自动化物联网搭建，让实验室变“智慧”

宁波检验检疫局近期运用信息化技术率先成功探索搭建实验仪器设备自动化物联网，为打造智慧型实验室迈出了第一步。 

提速：联网启动 

初冬的下午，宁波检验检疫局食品分中心实验室里，电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和气相色谱质谱仪（GC-MS）闪烁着工作灯，正在检测中。科技处和实验室有关负责人忙碌着把两台仪器联入到仪器专网，他们要打通数字实验室业务系统与实验仪器的链路，架设实验仪器智能控制、管理服务器组团。 

“联网启动！”随着联网指令的发出，实验员马上从数字实验室业务系统向ICP-MS发送当日的样品信息及任务命令，并在仪器自动进样架放入对应的样液，仪器开始按指令自动检测，实验员回到工作电脑前远程监控仪器检测情况。 

5分钟后，随着第一个样液的检测完成，办公电脑的数字实验室业务系统结果登记界面，同时出现了该样品经自动计算后的最终检测结果。实验员对其审核正确后，便利用自动拟稿功能发出了一份最终检测报告。从发送检测指令开始到出具报告，整个过程用了不到7分钟。而在之前，实验员还要经历打印仪器分析报告、手工录入并计算原始记录、电脑上进行结果登记、进行纸质和电子审核等步骤。 

手工：低效易错 

目前的实验分析方法，通常需对样品进行前处理，然后再按照不同的检测方法进行不同的实验，有的可能需通过化学检验方法进行，有的可能采用一种或多种仪器进行分析。实验检测人员往往要面对种类繁杂的仪器，以及复杂多变的原始数据，将这些中间数据通过计算公式才能得出检测结果数据。 

通过对检测工作的深入调研，实验室工作各环节工作量大致分布为：样品前处理60%，仪器分析20%，数据分析和编制报告20%。实验室检测工作80%以上的检测数据来自大型仪器设备，而分析数据、整理数据、出具报告占用的时间与仪器运行检测时间相当。 

将仪器原始数据换算成检测报告数据的分析过程，仍需手工按计算器，效率不高且容易出错。这种手工处理方式已经不适应新形势下实验室业务发展的需要。 

同时，实验室仪器种类繁杂，原始数据存储安全性不高。以宁波检验检疫局为例，现有实验室仪器设备原值近3亿元，专业范围宽、仪器种类多，仅色谱、质谱和光谱类大型仪器设备就有110余台。仪器检测数据分布于每台仪器配套的工作站电脑上，从数据安全性、可靠性和可追溯性等方面考虑，数据分散保存弊端很大。更无法实时掌握实验室仪器设备应用情况。目前，设备应用情况依靠实验人员检测后的手工登记，既给实验室增加了工作量，也不利用管理部门掌握设备实时使用情况，对科学合理地装备实验室也有一定的影响。 

难题：急待求解 

如何有效地整合与管理，提高实验室的准确性与效能，长期以来都是实验室想达成的目标。宁波检验检疫局以探索搭建实验仪器自动化物理网为突破口，破解这一长期困扰实验室工作的难题。以宁波检验检疫技术中心食品分中心为例，2011年全年产生数据近10万条。以往这些样品需要人工抄录、计算、填写、登记、费时费力，差错风险高。实验仪器设备物联网搭建后，经初步测算，能提高30%至40%的工作效率，可大大解放技术人员的生产力，有效保证检测工作质量，也让技术人员有更多的精力投身于科研思考和攻关中，推动科研工作进一步发展。 

实验仪器设备物联网是实验仪器设备的互联网。它将实验室里的气相液相色谱仪、质谱、光谱仪乃至如天平、温湿度计等实验仪器设备、环境监控设备通过现代网络技术、射频识别技术（RFID）、传感技术融入网络，形成一个智能化、数字化、自动化的仪器网络，为实验室检测、监控提供充满智慧的物联平台。它能让实验员通过办公电脑发送检测指令，能让实验员坐在办公室接收检测数据，能让实验室通过网络监控仪器设备和环境状态，能让仪器原始数据得到集中管理。 

数据：互通共享 

探索搭建实验仪器设备物联网平台，一是可对检测工作有效掌控，能掌握检测工作的全过程，实时监控实验仪器设备的状态和实验环境情况，避免了实验室检测、管理的盲点。二是可提高效率减少差错，其自动在线实时双向数据采集功能实现了检测工作数字化、自动化、规范化，让实验员摆脱了大量繁琐重复性工作，减少了差错，提高了检测效率。三是可有效回溯，仪器设备物联网形成了仪器原始数据一体化管理，便于实验数据回溯，节约成本，保证质量。 

信息化技术在实验室的深入运用固然有利于提高检测工作质量、增加效能，但也需要将信息化技术运用好，仪器设备自动化物理网的搭建须让一线检测人员真正感受到好用、易用、愿意用，也需要加强与其他信息系统的互联互通建设，将检测数据共享共用，发挥最大效益，避免成为信息孤岛。