谱分析的自动化运行。

1. OpenLab CDS 2 和 LIMS 数据交互

在软件升级之前，色谱工作站软件是安捷伦公司的EZChrom 网络版 3.2（以下简称 EZChrom ）， LIMS 软件的版本较低，只能利用文本导出的方式录入色谱分析数据。
为了进一步的提高工作效率、提升实验室的自动化水平、减轻实验员的工作量、以及人为因素的影响，我们对色谱工作软件和 LIMS 都进行了升级。色谱工作软件升级为 OpenLab CDS 2 网络版， LIMS 升级为新版本系统。Sample Scheduler 是 OpenLab CDS 2 的一个重要模块，依靠该模块，可以实验色谱工作站和 LIMS 之间的数据交互。

2. 升级后工作流程的变化

升级后，色谱分析的操作步骤明显减少，基本消除了人工干预，见图 1 。

图1 使用 Sample Scheduler 前后分析流程对比

2.1 样品信息录入

升级后样品调度程序可以通过接口读取 LIMS 中待分析样品的相关信息，包括分析任务、需使用的仪器、需使用的进样盘位号、分析方法等，当同一台仪器上有多个分析任务时还可以建立序列。实验员只需要按照样品标签指示，把样品放在对应的样品盘上，再启动仪器即可。避免了人工录入时错误地录入样品信息或数据传输代码，从而提高了工作效率。

2.2 分析数据传输

分析完成后，若数据经人工确认无误， Sample Scheduler 就会将分析数据通过接口写入 LIMS 。过程中不必再导出 TXT/CSV 文件，也不必再通过第三方软件解析文本文件，大大减少了操作步骤，提高了数据传输效率。
在一些特定的分析中，比如当色谱分析组分比较少，或者保留时间比较稳定的时候，我们可以不在色谱软件上确认数据。即软件完成分析后，自动将数据写入 LIMS ，实验员只需要在 LIMS 确认数据，由此，可以更进一步提高工作效率。

3. Sample Scheduler

—智能样品调度程序流程

3.1 样品信息录入

登入 LIMS ，通过中间表单，然后下载到服务器，解析完后，这些信息会发送到 sample Schedulerr 中，并形成一个序列表。

图2 接收 LIMS 请求并添加新样品到样品列表中

图3 用户发样品信息到仪器

3.2 将样品进样序列发送到仪器

请注意：接下来，实验员不用像以前那样重新在操作系统中建立序列表了，甚至用户不需要太多的信息更改和录入，就可以直接进行样品分析了。

图4 LIMS 和色谱仪的数据交互

3.3 样品被分析和处理

样品进样状态

3.4 产生报告 ，并可查找先前数据

4. 结语

OpenLab CDS 2 和 LIMS 联用可以显著的提高工作效率，减少甚至消除由于人员操作导致的错误。通过此次提升，单个样品的分析时间由 35 分钟减少到 30 分钟，人员的工作量降低了约 15% 。考虑到在处理大批量样品时，软件联用的优势更明显，整体工作量降低了约 30% 。如果样品组分简单，则不需要在色谱软件上确认数据时，工作量可降低 80% 以上。

大幅度消除了数据传输的延迟。通过解析文本文件方式传输数据时，为了降低服务器的负荷，一般设置为 3~10 分钟扫描一次。Sample Scheduler 则是将数据写入 LIMS 。这样，分析完成的数据是显示在 LIMS 中的。

报告查询更便捷。Sample Scheduler 不仅将数据写入 LIMS ，还会将分析报告以 PDF 的格式保存在 LIMS 中，因此可以在 LIMS 中查看分析报告、色谱图等原始数据。通过文本文件解析的方式无法做到这一点。

综上所述，使用 OpenLab CDS 2 和 LIMS 通过响应的端口实现双向通讯之后，对实验室的自动化水平有显著的提高，也为我们下一步实现实验室智能化、无人化提供了新的解决思路。