試論實驗室資訊化系統建設研究論文
試論實驗室資訊化系統建設研究論文
0引言
隨著科技和社會的進步，實驗室的發展規模和水平也在不斷提高，目前已發展成為規模大型化、結構綜合化、系統複雜化的實驗群體，實驗室管理工作趨於複雜化，對功能性、規範化的要求也更高，正逐步向資訊化發展。資訊化系統作為現代化管理思想和計算機網路技術融合的一項應用技術，是利用物聯網、大資料等新技術，將實驗室內物與物、人與物、人與人進行連線、互動，方便地識別、管理、控制;最終實現量化管理物件和管理行為，完成計劃、組織、協調、服務、創新等職能的管理活動和方法的總稱，具有定量化、智慧化、綜合化的特點。
本文以中車株洲電力機車有限公司(以下簡稱株機公司)實驗室建設為例，對實驗室資訊化系統的建設進行初步研究。
1實驗室資訊化系統功能規劃
株機公司實驗室是CNAS認可的實驗室，主要從事軌道交通車輛的試驗驗證和研究，為軌道交通車輛技術研究和突破及產品評估和升級提供支撐。目前，株機公司申報建設的大功率交流傳動電力機車系統國家重點實驗室獲得了國家科技部的正式批覆，建成後，將擁有大型專業儀器裝備幾十臺套，試驗廠房面積近兩萬平方米。實驗室資訊化系統的建設，主要是適應實驗室技術水平不斷提高和業務量激增等形勢，提高試驗資源利用效率，充分挖掘和共享實驗室資料，為國家重點實驗室的建設和執行提供基本條件。
結合軌道交通車輛行業實驗室的特點和當前物聯網、大資料等新技術的發展水平，實驗室資訊化系統應達到整合化的資訊共享、規範化的試驗資料、圖形化的業務管控、自動化的'試驗裝置、智慧化的試驗現場和視覺化的資料處理等目的。
2實驗室資訊化系統建設方案
基於以上規劃，實驗室資訊化系統擬建設1個平臺、1箇中心和3套系統，即實驗室資料管理平臺(以下簡稱TDM)、集中控制中心(以下簡稱集控中心)及試驗檯系統、看板系統和安防系統，TDM透過實現資料的互動和管理最終實現資料管理、量化管理、系統管理。
2.11個平臺
實驗室資訊化系統的核心是TDM，即物理樣機設計驗證的管理平臺，圍繞“試驗”業務實現試驗資料的全生命週期管理。TDM主要參照ISO/IEC17025(15個管理要素和10個技術要素)和DAMA-DMBOK(資料管理知識體系職能框架)，透過貫穿試驗的“準備、執行、後處理”三個階段，達到對“試驗資料”和“試驗過程”的全面管理。
其中ISO/IEC17025標準中的管理要素從以下如組織、管理體系、檔案控制、要求、標書和合同評審、檢測和校準的分包、服務和供應品的採購、服務客戶、投訴、不符合檢測/或校準工作的控制、改進、糾正措施、預防措施、記錄控制、內部稽核、管理評審等15個方面分別體現。
DAMA-DMBOK資料管理知識體系職能框架分別從資料架構管理、資料開發、資料操作管理、資料安全管理、參考資料和主資料管理、資料倉庫管理、文件和內容管理、元資料管理、資料質量管理實現對資料的管理。
TDM組成主要包括三部分：應用系統、應用工具、整合介面。整個應用系統是按照“平臺+應用”的方式進行建設。應用系統中主要包括基礎軟體平臺、應用子系統、應用資料(公共資料+擴充套件資料)、總體業務以及門戶展現。在基礎平臺中提供了試驗資料管理的基本功能，結合實際的業務管理需求，可以搭建各種不同的應用子系統。這樣可以滿足建立統一標準的資料應用，同時也可以滿足各試驗室自身對試驗資料的管理要求。
這樣的配置降低了對客戶端計算機的配置需求;資料全部儲存在伺服器端，保障了資料的安全性並實現了實時共享;可以保證系統方便地升級和維護。
2.2一箇中心和三套系統
集控中心是實驗室物聯網技術應用的一個載體，得益於乙太網通訊、樓宇智慧化控制等技術的發展，透過多個網路交換機將實驗室先進的試驗裝置、安防攝像頭、安防門禁控制器、語音調節器、燈光/窗簾動作控制器、消防系統等有機地整合為一體，實現統一監控和管理，提高工作效率。
集控中心的乙太網絡佈置如圖4所示，劃分為試驗檯裝置影片資料網路、試驗檯監控資料網路、辦公資料網路、安防網路。其中試驗裝置攝像頭透過試驗裝置影片資料網路彙總實驗室各處試驗現場的影片訊號;試驗裝置透過試驗檯監控資料網路上傳裝置使用狀態、安全狀態、水/電能耗等資料;安防攝像頭、門禁控制器透過安防網路彙總安防監控畫面、人員出入情況。
集控中心的影片資料網路拓撲如圖5所示，影片綜合管理平臺同時接收來自試驗檯裝置影片資料網路、安防網路的H.264格式流媒體訊號，同時還接收來自試驗檯控制、測試終端電腦的DVI訊號，透過中控系統統一管理，最終投影至集控中心大螢幕。
3結束語
實驗室資訊化系統是一門融合了物聯網、大資料等新興技術的交叉應用，能夠簡化實驗室管理程式，提高工作效率，保證資訊的共享。當然其作為一種管理手段，如果不能和行之有效的管理制度相結合就不會起到應有的效果。但不容置疑的是實驗室資訊化管理是當今的趨勢和未來的方向，只有緊跟時代步伐，不斷地將新的管理理念和管理技術投入到實驗室的管理實踐中，才能夠促進實驗室的發展，為企業的生產、科研提供更好的服務，創造更多的價值。